pPopctrl质粒中Tn5转座子的插入对AHL信号分子生成的影响(2)
3.3比较野生型、突变型及107’菌种在野生型及突变型TBK上清液中的生长差异 17
4小结 21
致谢 22
参考文献 23
1 绪论
1.1 细菌的自杀行为
细胞凋亡（apoptosis）是一种有序的或程序性的细胞死亡方式，是受基因调控的细胞主动性死亡过程，是细胞核受某些特定信号刺激后进行的正常生理应答反应，然后凋亡的细胞将被吞噬细胞吞噬。经研究发现，不管是单细胞生物还是多细胞生物，细胞凋亡被称为细胞程序性死亡（programmed cell death, PCD）[1]，是因为细胞死亡往往受到细胞内的某种遗传机制决定的“死亡程序”控制的。细胞凋亡是1972年由Kerr教授根据形态学特征最先提出的[2],主要强调的是这种细胞凋亡是自然界中的生理学过程，是受基因调控的主动的生理性细胞自杀行为。
诱导细胞死亡的因子大致可分为两大类：（1）物理性因子，包括射线，较温和的温度刺激等。（2）化学及生物因子。通常，细菌在面临于己不利的选择压力时，会选择以自杀的形式避过不利环境，仅保留足以使菌群延续下去的少量种群。
1.2群体感应现象
细菌群体感应（quorum sensing, QS），也称自诱导，是细菌根据种群密度大小进行细内或细间信息交流，协调群体行为，并调控基因表达的一种机制。它利用信息分子在细胞间进行扩散，来感知自身和周围环境中其它菌群的数量变化，当信号分子浓度达到一定阈值时就启动菌体相关基因表达，调控相关生物学功能[3]。
近年来的研究证明细菌之间存在信息交流，许多细菌都能合成并释放一种被称为自诱导物质(autoinducer, AI)的信号分子，胞外的AI浓度能随细菌密度的增加而增加，达到一个临界浓度时，AI能启动菌体中相关基因的表达，调控细菌的生物行为。如产生毒素、形成生物膜、产生抗生素、生成孢子、产生荧光等，以适应环境的变化，我们将这一现象称为群体感应调节(quorum sensing, QS)。这一感应现象只有在细菌密度达到一定阈值后才会发生，所以也有人将这一现象称为细胞密度依赖的基因表达(cell density de- pendent control of gene expression) [4]。
细茵群体感应参与包括人类、动植物病原菌致病力在内的多种生物学功能的调节。
AI信号分子还能够诱导哺乳动物细胞凋亡，因此QS系统调控在农业、医学、环境保护等领域具有广阔的应用前景。主要研究内容为通过调控QS系统AI信号分子的合成与降解，研究抗病的信号传导机制，达到对病原进行控制的目的。
1.3 AHL信号分子概述
本课题拟采用革兰氏阴性菌——大肠杆菌，验证pPopctrl质粒中Tn5转座子的插入对AHL信号分子生成的影响。
群体效应的研究最早始于费氏弧菌，已证实25种以上的革兰氏阴性菌存在群体效应，除了哈氏弧菌(V. harveyi )和黄色粘球菌，其余细菌中的群体效应都与费氏弧菌中的典型系统．由LuxI-LuxR蛋白调控的群体效应系统相似，故称在LuxI-LuxR型的群体效应[5]。
群体感应信号分子为N-酰基-高丝氨酸内酯(N-acyl-homoserine lactones, AHL)。20世纪70年代，Nealson K H等在海洋细菌费氏弧菌(Photobacterittmfischeri，曾用名Vibrofiseheri)和夏威夷弧菌(Vibro haveryi)中发现了由群体感应控制的生物发光现象[6]。在费氏弧菌的群体感应系统中，主要有两种组分参与：LuxI蛋白和LuxR蛋白。
群体感应主要有两类：种内特异和种间特异。革兰氏阴性菌利用具有不同酰基侧链的高丝氨酸内酯(acyl—homoserine lactonase, AHLs)，革兰氏阳性菌利用一些小肽作为信号分子来感知种内自身种群数量，协调多种基因的表达。还有一类信号分子是一种呋喃硼酸二聚酯，即自体诱导子2(autoinducer一2，简称AI一2)，它在革兰氏阴性菌和阳性菌中均存在，被用来感知种间细菌数量来调控细菌自身行为[7]。另外，最近研究发现，有些细菌利用两种甚至三种不同的信号分子调节自身群体行为[8]。