HSL在铜绿假单胞菌接合反应中的作用研究

耐药基因水平转移是导致当今细菌耐药严峻局面的主要原因，接合反应是细菌耐药基因水平转移最主要的机制。已知酰基高丝氨酸内酯(HSL)在Ti质粒-根癌土壤杆菌接合过程中起调节作用，并且是铜绿假单胞菌(PA)、大肠埃希菌等革兰阴性菌密度感应系统重要的信号分子。然而，HSL在PA接合反应中扮演什么样的角色尚不清楚。前期研究表明PA耐药基因位于质粒整合子上，因此，本课题拟以PA为实验菌株，通过：①加入外源性HSL；②突变lasI和rhlI基因构建lasI、rhlI基因缺陷型菌株，使内源性HSL减少；③以阿奇霉素抑制HSL的合成；④动物体内试验评价干扰HSL信号对抑制耐药基因转移的效果，来探索HSL在PA接合反应中的作用。本课题的意义在于：针对耐药基因水平转移引起细菌耐药的现象，以防止耐药基因接合转移为切入点，探索HSL在PA接合反应中的作用，为建立一种干预细菌接合信号的抗菌策略奠定理论依据和实践基础。

细菌通过特定的信号分子调节彼此行为，尤其是在细菌密度较高时，这种调控方式称为密度感应(quorum sensing, QS)。QS系统在条件致病菌铜绿假单胞菌(PA)中研究较为细致，其信号分子为HSL。PA的QS系统控制了PA三分之一的基因变动，包括：弹性蛋白酶，鼠李糖脂，绿脓菌素和生物膜形成相关基因等。但是，HSL信号分子是否能影响大肠杆菌E.coli呢？已知大肠杆菌具有感应外源性HSL信号分子的蛋白Sdia，且自身不合成HSL分子。因此本课题旨在探索HSL信号分子是否调控对供体菌E.coli之SM10λpir接合反应相关基因的影响。因接合反应是耐药基因水平转移的重要途径，因此，阐明QS系统信号分子HSL对接合反应的影响具有重要意义。. 课题组先后建立PA HSL合成基因缺陷性菌株，包括PA-△LasI、PA-△RhlI和双突变株PA-△LasI RhlI。探索内源性HSL缺失和加入外源性HSL对接合频率的影响。结果发现，HSL具有促进E.coli-PA接合频率作用，该机制与引起SM10λpir接合相关基因表达上调有关。