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大肠杆菌中IV型毒素-抗毒素系统的互作和深海假交替单胞菌中毒素-抗毒素系统的鉴定
文钟灵
Subtype硕士
Thesis Advisor王晓雪
2017-05-25
Degree Discipline海洋生物学
KeywordIv型毒素-抗毒素系统 原噬菌体 大肠杆菌 海洋假交替单胞菌
Abstract毒素-抗毒素系统,广泛存在于原核生物的基因组及一些可移动遗传元件,包括质粒和原噬菌体上,通常由两个共转录的基因组成,一个编码稳定的毒素蛋白,另一个编码不稳定的抗毒素。毒素可以抑制细胞的生长甚至造成细胞的死亡,而相应的抗毒素则可以抑制毒素的毒性。毒素-抗毒素系统具有重要的生理功能。本研究对大肠杆菌模式菌株K-12中三个原噬菌体上的三对毒素-抗毒素以及海洋假交替单胞菌SM9913基因组上的一对毒素-抗毒素进行分析鉴定,并对其功能进行了初步研究。主要结果如下: 第一,在大肠杆菌K-12中,三个原噬菌体CP4-6,CP4-57和CP4-44中分别含有三对同源性极高的毒素-抗毒素:YafW/YkfI,YfjZ/YpjF和CbeA/CbtA。其中CbeA/CbtA是第一对已被发现的IV型毒素-抗毒素系统。通过研究,我们证实了毒素YkfI和毒素YpjF可以和已知的IV型毒素CbtA一样,能抑制细胞生长,诱导细胞产生“柠檬型”形态。进一步过量表达毒素YkfI,会使细胞从“柠檬型”变成“葫芦型”,最终导致细胞裂解和死亡。抗毒素YafW和YfjZ可以完全中和相应毒素YkfI和YpjF的毒性。另外,我们发现毒素YkfI和YpjF与IV型毒素CbtA一样,能与细胞骨架蛋白FtsZ结合,表明YafW/YkfI和YfjZ/YpjF同样属于IV型毒素-抗毒素系统。通过分别敲除三个毒素基因,证实三个毒素基因都能增强宿主抵抗氧化胁迫,而分别敲除三个抗毒素则都能促进宿主形成早期生物被膜。这表明了三个原噬菌体上的这三对毒素-抗毒素系统具有相似的生理功能。 第二,通过RASTA-Bacteria和TADB对海洋假交替单胞菌SM9913基因组进行分析,发现三个连续的基因PSM_A1077,PSM_A1078和PSM_A1079可能组成一对三组分的毒素-抗毒素系统。通过实验证实,单独表达PSM_A1078能对细胞产生毒性,而单独表达PSM_A1079则有弱毒性。同时表达PSM_A1077和PSM_A1078时,PSM_A1077可以中和大部分PSM_A1078的毒性。另外,同时表达三组分系统PSM_A1077,PSM_A1078和PSM_A1079时,PSM_A1077能完全中和毒素的毒性,细胞能正常生长。以上数据表明,这三个基因组成一对非典型的三组分毒素-抗毒素系统。初步的生理功能研究表明,PSM_A1078和PSM_A1079参与细胞钠离子和钾离子的转运。而这三个基因的其它生理功能,还有待进行进一步探究。
Document Type学位论文
Identifierhttp://ir.scsio.ac.cn/handle/344004/17426
Collection学位论文(硕士)
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GB/T 7714
文钟灵. 大肠杆菌中IV型毒素-抗毒素系统的互作和深海假交替单胞菌中毒素-抗毒素系统的鉴定[D],2017.
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