目前已知很多种类的细菌可以通过小分子物质进行信号传递，从而调控各种生理行为，这种现象称为群体感应（Quorum sensing，QS），产生的信号分子叫做自体诱导物（autoinducer，AI）。目前对一些较典型的细菌群体感应系统已有很多相关研究，但其它细菌的研究仍大多局限于信号分子的检测与相关基因的研究。由于缺乏相关的遗传背景，而常规的筛选基因方法工作量较大（主要通过转座子插入失活筛选突变菌株），因此在细菌数量较多时存在许多实际研究困难。为了尽快了解这些细菌的群体感应体系，采用向其中导入源自根癌土壤杆菌（Agrobacterium tumefaciens）的群体感应调控蛋白TraR和AHLs水解酶AttM的方法，分别以群体感应调控蛋白间的竞争和降解自体诱导物的方式对目标菌株进行信号干扰（Quorum quenching），从而快速了解未知群体感应体系及其调控的生理功能。土壤微生物根瘤菌可以与豆科植物共生，形成根瘤从而固定空气中的N₂，这其中包括了一系列复杂的信号传导过程，在许多根瘤菌中发现LuxR/LuxI类群体感应系统是其中重要的调节因素之一，可以影响结瘤效率，共生体的形成，胞外多糖的产生和固氮效率等，但目前对生长速度介于快生型和慢生型之间的中慢生根瘤菌属（Mesorhizobium）的相关报道很少。此外，人类的肠道存在许多肠道细菌（Enterobacteria），但有时候这些共生菌群也会致病，群体感应在细菌致病性的调控方面起到重要作用，包括生物膜的形成、毒素的产生、侵染的过程等。尽管已经有很多人类病原细菌群体感应的相关研究，但在肠道细菌中，仍然只有少数和AHL类群体感应系统有关的报道。因此本研究分别选择中慢生根瘤菌（植物共生细菌）和杭州邵逸夫医院提供的分离自高烧病人血液的十种临床肠道病原细菌（动物病原细菌）作为研究对象。在中慢生根瘤菌属中，经生物检测和TLC发现，在TY培养基的培养条件下，该属产生信号分子的能力和类别差别很大，有些菌株如中慢生型天山根瘤菌（Mesorhizobium tianshanense）具有很高的AI活性，能够产生7种不同结构的AHLs，而中慢生型百脉根根瘤菌（Mesorhizobium loti）等在该条件下则活性很低，两种中慢生型华癸根瘤菌（Mesorhizobium huakuii）的产生信号分子能力也有较大差异。将遗传分类相近的根癌土壤杆菌群体感应调控蛋白TraR分别导入中慢生型华癸根瘤菌Mh93和中慢生型天山根瘤菌Mt3306中进行超量表达，检测对其群体感应体系的影响，从而了解群体感应系统在不同细菌中的特异性。结果显示中慢生华癸根瘤菌Mh93自身群体感应体系不能增强根癌土壤杆菌自体诱导物合成酶基因traI的表达，可能因为不能识别traI启动子序列，或者调控基因表达水平低。而根癌土壤杆菌调控蛋白TraR能够与非同源性的Mh93的AI分子相结合，并且结合后的复合体具有活性，能够增强traI的表达，但不能识别Mh93群体感应系统目的蛋白序列，两种细菌群体感应体系之间既有一致性，又有特异性．在天山根瘤菌Mt3306中也得到了类似的结果。群体感应体系中经常存在竞争现象，调控蛋白可以与不同的AI信号分子结合，但亲和力不同。TraR蛋白的导入造成种间竞争，被强表达的TraR比中慢生根瘤菌自身调控蛋白优先与AI紧密结合，但却不能激活目的基因的表达，使得根瘤菌的调控蛋白与AI的结合受到限制，尤其是对产生自体诱导物能力不是很强的Mh93的影响更大，目标细菌的群体感应调控系统受到一定程度的破坏。AHL水解酶AttM对多种AHLS类自体诱导物有显著的降解效果，可以将AHLs水解形成生物活性大大降低的酰基高丝氨酸。但将其转入Mh93后，发现AI没有被降解，而对已知AI是AHLs结构的A．tumefaciens R10和同样是中慢生根瘤菌属的Mt3306的AI则有明显的降解作用，推测Mh93的自体诱导物分子并非大多数革兰氏阴性细菌的AHLs的结构。结合其它实验结果，判断Mh93产生的AI为环二肽结构，Mt3306为AHLs结构，其中前者在根瘤菌中是非常罕见的。与对照菌株相比，受TraR蛋白的竞争性结合影响，华癸根瘤菌Mh93的生物膜减淡，引起植物根毛卷曲的能力下降，但在根毛吸附和结瘤实验中，能力只是略微下降。推测是因为TraR蛋白造成的对AI结合的种间竞争只是暂时抑制了Mh93的群体感应目标基因的表达，在后期随着未被外源调控蛋白捕获的AI达到一定浓度，调控蛋白仍然能够与AI进行结合，发挥其生理效应，从而使得各项生理功能都比其对照菌株迟滞一段时间。而自体诱导物被AttM基本完全降解的天山根瘤菌的根毛吸附能力则明显下降了约65％，说明群体感应可以正向调控天山根瘤菌对植物的根毛吸附能力。以上结果说明，群体感应体系能够影响中慢生根瘤菌和宿主植物的一些作用过程，包括生物膜、根毛卷曲、根毛吸附等，证明其在共生固氮调节中具有重要作用。在肠道细菌方面，通过对53株临床分离的肠道细菌进行营养成分和通氧量不同的4种方式培养后，有9株在至少一种培养条件下被检测到AI活性，并且产生能力因培养条件的不同而有多种差异。C₁₈反相薄板层析（TLC）显示这些具有活性的肠道细菌都能产生一种以上的AHLs，尽管在不同的培养条件下产生的同一种自体诱导物的浓度不一样。而粘质沙雷氏菌（Serratia marcescens）SRRSH68在LB培养基、振荡摇动的培养条件下能够比其它三种培养条件多产生一种结构的AHL，说明这些菌株的自体诱导物合成酶基因的表达受到生长环境的影响和调控．在实际实验过程中，对于这样无群体感应相关基因背景的大量菌株的研究如果通过逐个导入质粒或者筛选其AI合成酶基因的方式进行后继研究，将会造成极大的工作量，所以本文通过另一种简单的方式来对其群体感应体系进行了初步定性分析。将能够产生水解酶AttM的DH5a（pYC146）菌液与20种具有AI活性的肠道细菌菌液共培养一定时间后，检测其胞外自体诱导物水平降低程度，以初步判断其自体诱导物种类。经过共培养后，这些菌株的自体诱导物浓度都有不同程度的降低，初步推测这些菌株包含AHLs类结构的自体诱导物。部分降解效果不佳的菌株，可能因为其中含有多种结构的自体诱导物分子，包括AttM不能降解的结构（如环二肽），或者因为酶对底物的专一性导致其对一些长链AHLs降解效果不佳，但此种快速检测方法值得借鉴。在这种共培养初步定性的快速检测过程中，S．marcescens SRRSH45不仅自体诱导物被降解，同时生物膜也明显减淡，说明群体感应系统对其生物膜的形成能力可以进行正调控，同时也说明这种检测方式可以有效了解部分群体感应调控的生理功能。此外，在借鉴了以上检测结果后，筛选了一株AI缺失突变株S．marcescens SRRSH67-1，发现其游动能力显著增强，证明群体感应其中对游动能力进行的是负调控。