霍乱弧菌基因组中非编码DNA功能的初步研究(2)
2。9 冷光值鉴定毒力表达 8
3 结果与分析 8
3。1 间隔序列的筛选 8
3。2 ∆VC0388。5、∆VC0548。5、∆VCA0390。5、∆VCA0884。5的构建 8
3。3 ∆VC0388。5、∆VC0548。5、∆VC0390。5、∆VCA0884。5生长情况检测 9
3。4 ∆VC0388。5、∆VC0548。5、∆VCA0390。5、∆VCA0884。5对H2O2敏感性检测 10
3。5 ∆VC0388。5、∆VC0548。5、∆VCA0390。5、∆VCA0884。5的生物膜实验 11
3。6 ∆VC0388。5、∆VC0548。5、∆VCA0390。5、∆VCA0884。5的毒力表达 11
4 小结与讨论 13
致谢 13
参考文献 14
霍乱弧菌基因组中非编码DNA功能的初步研究
绪论
霍乱弧菌简介
霍乱弧菌（Vibrio cholerae）是一种革兰氏阴性菌，是引起霍乱的病原体[1]。一般 通过生物检测对霍乱弧菌进行分类，不同血清型的霍乱的O抗原不同[2]。不同血清型可以再分为古典生物型（Classical biotype）和埃尔托生物型（El Tor biotype）。目前能导致流行性霍乱的只有O1和O139两种血清型[3]。霍乱弧菌对于营养的要求不高，在碳源方面葡萄糖、蔗糖和甘露醇都能使其生长，同时对于一定盐浓度霍乱弧菌也有较强的耐受能力，使得在有一定盐浓度的河水和海水中霍乱都有一定的繁殖生长能力[4]。尤其的，霍乱甚至可以利用几丁质生长[5]。贝壳类几丁质含量丰富，因此在贝壳类生物大量繁殖的季节，霍乱会利用几丁质生长使得霍乱弧菌基因发生水平转移，进而感染，最终感染宿主为人类[6]。主要发生感染的途径就是饮用了被霍乱弧菌污染的水源或食用被污染的食物（多见于贝壳类）。霍乱患者的临床特征是急性剧烈腹泻，继而呕吐，后期由于大量排泄而造成机体脱水以及电解质丧失[7]。霍乱致病的两种生物型传播途径包括水、食物以及日常生活接触，其传播速度之快导致在全世界范围内曾引起过多次霍乱疾病的大爆发与传播。自1817年首次爆发以来，古典生物型曾引起过霍乱疾病的6次世界性大流行，我国均受影响，1961年以来由埃托生物型霍乱弧菌取代古典生物型，引起霍乱的第七次世界性大流行爆发[8]。1992年东南亚地区爆发了一种新型霍乱，致病原由以往霍乱弧菌的O1型血清型变为O139型血清型，近几年来，由O139群引起的霍乱比例在不断上升，有人推测这个新的血清型将会引起霍乱的第8次世界性大流行[9]。
霍乱弧菌耐碱不耐酸，大部分在感染过程中会被人体胃部胃酸杀死，幸存的菌株在小肠组织定殖，过程中毒力因子协助霍乱弧菌定殖于小肠，霍乱毒素的分泌则影响宿主最终发病。研究发现，霍乱弧菌在致病过程中的主要元素有[10]：1。CTX基因元件，其中包括来自CTXΦ噬菌体的ctxA和ctxB基因，可以编码霍乱毒素(CT)；2。 霍乱毒力岛（vibrio pathogenicit island, VPI），分布有编码毒力共调节菌毛（the toxin-coregulated pilus, TCP）的基因，在霍乱弧菌定殖于宿主小肠定殖过程中主要依赖于该菌毛；3。毒力调节基因如toxT能直接激活tcp, ctxAB和其他辅助定殖因子的表达，toxRS和tcpPH控制toxT的表达等。因此，霍乱弧菌的致病性是由这三个致病因子共同作用的结果[10]。
非编码DNA简介
非编码DNA是基因组中不编码蛋白质的DNA序列，在人类基因组中比例高达98%，也是我们以往研究中人们称呼的“垃圾”DNA[11]。长时间以来人们对编码蛋白质的基因功能高度关注，认为这些非编码基因并不具有功能。2012年由DNA元件百科全书（Encyclopedia of DNA Elements, ENCODE）研究计划正式提出基因组中高达五分之四的序列都具有一定的生化活性[12]。这意着我们“垃圾”DNA 其实大部分都含有一定的功能。之前的研究已经发现了非编码序列中众多具有类似于增强子特征的区域以及具有类似于启动子特征的区域，我们知道非编码DNA序列上分布着众多功能元件，在基因组中一般以启动子、增强子、沉默子以及功能性保守元件等身份发挥作用，包括调控基因表达、RNA选择性剪接等生命活动[13]。现在随着非编码DNA日益成为功能基因组学的研究热点，非编码基因不断被发现具有新的功能，其中比如通过与转录因子结合参与肿瘤相关基因的表达与调控[14]；非编码基因可以通过CRISPER相似的机制来帮助真核生物基因组抵御外来核酸[15]；转座子通过改变基因活性使得原基因获得进化动力[16]。