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肺炎克雷伯菌铁摄取调节蛋白Fur对耶尔森菌素受体fyuA基因的转录调控研究

摘要目的:肺炎克雷伯菌(Klebsiellapneumoniae,KP)是导致院内感染的主要病原菌之一。而铁摄取调节蛋白(Ferricuptakeregulator,Fur)作为一个全局性调控因子,影响着毒力基因的表达。通过生物信息学预测分析发现fyuA基因启动子区域存在Fur的结合位点。fyuA与铁的摄取相关,是铁载体耶尔森菌素的外膜受体。本研究旨在探索肺炎克雷伯菌Fur与耶尔森菌素受体fyuA之间的调控关系,分析fyuA基因对其毒力的影响,进一步了解KP菌的致病机制。<br>  方法:首先,采用自杀质粒pKO3-Km构建重组质粒pKO3-Km-ΔfyuA,将其转入肺炎克雷伯菌NTUH-K2044中,通过同源重组技术并利用蔗糖反向筛选突变株Kp:ΔfyuA。然后,构建表达质粒pBAD33-C-ΔfyuA并转入突变株Kp:ΔfyuA中,经PCR筛选及测序得到回补株Kp:cΔfyuA。接着,用CAS检测和结晶紫定量实验对野生株、突变株及回补株铁载体的分泌量和生物膜形成能力进行比较。利用大蜡螟毒力实验分析fyuA对KP菌毒力的影响。最后,通过GFP报告基因融合实验、RT-qPCR、凝胶迁移实验(EMSA)和DNaseI足迹实验探究铁充足环境下Fur对fyuA的转录调控机制。<br>  结果:成功构建fyuA突变株及回补株。在CAS平板检测中发现fyuA基因的缺失使菌株分泌的铁载体增加,而CAS液体检测进一步证实fyuA影响KP菌铁载体的生成。结晶紫实验结果表明fyuA能够正向影响生物膜的形成。大蜡螟毒力实验表明fyuA的缺失可减弱细菌毒力,故fyuA对菌株毒力有一定影响。运用GFP报告基因融合实验、RT-qPCR分析得知铁充足环境下,Fur负调控fyuA的表达。通过EMSA实验表明Fur能直接结合至fyuA的启动子区,DNaseI足迹实验进一步得到了具体结合位点的序列。<br>  结论:表型实验分析发现fyuA可影响KP菌的毒力,在毒力方面发挥一定作用。分子实验明确Fur可与fyuA的启动子区结合,进而负调控fyuA的转录表达,这为研究Klebsiellapneumoniae的致病机制提供新思路。

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