大腸桿菌O12、痢疾志賀氏菌10型O-抗原基因簇的破譯及特異基因的鑒定.pdf

1、大腸桿菌012和痢疾志賀氏菌10型的0-抗原基因簇都具有典型的大腸桿菌0-抗原基因簇的特征.這兩株菌的0-抗原合成基因均成簇存在,位于galF基因(或JUMPstart序列)到gnd基因之間,并且基因的轉(zhuǎn)錄方向都是從5'到3'轉(zhuǎn)錄,即galF基因(或JUMPstart序列)到gnd基因的方向.兩個(gè)基因簇中都包含有單糖合成酶基因、糖基轉(zhuǎn)移酶基因和寡糖單位處理基因,且GC﹪含量偏低.這兩株菌的0-抗原基因簇與所有其它已得到的0-抗原基因簇一

2、樣,糖基轉(zhuǎn)移酶基因和寡糖單位處理基因的GC﹪含量在30﹪左右,而合成酶基因的GC﹪含量在40﹪左右,且位于0-抗原基因簇的一端.整個(gè)0-抗原基因簇的GC﹪含量在30~40﹪,要比細(xì)菌基因組中其它位置的50﹪的GC﹪含量相比要低.目前普遍認(rèn)為GC﹪差異說明DNA片段的外源性,并隨著在所在種屬內(nèi)的時(shí)間的增長而進(jìn)化到與其它片段相似的GC﹪比,這一特征說明0-抗原起源于低GC﹪含量的細(xì)菌中,近期才通過橫向轉(zhuǎn)移進(jìn)入他們現(xiàn)在所在的細(xì)菌中,而且單糖合

3、成酶基因轉(zhuǎn)移到大腸桿菌基因組中的時(shí)間要早于寡糖單位處理基因和糖基轉(zhuǎn)移酶基因.大腸桿菌012和痢疾志賀氏菌10型的0-抗原的合成均為典型的Wzy依賴型途徑.在這兩株菌中都找到了wzx基因和wzy基因.細(xì)菌可分步地由糖基轉(zhuǎn)移酶將單糖轉(zhuǎn)移到一個(gè)固定在細(xì)胞內(nèi)膜的脂分子上,在內(nèi)膜的內(nèi)側(cè)合成寡糖單位.而后0-抗原的寡糖單位通過轉(zhuǎn)移酶(Wzx)而被轉(zhuǎn)移到內(nèi)膜外側(cè),在聚合酶(Wzy)的作用下聚合成多糖,并由WaaL將多糖連接到一個(gè)糖脂分子上(Lipid

4、A-core)形成完整的脂多糖分子.痢疾志賀氏菌10型的0-抗原基因簇中含有鼠李糖合成基因rmlBDAC,對其與其它已知的細(xì)菌中的rmlBDAC基因的進(jìn)化進(jìn)行了系統(tǒng)分析,發(fā)現(xiàn)不僅rmlC基因的3'端可以介導(dǎo)基因的重組,rmlB的3'端和5'端同樣也可以介導(dǎo)基因的重組,產(chǎn)生含有多樣性O(shè)-抗原特異基因的0-抗原基因簇.大腸桿菌012的0-抗原基因簇中含有FucNAc合成和轉(zhuǎn)移基因(fnlA,fnlB,fnlC,transferase gen

5、e),其與其它幾株菌中的相應(yīng)基因排列一致,且都位于0-抗原基因簇的一端,同源性較高.該研究推測FucNAc合成基因可能介導(dǎo)了0-抗原特異基因的重組,含有特異基因的片斷經(jīng)過橫向轉(zhuǎn)移從其他生物中轉(zhuǎn)移到目前的0-抗原基因簇中,從而產(chǎn)生了不同的血清型.該研究還通過PCR方法篩選出了分別針對大腸桿菌012和痢疾志賀氏菌10型的0-抗原特異的基因,它們是0-抗原基因簇中的寡糖單位處理基因wzx和wzy,這些特異基因可以應(yīng)用于基因芯片或PCR技術(shù)對這