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STM2503调控鼠伤寒沙门菌的生物被膜形成和压力适应性
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作者 王南威 李莉莉 +6 位作者 陈凯风 周洲平 潘鹏 关晋 徐成刚 廖明 张建民 《中国农业科学》 CAS CSCD 北大核心 2024年第16期3294-3304,共11页
【目的】通过揭示c-di-GMP通路基因STM2503调控鼠伤寒沙门菌生物被膜形成,进而影响其环境应激能力的机制,以期挖掘调控鼠伤寒沙门菌压力适应性的关键因子,为防控策略的制定提供理论依据。【方法】以λ-Red同源重组方法构建STM2503缺失株... 【目的】通过揭示c-di-GMP通路基因STM2503调控鼠伤寒沙门菌生物被膜形成,进而影响其环境应激能力的机制,以期挖掘调控鼠伤寒沙门菌压力适应性的关键因子,为防控策略的制定提供理论依据。【方法】以λ-Red同源重组方法构建STM2503缺失株,并利用质粒PBAD表达STM2503来构建相应的基因回补株。然后通过检测不同STM2503表达水平菌株中信号分子c-di-GMP的含量揭示STM2503对菌株胞内c-di-GMP水平的影响。接下来,利用细菌运动性检测、结晶紫染色等试验检测了STM2503对菌株运动性和生物被膜形成能力的影响,并利用实时荧光定量PCR从基因层面揭示其对菌株运动性和生物被膜形成的调控机制。最后,通过抗生素处理、氧化应激、消毒剂应激等试验探究了STM2503对鼠伤寒沙门菌压力适应性的影响。【结果】与野生株(WT269)相比,STM2503的缺失使菌株胞内c-di-GMP含量升高了37.51%(P<0.001),且不影响菌株的正常生长。另外,STM2503的缺失提高了菌株各胞外基质合成基因的表达水平,使缺失株胞外多糖、胞外DNA和胞外蛋白质含量分别增加了10.30%(P<0.01)、33.59%(P<0.001)和27.60%(P<0.01),最终使菌株的生物被膜形成能力显著增强了1.63倍(P<0.01)。并且,269ΔSTM2503通过降低鞭毛合成相关基因fliA与flhC的表达使其在6 h的运动直径较野生株相比下降了17.22%(P<0.01)。这些变化最终导致269ΔSTM2503菌株对头孢噻肟、头孢吡肟、阿莫西林等β-内酰胺类抗生素的敏感性降低1—3倍,且在氧胁迫和SDS消毒剂胁迫下表现出了更强的适应能力。【结论】STM2503参与信号分子c-di-GMP的降解,并通过抑制胞外基质的合成降低鼠伤寒沙门菌的生物被膜形成能力,通过上调鞭毛合成基因的表达增强菌株的运动性,进而降低菌株的耐药性和环境压力适应能力,本研究为鼠伤寒沙门菌关键防控靶点的挖掘提供了理论基础。 展开更多
关键词 鼠伤寒沙门菌 C-DI-GMP stm2503 生物被膜 运动性
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