金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus,以下简称金葡菌)是革兰氏阳性菌的代表,其分布广泛,可引起食品腐败并具有一定的致病性。而且金葡菌可以在无机表面或是有机表面形成由多糖与蛋白所组成的生物被膜(Biofilm),这使得金葡菌更加难以清除且危害性更大。抗生素无疑是消灭致病菌的有力手段,但是不合理的使用也催生耐药菌的大范围产生。出于经济效益等原因,抗生素被广泛的应用于畜禽业。这使得作为食品原料的畜禽肉类在源头就携带了抗生素,虽然其残留量较低但是仍具有潜在危害。因此,评估食品中抗生素残留是否对微生物生物被膜形成产生影响成为有待解决的问题。本文以金葡菌为研究对象,研究不同浓度不同种类抗生素对于生物被膜形成的影响,并针对其内在分子机制进行了分析。首先运用CV法以及XTT法从生物被膜总量与活性两个角度阐述抗生素胁迫条件对金葡菌生物被膜形成的影响并发现抗生素在亚致死浓度下可对一些菌株生物被膜的形成起到促进作用。之后运用RNA-seq技术对相应的抗生素胁迫样本进行测序并对结果进行生物信息学分析。最后通过RT-qPCR对关键基因的表达规律进行探索。1.以12株金葡菌为研究对象,对其MIC值以及0-48 h内不同时间点的被膜总量与活性进行定量。在无抗生素胁迫条件下,生物被膜总量呈现持续增加的趋势,但是被膜活性却呈现先上升再下降的变化趋势,一般在16 h或24 h达到最大值。而在抗生素胁迫条件下,大部实验组的生物被膜总量以及活性受到抑制,但是有一小部分(9%,26/288)的实验组却表现出在某些抗生素亚致死浓度下生物被膜总量或是被膜活性的促进。2.以被亚致死浓度抗生素促进的10071以及110749为研究对象。将AMP处理下的10071,AMP处理下的110749,CIP处理下的10071,TCY处理下的110749,STR处理下的10071以及STR处理下的110749作为样本进行转录组测序。通过相应的生物信息学分析之后,发现表达差异基因主要集中在GO中的细胞组分中的细胞膜(Membrane)、细胞膜组分(Membrane part)以及细胞膜固有成分(Intrinsic component of membrane)3个GO term下出现了富集;在分子功能中的DNA粘附(DNA binding)、转运活性(Transporter activity)以及催化活性(Catalytic activity)中出现了富集;在生物过程中的不同抗生素胁迫组的大部分差异基因在氮循环代谢过程(nitrogen cycle metabolic process)、基因表达调控(regulation of gene expression)以及嘌呤代谢过程(purine-containing compound metabolic process)出现了富集。而通过KEGG分析发现,表达差异基因会富集到TCSs。同时通过Venn分析发现了在所有抗生素胁迫组中均能表达上升的24个基因以及表达下降的27个基因。经过探讨相应的基因功能,认为tagA,lipA与lytR在金葡菌应对亚致死浓度抗生素胁迫以及生物被膜的形成方面起到关键作用。3.通过RT-qPCR对TCSs所属的24个基因以及被膜相关的26个基因的表达规律进行鉴定。发现lytR,arlR,hssR,tagA,clfB以及atl A在抗生素胁迫组中表达量均高于相应的空白对照组而在4-8 h内cidA在抗生素胁迫组中的表达量则低于空白对照组。由此可见,以上的7个基因在金葡菌应对亚致死浓度抗生素胁迫的生物被膜形成过程中起到了重要作用。