刘建华教授团队在假单胞菌中建立了一种新的必需基因功能研究方法,并揭示了PA0006基因在脂多糖合成中的作用
发布日期:2022-07-22 作者:杨支力 编辑:杨潇航 来源:海洋科学与技术学院
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浙江海洋大学海洋科学与技术学院刘建华教授团队在环境与微生物领域期刊Applied and Environmental Microbiology发表了研究论文“Analysis of the Plasmid-Based ts Allele of PA0006 Reveals Its Function in Regulation of Cell Morphology and Biosynthesis of Core Lipopolysaccharide inPseudomonas aeruginosa”。

Applied and Environmental Microbiology杂志是美国微生物学会旗下的会刊,也是环境微生物学领域的顶级期刊。该研究建立了一种构建铜绿假单胞菌条件致死等位基因的方法,并揭示了假单胞菌必需基因PA0006在细胞形态与核心脂多糖的生物合成中发挥重要调控作用。

图一 论文发表

微生物必需基因编码细胞生长不可缺少的功能,因此是开发新药的理想目标。目前在铜绿假单胞菌基因组中,使用转座子测序法预测了超过300个必需基因。然而,对必需基因进行反向遗传分析的方法还很缺乏。针对这一问题,刘建华教授团队建立了通过缺失质粒同源重组、复制温度敏感的回补质粒插入以及环出缺失质粒三步法方案来构建基于自杀质粒的铜绿假单胞菌必需基因的条件致死突变菌株。利用该方法,团队详细研究了假单胞菌必需基因PA0006的功能与抑制子分析,结合显微观察、免疫印迹、转录组测序与DNA重测序等技术发现PA0006在细胞形态和脂多糖核心寡糖的生物合成中发挥着调节作用。通过PA0006(Ts)的自发诱变分离到一个具有多重突变的抑制子sup1,sup1突变体细胞长度缩短,但核心寡糖缺失。sup1突变体和PA0006(Ts)突变体之间的转录组分析显示,在42℃下,一些过表达的候选磷酸酶可能在恢复PA0006(Ts)的致死性中发挥作用。进一步研究发现,只有PA5110/fbp的过表达可恢复PA0006(Ts)的致死表型。

该研究建立的三步法可广泛应用于铜绿假单胞菌必需基因的表型和抑制性分析。

图二 三步法构建PA0006条件致死等位基因型原理

浙江海洋大学杨支力讲师、硕士研究生张增平、杭州诺辉健康科技有限公司朱嘉琪是本文的共同第一作者。浙江海洋大学刘建华教授是本文的通讯作者。此工作得到了浙江海洋大学启动基金(11104150319-002)和浙江东杰生物科技有限公司(K19-529102-012)等项目的资助。

文章原文链接:https://journals.asm.org/doi/10.1128/aem.00480-22

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