兩種新型制御劑對費氏弧菌Lux群體感應系統(tǒng)抑制效果研究.pdf

1、群體感應是細菌用于通過對菌體密度的感知而調控基因表達的機制。群體感應的細菌通過產(chǎn)生并釋放一種被稱為autoinducer的信號分子，這種信號分子的濃度會隨著細菌菌體密度的增加而增加。當信號分子的濃度達到或超過最低濃度極限時，就可以引發(fā)基因表達。在環(huán)境治理過程中，細菌的作用舉足輕重。一方面，我們可以通過削弱環(huán)境中病原菌致病力的方法達到凈化環(huán)境的目的，另一方面又能夠利用細菌降解污染物的能力，進行環(huán)境生物治理。因此，深入研究群體感應對細菌各種

2、表現(xiàn)型的調控能夠更好的發(fā)揮環(huán)境治理過程中細菌的作用，有著重要的實際意義。
　　 費氏弧菌(Vibrio fischeri)是群體感應最初被發(fā)現(xiàn)并描述的菌體，也是迄今為止研究最為透徹的菌體。盡管現(xiàn)在知道的菌株中每個群體感應系統(tǒng)都不完全一樣，但費氏弧菌的發(fā)光系統(tǒng)還是被認定為群體感應系統(tǒng)的代表。所以盡管費氏弧菌本身不是病原體，但尋找它的群體感應抑制劑卻具有非常重要的指導意義。費氏弧菌屬于弧菌的一種，弧菌是一個包含了幾十種或益或害的寄生

3、在海洋動物組織的水生嘎瑪變形菌門。費氏弧菌或游離于海水中或作為共生體存在于一些海洋魚類或魷魚的發(fā)光器官中使這些生物能發(fā)光。費氏弧菌能夠發(fā)光是lux操縱子的表達引起的。這個操縱系統(tǒng)已經(jīng)被證明在生物工藝學中具有非常廣泛的用途。事實上，許多革蘭氏陰性菌利用群體感應系統(tǒng)調控菌體毒力因子的表達、胞外酶的分泌、膠質、鼠李糖酶和生物膜的形成。因此，制御群體感應機制為控制病菌傳染提供了一個新策略。在這次的研究中，我們測試了3種不同種類的化合物對轉移到大

4、腸桿菌中的費氏弧菌Lux群體感應系統(tǒng)的制御效果。第一，我們證實了天然制御濟鹵化呋喃也可以制御Lux群體感應系統(tǒng)。第二，我們合成了酰基鏈中所含碳原子個數(shù)從4到11的一系列?；}酸環(huán)戊醇乙胺酯(N-acyl cyclopentylamide，Cn-CPA)并測試了它們對Lux群體感應的制御效果。我們發(fā)現(xiàn)，所有這些分子都有不同程度的制御作用。其中酰基鏈中含有5到10個碳原子的C5-CPA、C6-CPA、C7-CPA、C8-CPA、C9-CPA

5、、C10-CPA是非常有效的抑制劑。最有效的C6-CPA、C7-CPA、C8-CPA在最終濃度為100μM時對發(fā)光的制御效果可以達到或超過90％。我們還比較了鹵化呋喃和C6-CPA(最有效的抑制劑之一)的制御效果。結果表明C6-CPA的要比鹵化呋喃更加有效。第三，我們發(fā)現(xiàn)α-環(huán)糊精、β-環(huán)糊精、γ-環(huán)糊精也可以制御Lux群體感應系統(tǒng)，其中最有效的是γ-環(huán)糊精。并對環(huán)糊精制御群體感應的機理進行了分析，發(fā)現(xiàn)除了側鏈和環(huán)的半徑之外還有其他因素