采用λ-Red介导的重组系统构建了一个小非编码RNA micC的缺失突变体。
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采用λ-Red介导的重组系统构建了一个小非编码RNA micC的缺失突变体。
一种非编码小RNA(sRNA)是调控基因表达在转录后水平的新因子。其中一种已知的sRNA为MicC, 大肠杆菌 和 沙门氏菌 鼠伤寒沙门氏菌能够抑制外膜蛋白的表达。为进一步研究其调控功能 micC 在 沙门氏菌 肠炎沙门氏菌,我们克隆了 micC 基因在 沙门氏菌 肠炎沙门氏菌50336株,随后构建了突变株50336ΔmicC 由基于λ Red的重组系统及互补突变体50336ΔmicC/pmicC 携带表达重组质粒 pBR322 的 micCqRT-PCR结果表明,转录水平 ompD in 50336ΔmicC 比野生型菌株高出1.3倍,而转录水平 ompA 和 ompC in 50336ΔmicC 分别是野生型菌株的2.2倍和3倍。这些结果表明 micC 抑制表达 ompA 和 ompC在随后的研究中,通过感染6周龄Balb/c小鼠和1日龄鸡来检测50336ΔmicC的致病性。结果显示,其LD50 野生型菌株50336及其突变株50336ΔmicC 和 50336ΔmicC/pmicC 6周龄Balb/c小鼠的LD50分别为12.59 CFU、5.01 CFU和19.95 CFU。50 1日龄雏鸡菌株的剂量为1.13 × 109 CFU,1.55 × 108 CFU,以及 2.54 x 108 CFU,分别。这表明缺失 micC 毒力增强的 S. 通过调控外膜蛋白的表达来抑制小鼠和鸡体内的肠炎沙门氏菌。
非编码小RNA(sRNA)长度为40-400个核苷酸,通常不编码蛋白质,但可在细菌染色体上独立转录1,2,3。大多数sRNA编码位于基因编码区之间的基因间区(IGRs),通过碱基配对作用与靶标mRNA相互作用,从而在转录后水平调控靶基因的表达4,5。它们在物质代谢、外膜蛋白合成、群体感应以及毒力基因表达等过程中发挥重要的调控作用5。
MicC是一种含有109个核苷酸的小RNA转录本,存在于 大肠杆菌 和 鼠伤寒沙门氏菌 血清型鼠伤寒沙门菌,可调控多种外膜蛋白的表达,如OmpC、OmpD、OmpN、Omp35和Omp366,7,8,9MicC 通过抑制核糖体与 ompC 的结合来调控 OmpC 的表达 ompC mRNA 5'非翻译区的体外功能及其对Hfq RNA伴侣蛋白的功能依赖性 大肠杆菌6。在 沙门氏菌 鼠伤寒沙门氏菌中,MicC沉默 ompD 通过编码序列内(密码子23-26)长度不超过12个碱基对的RNA双链结构介导mRNA,并随后促使内切核酸酶依赖性的mRNA去稳定化7这一调控过程由分子伴侣蛋白 Hfq 协助完成10OmpC 是一种丰富的外膜蛋白,被认为在营养物质和毒素浓度较高的环境中具有重要作用 高,例如在肠道中6OmpD孔蛋白是存在于外膜中含量最丰富的蛋白质 沙门氏菌 伤寒沙门氏菌,约占细胞总蛋白的1%11OmpD 参与对人巨噬细胞和肠上皮细胞的黏附12MicC 还可抑制 OmpC 和 OmpD 两种孔蛋白的表达。目前认为 MicC 可能参与调控细菌毒力。为探索 MicC 调控的新靶基因并研究其在毒力调控中的功能, micC,我们克隆了 micC 基因在 沙门氏菌 肠炎沙门菌(SE)菌株50336,并构建了突变株50336ΔmicC及其互补突变株50336ΔmicC/pmicC通过qRT-PCR筛选新的靶基因。通过小鼠和鸡的感染实验检测50336ΔmicC的毒力。
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所有实验均按照国家研究委员会《实验动物护理和使用指南》的规定进行。扬州大学动物护理与使用委员会批准了所有涉及动物的实验及操作程序(SYXK2016-0020)。
1. 细菌菌株、质粒及培养条件
2. 克隆 micC 基因的 S. 肠炎沙门菌50336株
3. 构建micC缺失突变株
注意: micC阴性突变体 沙门菌 肠炎沙门菌50336株是利用 λ-如前所述的Red介导的重组13,14所用引物序列见下表。 表 2.
4. 构建micC互补菌株
5. RNA 提取与定量实时 PCR
6. 毒力测定
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突变株50336的构建ΔmicC 和互补菌株 50336ΔmicC /pmicC
的 micC 基因克隆结果表明,该基因由109 bp组成,与其序列同源性为100% S. 鼠伤寒沙门氏菌。根据序列数据,缺失突变体50336ΔmicC 和互补突变株 50336ΔmicC/pmicC 成功构建。具体而言,测序结果表明,一个1.1 kb的Cm抗性盒被扩增并用于构建1st 重组。第1st 重组 50336ΔmicC::猫 通过使用引物 vmicC-F 和 vmicC-R 进行 PCR 验证,预期在含有 Cm 插入的菌株中产生约 1200 bp 的 PC...
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S. 肠炎沙门菌是一种重要的兼性胞内病原体,可感染雏鸡,引起从肠炎到全身性感染乃至死亡的症状17,18此外, S. 鼠伤寒沙门菌在成年鸡中引起潜伏性感染,慢性带菌者会污染禽类产品,导致人类食源性感染19致病机制 S. Enteritidis 仍需进一步研究。迄今为止,已发现一些小RNA(sRNA),如 IsrJ、SroA 和 IsrM,能够影响 沙门氏菌 毒力20,21,22,23非编码小RNA micC 基因在多种肠杆菌中被鉴定出,例如 大肠杆菌, 沙门氏菌 伤寒沙门氏菌, 沙门氏菌
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作者无任何利益冲突需要披露。
本研究由国家自然科学基金(编号:31972651 和 31101826)、江苏省高等教育科学基金(编号:14KJB230002)、兽医生物技术国家重点实验室(编号:SKLVBF201509)、扬州市自然科学基金(编号:YZ2014019)以及江苏省高校优势学科建设工程资助项目(PAPD)提供资助。
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| 姓名 | 公司 | 目录编号 | 评论 |
|---|---|---|---|
| 葡萄糖 | 桑根生物技术 | A610219 | 用于肉汤制备 |
| DNA纯化试剂盒 | TIANGEN | DP214 | 用于DNA纯化 |
| Ex Taq | TaKaRa | RR01A | PCR |
| KH2PO4 | 国药集团化学试剂 | 10017608 | 用于肉汤制备 |
| K2HPO4 | 国药集团化学试剂 | 20032116 | 用于肉汤制备 |
| L-阿拉伯糖 | Sangon Biotech | A610071 | λ- 红色重组 |
| 小型质粒提取试剂盒 | TIANGEN | DP106 | 质粒提取 |
| NaCl | 国药集团化学试剂 | 10019308 | 用于肉汤制备 |
| (NH4)2SO4 | 国药集团化学试剂 | 10002917 | 用于肉汤制备 |
| PrimeScriptR含gDNA Eraser的RT试剂盒 | TaKaRa | RR047 | qRT-PCR |
| SYBRR Premix Ex Taq II | TaKaRa | RR820 | qRT-PCR |
| T4 DNA连接酶 | NEB | M0202 | 连接反应 |
| TRIzol | Invitrogen | 15596018 | RNA 提取 |
| 胰蛋白胨 | Oxoid | LP0042 | 用于肉汤制备 |
| 酵母提取物 | Oxoid | LP0021 | 用于肉汤制备 |
| 离心机 | Eppendorf | 5418 | 离心 |
| 电泳装置 | 伯乐(Bio-Rad) | 164-5050 | 电泳 |
| 电穿孔系统 | Bio-Rad | 165-2100 | 用于细菌转化 |
| 分光光度计 | BioTek | 时期 | 吸光度检测 |
| 实时荧光定量PCR系统 | 应用生物系统公司 | 7500 系统 | qRT-PCR |
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