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利用表达抗菌肽的重组共生菌来改变采采蝇受锥虫感染的研究

胡又佳  
【摘要】:采采蝇在非洲传播瞌睡病(非洲锥虫病),另外还导致家畜的那加那(Nagana)疾病,给人民的健康和社会的发展造成了很大的危害。由于锥虫在人体内的抗原多变性,无法由此设计出特异性的抗体来预防,所以最好的控制瞌睡病的方法还是控制传播载体,即采采蝇。 对采采蝇的免疫研究发现它在感染锥虫后会诱导表达一种抗菌蛋白,Attacin,但由于时间太晚以及表达部位的原因,并不能有效地清除体内的锥虫感染,而当人为地诱导表达Attacin后再感染锥虫则可以发现感染率显著下降。 克隆Attacin基因并在果蝇S2细胞中表达,对纯化的Attacin蛋白的研究表明它除了对大肠杆菌有很强的活性外,对锥虫也有较强的活性,而同为格兰氏阴性菌的采采蝇共生菌Sodalis则在试验中表现了较强的抗性。Attacin无论对procyclic还是bloodstream的锥虫均有杀灭作用,与此同时给苍蝇喂Attacin则表明它对采采蝇的健康没有什么影响,而喂了Attacin的苍蝇体内锥虫的感染率则大大降低了。 由于采采蝇独特的母体胎生生殖系统,无法拿到单细胞受精卵进行转基因试验,考虑到共生菌Sodalis对Attacin有较强的抗性,尝试了将Attacin基因导入Sodalis并表达。结果表明胞内大量表达的Attacin导致细胞裂解,使Sodalis细胞生长缓慢,但释放出的多肽无论是体外还是体内试验都显示能有效地遏止锥虫的生长。 由此构建了含Sodalis自身启动子及信号肽的重组质粒来表达Attacin,信号肽介导分泌蛋白于胞外极大地改善了重组Sodalis生长缓慢的现象,同时注射表达Attacin的Sodalis到采采蝇体内,后代苍蝇感染锥虫后,中肠以及更重要的唾液腺感染率均大大地下降,尤其是唾液腺的感染几乎完全被遏止,显示了良好的前景。 为了获得稳定的遗传株,我们还研究了如何清除苍蝇的共生菌,如何添加维生素来维持苍蝇的生育能力以及共生菌对锥虫感染的影响。


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