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溶藻弧菌群体感应系统对噬菌体-宿主菌互作的影响研究

刘欣

溶藻弧菌群体感应系统对噬菌体-宿主菌互作的影响研究

刘欣1
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作者信息

  • 1. 大连理工大学
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摘要

弧菌广泛存在于海洋环境中,属于条件致病菌,被认为是水产养殖业发展的阻碍。溶藻弧菌居海洋三大优势弧菌首位,能够诱发多种海洋生物的流行性疾病。近年来,抗生素滥用让研究者再次及其对噬菌体的兴趣并在畜牧、水产养殖等领域开展应用,但这也促使细菌产生了多种噬菌体抗性机制,主要集中于对噬菌体受体和噬菌体DNA复制阶段的调控。其中,在种群水平上,细菌的群体感应系统发挥着重要的调控作用。而溶藻弧菌的群体感应系统调控噬菌体-宿主相互作用的机制研究较少,因此本论文以高致病性的溶藻弧菌AP-1和两种不同受体的噬菌体BX-1和KVP40为研究对象,探究溶藻弧菌AP-1的群体感应系统对不同受体噬菌体-宿主相互作用的调控,为防控溶藻弧菌引发的细菌性疾病和噬菌体应用提供更多参考。 通过基因敲除和同源重组,获得了溶藻弧菌AP-1的群体感应调控基因缺失株ΔhapR、ΔluxO和信号分子合成酶基因缺失株ΔluxM、ΔcqsA、ΔluxS。噬菌体敏感性测定和抑菌的结果明确了溶藻弧菌 AP-1 的群体感应系统能够促进噬菌体 BX-1 的抑菌作用,且由信号分子CAI-1和AI-2介导的通路发挥主要作用。吸附率测定的结果表明,群体感应系统调控噬菌体初始的吸附阶段。实时荧光定量 PCR 的实验结果进一步验证溶藻弧菌AP-1的群体感应系统提高了受体基因bcsE的表达,促进噬菌体BX-1对溶藻弧菌AP-1的吸附和裂解作用。 通过构建溶藻弧菌AP-1的受体缺失株ΔompK,进一步验证了噬菌体KVP40是外膜蛋白K(OmpK)作为受体侵染溶藻弧菌AP-1。通过敏感性和抑菌实验证明了溶藻弧菌AP-1的群体感应系统会抑制噬菌体KVP40的裂解;通过吸附曲线以及实时荧光定量PCR 的结果,初步明确了溶藻弧菌 AP-1 的群体感应系统能够下调噬菌体 KVP40 受体基因ompK表达量,从而抑制噬菌体KVP40吸附和裂解宿主AP-1。 利用实时荧光定量 PCR 检测不同菌株内噬菌体总 DNA 含量,结果表明溶藻弧菌AP-1的群体感应系统对噬菌体BX-1侵染的吸附阶段起主要作用,对感染后的DNA复制无明显影响;但会阻碍感染后的噬菌体KVP40的DNA复制。这表明溶藻弧菌AP-1的群体感应系统对噬菌体-宿主互作的调控不同。 本论文的研究结果表明溶藻弧菌AP-1的群体感应系统能够调控不同噬菌体-宿主的互作,且对于不同受体噬菌体的调控作用不同,为进一步研究群体感应系统与噬菌体-宿主互作的关系奠定了基础。

关键词

水产养殖/溶藻弧菌/群体感应系统/噬菌体/互作机制

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授予学位

硕士

学科专业

生物学

导师

李晓宇

学位年度

2024

学位授予单位

大连理工大学

语种

中文

中图分类号

S9
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