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多杀性巴氏杆菌(P.multocida,Pm)病是一种常见的疾病,它潜伏期短,传播速度快,致死率高,多呈暴发性流行,经常直接导致畜牧养殖业相当大的金额损失。尽管从我们认识Pm至今经过了135年,但我们对其DNA修复和重组功能和细菌黏附过程仍没有明确的认识。本文为更进一步了解Pm是如何在宿主细胞表面的发生粘附并导致宿主致病。以P.multocida HN01为研究对象,选取其自然宿主的山羊支气管上皮细胞建立合适的细胞感染模型,通过高通量测序技术筛选出差异表达基因(DEGs)并进行验证。本研究首先确定感染复数MOI=100,感染时间选取4h和6h的方法,建立了P.multocida HN01菌株感染羊上皮细胞模型。并提取上述感染组的总RNA展开转录组和mi RNA测序,借助GO与KEGG分析对DEGs展开筛选,从细菌黏附方向研究DEGs所在通路并进行验证。1、m RNA测序结果。对照组得到43938063条有效读长而处理组4h和6h分别有35452136和44565947条有效读长,通过对比筛选出DEGs:D_T4h vs Ctrl组中有29个基因上调,88个基因下调;D_T 6 h vs对照组组中有238个基因上调,261个基因下调。借助GO、KEGG富集分析,共有5186个基因被富集到KEGG代谢途径中的310个通路里;借助STEM软件分析发现有231个基因表达呈现先缓慢后快速降低状态,157个基因表达呈现先缓慢后快速增长状态。挑选其中和细菌黏附相关的3个DEGs:ITGA3、TMSB10和RHOC经过q RT-PCR检验结果相同。2、mi RNA测序结果。通过对比筛选出DEGs:D_T 4 h vs Ctrl组里上调基因160个而下调130个。D_T 6 hvs Ctrl组里上调基因213个而下调125个。选取q RT-PCR验证正确的DEGs:ITGA3、TMSB10和RHOC继续分析,借助靶基因预测和STEM分析中的mi RNA取交集的9个mi RNA展开q RT-PCR验证,除PC-3p-19778_398和oan-mi R-1386_L+1_1其他结论chi-mi R-128-3p、PC-3p-4951_2010、chi-mi R-103-5p_R-7、PC-3p-9125_1006、bta-mi R-2285i_R+1_1SS6CT、chi-mi R-106b-5p和bta-mi R-138与预期相同。为了探究rec N(基因重组以及调节细胞对DNA损伤的反应所需的基因)基因的功能,本研究构建p ET-28a(+)-rec N重组质粒并通过转化到E.coli BL21(DE3)感受态细胞中,对rec N展开相应的生信分析。结果表明,本实验最终诱导表达66.94ku的rec N蛋白。经分析,rec N蛋白的分子式为C7864H13009N2463O2965S377,消光数为47410,理论等电点(PI)为5.61呈酸性;总平均亲水性(GRAVY)是0.571,与试验表达的包涵体蛋白性质相同同为疏水性蛋白;不稳定系数为42.66,属于不稳定蛋白;二级结构预测主要以α-螺旋(Hh,64.87%)及无规则卷曲(Cc,21.00%)为主;经疏水性分析,预测该蛋白有3个高疏水性区域,9个高亲水性区域;本试验为探究Pm的rec N基因的功能提供了一定的理论依据。综上,本文从蛋白水平对Pm的rec N基因研究为多杀性巴氏杆菌病疫苗的制备和巴氏杆菌的种间鉴定提供新的思路。从转录组水平的研究表明Pm的细菌黏附机制由多基因和mi RNAs同时调控。显著富集在肌动蛋白细胞骨架的调节和粘着斑的先上调后下调差异基因可能为细菌侵入细胞提供物质基础,而显著富集在肌动蛋白细胞骨架的调节的下调差异基因可能加强和促进细菌和基质的黏附过程;同时,这些差异基因会受到相应mi RNAs的调控,通过两者之间的复杂相互作用,从而最终导致疾病的发生。