单核细胞增生李斯特菌是一种重要的食源性致病菌,在食品加工和储藏环境中容易形成菌膜,增强对逆境和杀菌处理的抵抗力,从而增加了导致食物中毒的可能性。本课题组的前期研究证实,ABC转运子(lm.G_1771基因编码)参与了单核细胞增生李斯特菌菌膜形成的负调控,本项目将通过以下研究工作进一步对ABC转运子在菌膜形成中的功能进行定位利用基因敲除手段定向构建目标基因的缺失突变株⊿1771;评估它的菌膜形成能力及对抗生素的抗性;用AI-2发光检测试验分析ABC转运子与AI-2的相关性;用蛋白质组学及基因芯片技术对野生型和突变株⊿1771的差异表达蛋白和基因进行分析,构建单核细胞增生李斯特菌菌膜形成基因差异表达图谱。通过以上研究,最终建立ABC转运子负调控单核细胞增生李斯特菌菌膜形成的分子调控模型,为抑制和消除单核细胞增生李斯特菌菌膜提供理论基础。
Listeria monocytogenes;biofilm;ABC transporter;regulatory mechanism;
单核细胞增生李斯特菌是一种重要的食源性致病菌,在食品加工和储藏环境中容易形成菌膜,增强对逆境和杀菌处理的抵抗力,从而增加了导致食物中毒的可能性。本课题组的前期研究证实,ABC 转运子(lm.G_1771 基因编码)参与了单核细胞增生李斯特菌菌膜形成的负调控,本项目通过以下研究工作进一步对ABC 转运子在菌膜形成中的功能进行了定位构建了lm.G_1771基因的缺失突变株⊿1771,突变株⊿1771具有与LM-49相同的菌膜形成能力,说明lm.G_1771的突变或缺失具有同等效应,即导致了菌膜形成能力的增加;抗生素敏感性试验证明突变株⊿1771对多个抗生素的敏感性增强,包括作用于细胞膜的抗生素,说明lm.G_1771可能参与了多个抗生素的转运;AI-2 发光检测试验证明lm.G_1771编码的ABC转运子并没有参与信号分子AI-2的向外运输作用;Triton X-100 诱导试验及溶菌活性酶谱分析表明突变株⊿1771的自裂解活性略高于野生型菌株,有两种水解酶参与了自裂解活性的增加,这一结果可以解释⊿1771对作用于细胞膜的抗生素敏感性增强的原因;用蛋白质组学及基因芯片技术对野生型和突变株⊿1771 的差异表达蛋白和基因进行了分析,构建了单核细胞增生李斯特菌菌膜形成基因差异表达图谱,并用qRT-PCR对差异表达基因进行了验证。根据基因差异表达图谱可推测lm.G_1771 基因正控制了dlt操纵子的表达,负控制了多个与菌膜形成相关的基因,如与压力反应相关的基因、与蛋白质转运相关的基因及编码转录调控子基因从而使⊿1771显示出菌膜形成能力增加的表型。通过以上研究,初步建立了ABC 转运子负调控单核细胞增生李斯特菌菌膜形成的分子调控模型,为抑制和消除单核细胞增生李斯特菌菌膜提供了理论基础。