摘要
嗜水气单胞菌(Aeromonas hydrophila)隶属于气单胞菌科气单胞菌属,革兰氏阴性短杆菌,是一种典型的人、畜、鱼共患病病原菌。该病原菌广泛分布于水体环境中,对水生动物危害极大,引起的暴发性败血症给水产养殖业造成严重的经济损失。 铁是重要的微量元素,在微生物的基因调控、DNA生物合成等多个生物过程中发挥重要的作用。铁的摄取是微生物在宿主体内维持自身正常生长的关键,因此,细菌通常进化出多种机制来摄取环境或宿主体内的铁离子,其中一条主要的途径是分泌低分子量的铁螯合剂——铁载体。铁载体能够有效地从三价铁复合物和铁结合蛋白中摄取铁,然后通过细菌外膜铁载体受体、周质结合蛋白、ABC转运系统将三价铁离子转运至胞内。本研究围绕嗜水气单胞菌铁载体合成基因簇上功能未知基因amoB开展研究工作,希望通过构建基因缺失株ΔamoB,确认该基因在嗜水气单胞菌铁载体合成中的作用;然后通过进一步分析比较野生株与突变株的生物学表型来研究AmoB的功能,为阐明嗜水气单胞菌铁螯合系统的分子致病机制奠定理论基础。 本研究首先通过实时荧光定量PCR实验证实了amoA、amoB、amoE与amoF四个基因受铁离子调控。然后,利用融合PCR和基因同源重组原理,以自杀性质粒pRE112为载体构建了上述四个基因缺失株ΔamoA、ΔamoB、ΔamoE和ΔamoF,证实了这4个基因是铁载体合成关键基因。amoA、amoB、amoE与amoF缺失均影响细菌在低铁条件下的生长。分析比较野生株和突变株ΔamoB生物学特性,结果显示:突变株ΔamoB的生长能力、运动能力、生物被膜形成能力、溶血活性、胞外蛋白酶活性及毒力相关基因的表达与野生株之间均存在显著性的差异。amoB基因的缺失虽然不影响嗜水气单胞菌对罗非鱼的竞争感染能力,但是可导致其毒力显著下降。以上研究表明,amoB在嗜水气单胞菌的致病过程中发挥重要作用。