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利用CRISPR/Cas9系统抑制Kan耐药基因水平转移研究
目的 研究细菌耐药基因水平转移的控制技术.方法 以卡那霉素耐药基因Kan为靶基因设计3组靶向sgRNA,分别退火后插入到pCas9质粒中,重组菌用氯化钙法制成感受态,将含有Kan耐药基因的质粒pET-30a向其转化,转化菌液分别涂布含氯霉素和含氯霉素/卡那霉素平板,比较各组转化效率.将携带Kan特异性sgRNA的重组质粒分别转化含pET-30a的大肠埃希菌,PCR检测Kan耐药基因的降解,并绘制转化子在氯霉素平板上的生长曲线以分析特异性sgRNA对受体菌生长的影响.结果 所设计的3组sgRNA中有2组可以介导CRISPR/Cas9系统对Kan耐药基因水平转移的完全抑制,其余1组也可使转移效率降低88.08%.抑制机制为特异性CRISPR/Cas9系统降解了Kan耐药基因.未发现3组sgRNA对受体菌生长有明显影响.结论 特异性CRISPR/Cas9系统可抑制细菌Kan耐药基因的水平转移.
关键词： CRISPR/Cas9系统 细菌耐药性 水平基因转移 -
致泻大肠埃希菌及其毒力岛研究进展
在大肠埃希菌中有些菌株能引起小儿和成人腹泻的称为致泻大肠埃希菌(DDEC).根据致泻大肠埃希菌的致病特点,目前公认的至少有6类:肠致病性大肠埃希菌(EPEC);肠出血性大肠埃希菌(EHEC);肠产毒素大肠埃希菌(ETEC);肠集聚性大肠埃希菌(EAggEC);肠侵袭性大肠埃希菌(EIEC);产志贺样毒素大肠埃希菌(SLTEC)等[1].在国内腹泻病原学研究中,还不断有新的致泻大肠埃希菌被发现,如高毒力岛大肠埃希菌(HPIEC)等[2].毒力岛也称致病岛(PAI)是近年来在医学细菌学领域中出现的一个新名词,各种病原菌的毒力因子都有一个原核基因组的特殊编码区,这个区域命名为毒力岛.PAI初是在对人致病性大肠埃希菌中发现的,与细菌的致病性密切相关[3].PAI的产生是通过水平基因转移,从一种病原菌转移到另一种细菌中,细菌的遗传物质亦从这种细菌基因组转移到另一种细菌,并构建新的基因岛(genomic island)或PAI.细菌在短期内发生质与量的飞跃,产生许多新的变种,这种演变是细菌进化的关键.基因岛的功能是直接或间接地增强了细菌的适应性,使细菌和生存宿主之间相互影响,有助于细菌生态学的适应性和致病性,推进了细菌的演变[4].
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水平基因转移促进MRSA的耐药和定植与感染
金黄色葡萄球菌是人类重要病原体之一,引起的疾病从轻度皮肤感染到危及生命的各类严重侵袭性感染,如致死性肺炎、心内膜炎和败血症等.
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比较基因组学在细菌分子进化领域的研究进展
在后基因组时代,比较基因组学已经成为诠释遗传信息生物学意义的重要方法.运用生物信息学的手段,比较分析不同细菌的基因组,我们逐步揭示了细菌染色体物理结构的保守性和基因内容多样性的产生机制.进化生物学家们正试图从基因组数据库中挖掘能够代表物种进化关系的具有普遍适用性的分子线索,重建生命进化树.
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河南某工厂附近农田土壤中抗生素抗性基因与可移动遗传元件的分布
目的:观察河南某工厂附近农田土壤中抗生素抗性基因和可移动遗传元件的分布.方法:分别于不同时间点采集河南某工厂主导风向下风向上距离为700～2 500 m不等的7块农田土壤的土样,提取总DNA,采用PCR法检测15种抗生素抗性基因(包括四环素类药物抗性基因tetA、tetC、tetE、tetM、tetQ、tetW,磺胺类药物抗性基因sul Ⅰ、sulⅡ,β内酰胺类药物抗性基因bla-TEM、SHV、CTX-M-1,喹诺酮类药物的抗性基因qnrA、qnrB、qnrS,链霉素类药物抗性基因strA)和4种可移动遗传元件(包括整合酶基因intI1、intI2,插入序列共同区基因orf513、ISCR2),PCR阳性产物送测序,通过BLAST与GenBank数据库进行同源性比对.结果:共检出8种抗生素抗性基因,分别是sulⅡ、tetC、bla-TEM、sul Ⅰ 、tetA、strA、tetM和tetW;3种可移动遗传元件intI1、intI2、ISCR2.各PCR扩增阳性产物经测序比对后,与GenBank已有序列识别度为95％～ 100％.各基因在不同距离土样中的阳性率比较差异均无统计学意义(P＞0.05),sulⅡ、tetC、bla-TEM和intI1在不同时间点的土样中阳性率比较差异有统计学意义(P＜0.05).结论:该工厂附近农田土壤中常见抗生素抗性基因及可移动基因元件为sulⅡ、tetC、bla-TEM、sul Ⅰ和intI1,除sul Ⅰ外,sulⅡ、tetC、bla-TEM和intI1的分布均具有时间差异,但在不同距离农田土壤中分布稳定.
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肿瘤干细胞的来源及其临床应用
肿瘤中存在肿瘤干细胞.肿瘤干细胞数目极少,却对肿瘤发生、转移起决定性的作用.肿瘤干细胞是一种特殊类型的干细胞,具备高度增殖能力与自我更新能力,可以多向分化为包括肿瘤细胞在内的各种细胞.其分裂分化的结果是维持肿瘤干细胞数目的 稳定并产生肿瘤.本文介绍了肿瘤干细胞研究的历史、来源、特征及其在肿瘤发生发展中的作用,以及与成体干细胞的关系.后,对肿瘤干细胞理论在肿瘤临床治疗中的应用及此领域的发展方向作了初步的展望.
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Wolbachia基因组研究进展
Wolbachia pipientis是广泛存在于节肢动物和线虫体内的细胞内共生菌,截止到2016年8月,已经有9个株系的全基因组和17个株系的基因组草图在NCBI公布.本文对Wolbachia基因组的特性,包括重复序列和可移动元件、系统发育,Wolbachia在宿主中稳定存在的机制以及Wolbachia基因片段与宿主基因组中的水平传递事件进行综述.
关键词： Wolbachia基因组 重复序列 可移动元件 水平基因转移 -
具核梭杆菌在牙菌斑生物膜中的作用
具核梭杆菌广泛存在于牙菌斑生物膜中，在生物膜的形成、演替、代谢交流及水平基因转移方面起着重要的作用。具核梭杆菌在维护口腔微生态环境动态平衡的过程中具有重要意义。本文就具核梭杆菌在牙菌斑生物膜中发挥的作用作一综述。
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抗生素耐药基因古老起源与现代进化及其警示
细菌抗生素耐药性系全球关注的医学及社会问题.新近对古老细菌DNA与现代病原菌的研究揭示了抗生素耐药基因的古老起源、多样性及快速的现代进化,并促使了耐药基因组(resistome)的问世.耐药基因决定簇及其与进化有关的基因可移动元件如质粒、插入顺序、转座子和整合子等远存在于人类抗生素时代之前.在过去短短的70年抗生素时代期间,人类大量应用各类抗生素等行为明显地造成了对细菌的选择性压力,加之细菌基因本身的自突变性和水平基因转移能力等多种因素促使了耐药基因的进化及新型耐药特征的出现.人类重要病原菌如ESKAPE病原菌(肠球菌、金黄色葡萄球菌、肺炎克雷伯菌、鲍曼不动杆菌、铜绿假单胞菌和肠道杆菌属)所呈现的高度多重耐药性或泛耐药性便充分展示了耐药基因起源、进化和传播的复杂性,并严重地威胁着感染性疾病的治疗.所有这些均警示人类需要同时采取多种有效措施控制各类抗生素尤其是人类极为重要抗生素的使用.任何环境下的抗生素滥用当止!
