环境因素调控鼠疫耶尔森氏菌基因表达的比较转录谱学研究

论文题目: 环境因素调控鼠疫耶尔森氏菌基因表达的比较转录谱学研究

论文类型: 博士论文

论文专业: 军事预防医学

作者: 韩延平

导师: 杨瑞馥

关键词: 鼠疫耶尔森氏菌,转录调控,芯片,比较转录谱学

文献来源: 中国人民解放军军事医学科学院

发表年度: 2005

论文摘要: 鼠疫是一种古老的自然疫源性疾病,其病原菌鼠疫耶尔森氏菌（以下简称鼠疫菌）是多宿主寄生菌,体现在:鼠疫菌以蚤类为传播媒介寄居在特定的宿主（主要是啮齿动物）,并在自然界宿主中造成鼠疫疫情的周期性爆发,该过程中偶然与患畜接触或被带菌跳蚤叮咬而感染到人。鼠疫菌感染机体早期能在巨噬细胞内存活并繁殖,目前认为巨噬细胞内存活与繁殖获得致病能力是鼠疫菌得以最终致病的关键阶段。 面对上述复杂的环境因素,鼠疫菌必须能够感应并快速适应每个环节的环境变化,才能最终在宿主体内存活和在自然界中传播并最终致病,而每个适应性反应也必然伴随着鼠疫菌基因转录改变。依据上述传播和感染过程中鼠疫菌可能面临的胁迫环境,我们设计并实施了多个体外模拟刺激条件的转录谱分析,包括温度（生长温度、冷休克和热休克）、渗透压（高盐、高渗和OmpR调控元）、H2O2（H2O2刺激元和OxyR调控元）、低镁（低镁刺激元和PhoP调控元）等刺激因素。 经过全基因组DNA芯片单个体外条件的转录谱分析,我们分别得到了本研究多个体外条件下鼠疫菌在细胞代谢和毒力等方面的特征转录谱。野生株与突变株的比较转录谱分析得到鼠疫菌调节蛋白OmpR、OxyR和PhoP在特定条件下可能调节的基因,为今后调节网络的研究提供调控元的靶标基因。更重要的是,我们将上述转录谱以及目前本实验室所有的体外条件转录谱结果中各个基因的转录数据进行汇总,归纳总结了目前已知毒力相关基因在本研究体外条件的转录规律,丰富了现有关于毒力相关基因的研究成果;通过聚类分析,并利用统计学分析方法对鼠疫菌基因组内在多个条件下共转录的基因或基因簇进行分析,最终预测了鼠疫菌基因组中39个可能的操纵子;根据聚类分析结果,结合基因组序列和注释信息,对部分基因和操纵子的功能进行预测。上述结果为鼠疫菌基因转录调控网络的构建及某些基因功能的预测提供了部分实验证据,有助于深入认识鼠疫菌的致病性及宿主-细菌间相互作用。

论文目录:

中文摘要

英文摘要

缩略语

前言

1.鼠疫危害严重

2.鼠疫菌生物学特性、传播和致病过程

3.鼠疫菌基因表达的环境因素调控研究概况

4.DNA芯片转录谱技术在微生物基因调控研究中的应用

5.本研究的目的和立题依据

参考文献

第一章 温度调控鼠疫菌全局基因表达的研究

1.前言

2.材料与方法

2.1.实验菌株

2.2.细菌培养

2.3.DNA芯片转录谱分析的实验设计

2.4.DNA芯片转录谱分析的实验方案

3.结果与讨论

3.1.生长温度(26／37℃)转换刺激元

3.2.热休克刺激元

3.3.冷休克刺激元

温度(26／37℃)刺激元的芯片分析结果(表1-8)

热休克刺激元的DNA芯片分析结果(表1-9)

热休克刺激元的DNA芯片分析结果(表1-10)

冷休克刺激元的DNA芯片分析结果(表1-11)

参考文献

第二章 鼠疫菌高盐高渗刺激元和OmpR调控元的研究

1.前言

2.材料与方法

2.1.ΔompR突变菌株的构建

2.2.ΔompR突变株的表型实验

2.3.刺激元和OmpR调控元分析

3.结果与讨论

3.1.高盐高渗刺激元

3.2.ΔompR突变株的表型结果分析

3.3.OmpR调控元

表2-4 OmpR调控元的DNA芯片分析结果(表2-4)

参考文献

第三章 鼠疫菌H_2O_2刺激元和OxyR调控元的研究

1.前言

2.材料与方法

3.结果与讨论

3.1.H_2O_2刺激元

3.2.OxyR的序列和遗传组成分析

3.3.OxyR调控元

H_2O_2刺激元的DNA芯片分析结果(表3-2)

OxyR调控元的DNA芯片分析结果(表3-3)

参考文献

第四章 鼠疫菌低镁刺激元和PhoP调控元的研究

1.前言

2.材料与方法

2.1.ΔphoP突变菌株的构建

2.2.低镁刺激元分析

2.3.PhoP调控元分析

2.4.PhoP结合位点的生物信息学分析

3.结果与讨论

鼠疫菌PhoP调节基因上游结合位点预测(表4-4)

参考文献

第五章 DNA芯片数据的定量PCR验证

1.前言

2.材料与方法

3.结果与讨论

参考文献

第六章 多个转录谱数据的综合分析

1.前言

2.已知或可能的毒力基因(簇)转录的多因素调节

3.多个条件DNA芯片转录谱的聚类分析

4.预测可能的操纵子

鼠疫菌毒力相关基因的温度调节(表6-1)

本研究预测的鼠疫菌操纵子(表6-2)

参考文献

综述

致谢

发表的文章

发布时间: 2005-09-05

参考文献

• [1].鼠疫耶尔森氏菌和宿主相互作用的体内转录谱研究[D]. 刘海洪.中国人民解放军军事医学科学院2007
• [2].鼠疫耶尔森菌质粒缺失株的构建及其致病相关的研究[D]. 倪斌.西北农林科技大学2008
• [3].基于DNA芯片技术鼠疫耶尔森氏菌在不同条件下的转录组学研究[D]. 邱景富.中国人民解放军军事医学科学院2006

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• [7].整体调控子PhoP直接调控鼠疫耶尔森氏菌胞内生存能力的研究[D]. 秦珑.中国人民解放军军事医学科学院2006
• [8].基于DNA芯片技术鼠疫耶尔森氏菌在不同条件下的转录组学研究[D]. 邱景富.中国人民解放军军事医学科学院2006
• [9].鼠疫耶尔森氏菌和宿主相互作用的体内转录谱研究[D]. 刘海洪.中国人民解放军军事医学科学院2007
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