沙门氏菌噬菌体SM-p2内溶酶及穿孔素的生物信息学分析和克隆表达
菌液,1材料与方法,1试验材料,2仪器与设备,3方法,2结果与分析,1噬菌体SM-p2DNA的随机扩增及Lys2与Hol2基因的确定,2Lys2和Hol2的生物学信息分析,3重组质粒的构建,4L
戚 斌,解天慧,石 慧(西南大学食品科学学院 重庆 400715)
沙门氏菌是一种常见的食源性致病菌,人们在食用受污染的肉类、牛奶和鸡蛋时可能感染沙门氏菌,导致呕吐、腹泻、发烧、头痛,甚至死亡[1]。2019年,欧洲确诊了近88 000 例人类沙门氏菌病病例。在美国,沙门氏菌每年导致大约135 万人感染、26 500 人住院和420 人死亡。在中国,80%~90%的食源性细菌中毒事件是由沙门氏菌引起的[2-3]。为了避免沙门氏菌对食品安全造成严重的影响,人们采取积极的措施来预防和控制。例如,使用有机酸、水蒸气等传统的方法来杀灭食品表面的沙门氏菌,然而,这样会改变食品的感官特性,而且还有可能在食品上造成有毒、有害物质的残留[4]。利用抗生素来杀灭沙门氏菌容易造成耐药菌的出现,对沙门氏菌的控制造成极大的挑战[5]。寻找新型的抗菌物质已刻不容缓。
近些年来,由于噬菌体具有无毒,特异性高,裂解性强和抗耐药性等优良特点,已作为一种新型的生物抑菌剂被大量研究[6-7]。目前噬菌体已开始应用于清除食品中致病菌,然而,在噬菌体制剂的研发中存在一些缺陷或不足,如作为活体病毒,噬菌体常常不被人们接受以及一些噬菌体对于耐药基因的传播等[8]。内溶酶和穿孔素不仅保留了噬菌体的抑菌作用,而且细菌还很难对内溶酶和穿孔素产生抗性,可很好地解决噬菌体制剂存在的不足和缺陷。
内溶酶和穿孔素是一种存在于dsDNA 噬菌体中,对细菌具有裂解活性的蛋白[9]。内溶酶和穿孔素可直接裂解细菌细胞壁或细胞膜[10]。内溶酶能够降解细菌的肽聚糖,使细菌裂解死亡;穿孔素能在细菌质膜上形成小孔,协助内溶酶降解肽聚糖。无毒、高效抑菌、不易产生耐药性等特点,使内溶酶和穿孔素开始应用于食品安全和医药等各个方面[11-12]。
本研究利用十聚体寡核苷酸随机引物对前期分离的一株烈性沙门氏菌噬菌体SM-p2 的DNA进行随机扩增并鉴定,利用鉴定结果设计内溶酶Lys 2 与穿孔素Hol 2 的引物并确定它们的基因。通过生物信息学分析预测该噬菌体内溶酶结构和特征,最后通过基因克隆表达得到内溶酶Lys 2和穿孔素Hol 2。
1 材料与方法
1.1 试验材料
SM-p2 为烈性噬菌体,保存于本实验室;pEASY-Blunt E1 大肠杆菌表达试剂盒、感受态大肠杆菌Trans1-T1、BL21 (DE3)、胶回收试剂盒、Ni-IDA 填料,北京全式金生物有限公司;T 载体PCR 产物克隆试剂盒,上海生工生物工程股份有限公司 ......
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