材料与方法


细菌菌株、培养基和质粒 本研究中使用的细菌菌株和质粒列于表1。大肠杆菌细胞在37°C的Luria-Bertani(LB)培养基中培养,而乳酸乳球菌在M17葡萄糖培养基(G-M17)或化学限定培养基(CDM)中培养,培养基补充有1%葡萄糖(G-CDM)、1%纤维二糖(C-CDM)、1%乳糖(L-CDM)、1%半乳糖(Gal-CDM)、1%熊果苷(A-CDM)、1%半乳糖加1%纤维二糖(GalC-CDM)或1%乳糖与诱导浓度(0.01%)的纤维二糖(LC-CDM)。需要时,向培养基中添加氨苄青霉素(Amp;用于大肠杆菌为100μg ml⁻¹)或红霉素(Em;用于大肠杆菌为100μg ml⁻¹,用于乳酸乳球菌为5μg ml⁻¹)。固化培养基含有1.5%琼脂,必要时添加IPTG(异丙基-β-D-硫代半乳糖苷;用于大肠杆菌为1 mM)和X-gal(5-溴-4-氯-3-吲哚基-β-D-半乳糖苷;用于大肠杆菌为50μg ml⁻¹)。

claR缺失突变体和互补质粒的构建 通过携带与claR基因重叠的DNA片段的pGhost9与包含这些DNA片段的染色体区域之间的双交换创建突变体。使用适当的前向和后向引物对(表1)扩增重叠的DNA片段。使用引物claRPstI/claRERpr(表1)和ExTaq聚合酶扩增claR上游区域,并作为PstI/EcoRI片段克隆到pGhost9的相应位点中。使用引物claRERrv/claRSalI(表1)扩增claR下游区域,并作为EcoRI/SalI片段克隆到携带上游片段的载体中,产生pGhost9△claR质粒。将缺失质粒导入乳酸乳球菌IL1403和IL1403△ccpA。通过将携带pGhost9△claR的乳酸菌株的过夜培养物在新鲜G-M17-Em培养基中稀释10⁻³来强制同源重组。稀释的培养物在非允许温度(38°C)下的G-M17中培养2.5小时。在含有红霉素的G-M17琼脂平板上于38°C选择含有pGhost9△claR整合到染色体中的整合子。通过在允许温度28°C下在无抗生素条件下培养整合子至少100代,从乳酸乳球菌染色体中切除并去除整合载体。通过菌落PCR、对菌株Em敏感性的测定以及对包含缺失的claR基因的DNA区域进行测序,确认所得claR缺失菌株乳酸乳球菌IL1403△claR的遗传结构。


为了互补claR缺失,使用引物claRSmaf和claRPstR(表1)扩增带有其推定启动子区域的claR基因,克隆到pGEM-T中,并转入大肠杆菌TG1。分离所得质粒DNA,用PstI和SmaI消化,连接到用相同限制酶消化的pIL253上,并转入乳酸乳球菌IL1403△claR,产生IL1403△claRpIL253claR菌株。


克隆和测量yebE基因后推定内在终止子的活性 使用引物yebEterf和yebEterr(表1)扩增yebE下游类似于rho非依赖型终止子的DNA序列。按照先前描述的方法,将进一步的克隆程序导入携带编码儿茶酚2,3-双加氧酶的xylE基因的pGBT58(表1)中,并通过酶促测定测量其表达。其活性在三个独立实验中测定。作为参考点,还在野生型pGBT58载体中测量了儿茶酚2,3-双加氧酶的活性,该载体在xylE基因与其启动子之间不含终止子。


将推定的claR启动子区域克隆到luxAB基因上游 如先前所述,制备由pGEM-T、pJIM2374和包含推定claR启动子(控制luxAB基因)的非编码区域(用yebEterf和yebEterr扩增)组成的构建体。由于pGEM-T在革兰氏阳性细菌中不能复制,且pJIM2374不包含rep基因,将重组质粒pJIM2374claRp转入乳酸乳球菌LL302,其染色体中编码RepA蛋白。通过在对数生长中期在C-CDM中测量的荧光素酶活性,推断克隆区域中存在功能性启动子。


通过实时定量PCR相对定量基因表达 对于实时定量PCR(RT-qPCR),使用TRI Reagent(Sigma)按照制造商的说明,从25 ml在指数生长中期(OD600=0.6)收获的IL1403野生型菌株及其突变体(IL1403△ccpA和IL1403△claR)培养物中分离总RNA。细胞在G-CDM、C-CDM、Gal-CDM、A-CDM或GalC-CDM中生长。从至少三个独立培养物中提取RNA。


使用High-Capacity cDNA逆转录试剂盒(Applied Biosystems)按照制造商的说明,从经DNA酶I(Sigma)处理的2μg RNA样品合成第一链cDNA。


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