金黄色葡萄球菌环丙沙星耐受的机制研究

来源 :西北农林科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:qianlingyuyi
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
健康养殖是提高我国奶牛养殖水平、改善奶品质,增强市场竞争力的新型养殖模式,而奶牛乳腺炎是制约这一模式及奶牛养殖业发展的常见、多发性疾病之一。在我国的养殖场中约80%的奶牛乳腺炎是由病原微生物引起的,到目前为止,已经发现超过140种会导致奶牛乳腺炎的病原菌,其中金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)是最常见的致病菌。它是一种典型的革兰氏阳性菌,具有很强的致病性,可定植于奶牛的乳腺组织引起感染,极难根除。抗生素是目前防治此类由金黄色葡萄球菌等病原菌所引发的奶牛乳腺炎最主要的手段,但长期以来人们大量且不合理的使用抗生素促使金黄色葡萄球菌进化出了一些抵抗策略,使抗生素治疗效果减弱甚至丧失。抗生素耐受性便是其中的一种,它与慢性感染疾病中病原菌的无法根除现象有很大关系。本试验以金黄色葡萄球菌Newman为研究对象,利用生物化学及分子生物学手段,在实验室条件下诱导出金黄色葡萄球菌环丙沙星耐受菌,并通过基因组学测定和蛋白组学测定探究了该菌株耐受的分子机制。主要结果如下:(1)在实验室条件下诱导出金黄色葡萄球菌环丙沙星耐受菌株Cip-T8-seq:使用20倍MIC值的喹诺酮类抗生素环丙沙星(Ciprofloxacin)对Newman野生菌进行多周期、非连续性诱导,17个周期后获得三株诱导菌株Cip-T3-17、Cip-T5-17、Cip-T8-17,分别检测它们的MIC值和MDK,与Newman野生菌株相比,诱导菌株Cip-T8-17的MIC值不变,MDK显著延长,确认其为耐受菌株。(2)通过基因组学测定筛选到与耐受相关的遗传突变savRS:将具有耐受表型的菌株进行基因组学测定,通过和Newman野生菌序列比对,PCR、Sanger测序等筛选出了突变基因savRS(Ⅱ型TA系统),并通过构建savRS的敲除、回补菌株,发现等位回补菌株的MDK回到野生水平,而敲除菌株的MDK与野生菌株相比无明显变化,即savRS的突变可以导致耐受表型,敲除并不能引起耐受表型;并根据这一实验结果提出假设:savRS突变后通过影响其他基因的表达来导致金黄色葡萄球菌的耐受。(3)通过蛋白组学测定找到下游与耐受表型直接相关的基因srrAB:为验证前面提出的假设将savRS突变菌株和Newman野生菌株进行蛋白组学测定,参照Uniprot蛋白数据库,使用Perseus对鉴定到的金黄色葡萄球菌蛋白进行统计分析,找到耐受菌株中表达量特异性显著变化的蛋白nos、srrAB、xseAB、NWMN-0808、arcA,并通过构建超表达菌株和表型检测一一验证它们与耐受表型的关系,成功筛选到与耐受表型直接相关的功能基因srrAB(TCS双组份系统),最后还通过qRT-PCR和EMSA对savRS与srrAB的调控方式进行了初步探究。(4)耐受菌株的交叉耐受检测:分别检测耐受菌株对青霉素类抗生素(苯唑西林和氟氯西林),糖肽类抗生素(万古霉素和替考拉宁),喹诺酮类抗生素(环丙沙星和左氧氟沙星),脂肽类抗生素(达托霉素),碳青霉烯类抗生素(亚胺培南和美罗培南),头孢类抗生素(头孢唑林和头孢匹罗)等不同作用机制的抗生素的耐受表型,结果表明菌株对青霉素类、糖肽类、环脂肽类抗生素无耐受表型,对碳青霉烯类、头孢类抗生素部分耐受,对喹诺酮类抗生素明显耐受。综上所述,本研究通过生物化学手段在实验室条件下成功诱导出金黄色葡萄球菌抗生素耐受菌Cip-T8-seq,并通过基因组学测定筛选出了耐受菌株中的遗传突变savRS,通过Newman-△savRS与Cip-T8-seq::savR菌株的构建和表型测定,证实savRS的突变导致毒素-抗毒素蛋白表面活性和亲和力发生变化,影响其他基因的表达从而导致了耐受;通过蛋白组学的测定和表型测定找到了与耐受直接相关的基因srrAB,并通过qRT-PCR和EMSA对savRS与srrAB的调控关系进行了初步探究。此外,本研究还检测了耐受菌株的多重耐受表型,结果表明此诱导菌株仅对喹诺酮类抗生素有明显耐受表型。
其他文献
退耕还草工程是黄土高原生态恢复的重要措施,探讨气候变化情境下撂荒草地土壤碳组分和呼吸的变化特征及其与土壤胞外酶的相互影响关系,对理解脆弱生境在气候变化背景下土壤碳库组分具有重要的生态学意义。本研究以黄土丘陵区自然撂荒12年的草地为研究对象,人工模拟气候变暖和降水增加及其交互作用,采用野外检测和室内分析相结合的方法,分析了土壤碳组分和土壤呼吸速率对增温增雨的响应特征及其酶活性作用过程,阐明了气候变化
西部食蚊鱼(Gambusia affinis)原产于北美洲,是全球百大入侵物种之一,近年来通过捕食和生态位竞争对入侵地的原生物种产生了严重的威胁,对当地的水域生态系统造成了巨大的危害。盐度作为水体中的环境因子,对水生生物的个体表型和种群特征具有重要影响。而近年来,全球气候变暖和海平面上升也导致了部分地区淡水水体盐度的增加以及水域生态环境的改变。有研究表明盐度对食蚊鱼的入侵和扩散具有限制作用,生活在
目前大熊猫人工授精的受孕率偏低,使得人工圈养大熊猫的繁殖变得十分困难,及时的开展大熊猫精液品质的研究及其冷冻保存技术研发,对于维持秦岭大熊猫种群数量,建立秦岭亚种种质资源库,走出大熊猫濒危困境具有十分重要的意义。冷冻过程中精子遭受的氧化损伤是影响冻精质量的主要因素,在精子冷冻保存液中添加抗氧化剂,已成为提高家畜冷冻精液品质的重要方法。本试验采用ELISA等技术,通过对秦岭大熊猫精浆指标检测的基础上
桑树(Morus alba L.)广泛用作养蚕饲料和盐碱地治理,但盐胁迫严重制约了桑树的生长。为探讨丛枝菌根真菌(Arbuscular mycorrhizal fungi,AMF)对桑树耐盐性的影响,本研究对不同林龄桑树AMF与土壤养分、酶活性的进行相关分析,根据形态和分子特征分析AMF多样性,研究盐胁迫下AMF对桑树生长和光合作用、K/Na平衡等指标的影响,揭示AMF对桑树耐盐性的作用。主要研究
在精液冷冻保存过程中所产生的大量活性氧会使精子的抗氧化系统损伤,从而诱导精子凋亡,使得精子丧失受精能力。因此目前通常使用在精液冷冻保护稀释液中添加抗氧剂的方法来提高精液冷冻保存效果。N-乙酰半胱氨酸(NAC)和十二烷基磺酸钠(SLS)被证实在猪精液冷冻保存过程中起到了保护作用,十二烷基硫酸钠(SDS)可以提高犬精子冷冻保存后的活率。但是,目前关于这三种抗氧化剂对于山羊精液冷冻保存过程中起到的作用尚
在畜牧生产中,滥用抗生素会破坏动物胃肠道正常微生物菌群、增加细菌耐药性。益生菌制剂有无毒害、无污染、无残留、无副作用等优点,并且能增加动物采食量、促进胃肠道消化吸收、促进生长。本试验通过饲用不同剂量的复合益生菌制剂,研究其对舍饲山羊生长性能和胃肠道微生物的影响,比较不同剂量的差异,为改善畜禽生长性能提供科学的理论依据。选取4月龄波尔山羊母羊24只,随机分为4组,每组6只。对照组饲喂基础日粮,三个处
目的 观察多元化社会支持的护理干预应用于妊娠期糖尿病(GDM)患者围生期的效果。方法 回顾性采集2018年10月至2020年10月该院收治的98例GDM患者资料,按照护理干预方式不同分为研究组(51例)和常规组(47例)。常规组患者接受常规护理干预,研究组患者在常规组的基础上接受多元化社会支持的护理干预。比较两组患者干预前后自我管理能力[密西根糖尿病管理评定量表(DCP)评分]、遵医行为评分、生活
畜牧业集约化养殖存在家畜缺乏运动以及高能量饲料导致脂肪沉积异常等问题。商品猪内脏脂肪及皮下脂肪过度沉积造成的瘦肉率及肉品质下降,极大地影响畜产品高品质发展,是畜牧业亟待解决的问题。因此寻求安全有效的精准营养调控方式十分必要。龙血素B(Loureirin B,LB)是提取自龙血竭的天然小分子药物,具有消肿止痛、活血化瘀、促进线粒体功能等生物活性,能够促进新陈代谢。因此,本试验利用LB处理高脂饮食诱导
短链脂肪酸受体是一种特异性结合短链脂肪酸(short-chain fatty acids,SCFAs)的G蛋白偶联受体,参与机体脂代谢、肠道免疫以及营养物质吸收等多个生理过程,与肥胖、糖尿病、癌症等疾病密切相关,是极具潜力的药物靶点。虹鳟肉质鲜嫩,营养价值高,具有极高的产业价值。本研究采用分子克隆、生物信息学分析、分子对接及实时荧光定量PCR技术对虹鳟短链脂肪酸受体FFAR3(free fatty
肉鸡养殖是目前畜禽产品生产规范化程度最高的肉类供应方式之一。蛋白质,尤其是动物源蛋白的优质供给成为家禽养殖者和消费者非常关注的问题。叶酸作为一碳单位代谢的重要参与物质与蛋白质代谢过程具有密切的关系,本试验通过叶酸干预,借助氨基酸靶向代谢组学,分析叶酸调控肉鸡蛋白质代谢的内在机制,为叶酸在鸡饲粮的合理有效应用提供理论基础和科学依据。试验一基于氨基酸靶向代谢组学探究叶酸对肉鸡氨基酸代谢的影响本试验旨在