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Ra1362调控环二鸟苷酸影响结核分枝杆菌H37Ra的生物膜发育和休眠

丁晓娟; 刘毅; 孙涛; 周小丹; 李传友; 方海红 中国防痨 2018年第06期

摘要:目的通过敲除环二鸟苷酸(c-di-GMP)合成酶基因Ra1362探讨该基因在结核分枝杆菌(MTB)H37Ra株生物膜发育和休眠中的作用。方法以MTBH37Ra株为出发菌株,敲除合成酶基因Ra1362获得基因敲除株△Ra1362,通过体外实验比较细菌的生物膜形成变化;应用转录谱基因芯片和实时荧光定量PCR(RT-PCR)检测野生株和敲除株基因表达的情况变化;同时构建体外快速厌氧休眠模型比较细菌克隆形成、休眠相关基因的表达和活细胞染色情况。结果△Ra1362株于痰液管中培养26d时已形成较厚的皱褶生物膜,形成生物膜的速度明显快于野生株5d;转录谱基因芯片和定量RT-PCR结果也显示△Ra1362株中19个与休眠相关基因的表达水平下调并能通过基因回补和外源添加c—di-GMP所补偿;在快速厌氧模型中发现,迟缓期过后△Ra1362株对氧气的消耗比野生株组要快12h,且细菌处于不能恢复正常生长的休眠状态。结论Ra1362基因通过控制c—di-GMP的合成调控MTB感应缺氧或者氧化还原压力,一方面调控生物膜的发育,另一方面在缺氧条件下通过调控DosR调节子基因的表达来调节细菌的休眠。

关键词:分枝杆菌结核二鸟苷酸环化酶基因敲除技术生物膜

单位:安徽医科大学基础医学院微生物学教研室; 合肥230032; 首都医科大学附属北京胸科医院北京市结核病胸部肿瘤研究所耐药结核病重点实验室细菌免疫室; 中国科学技术大学生命科学院; 北京中学生物组

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