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我院王学理教授团队在国际Top期刊 《Frontiers in Microbiology》发表学术论文

近日,院王学理教授团队在生物学二区Top 期刊Frontiers in Microbiology发表题为“Effect of environmental stress factors on the expression of virulence genes and pathogenicity of lethal Bacillus cereus of bovine origin”的研究论文。动物科技学院2021级硕士研究生孟庆磊为第一作者,王学理教授为通讯作者。该研究通过环境胁迫因子降低蜡样芽孢杆菌的毒力基因表达水平,以降低蜡样芽孢杆菌对人和动物健康的危害。

蜡样芽孢杆菌是一种常见的食源性条件致病菌,内蒙古东部地区已有多起蜡样芽孢杆菌引发的牛猝死病例。由于药物消毒方法(抗生素的使用存在一定限制)和化学消毒方法(可能会产生化学残留)等消毒方法都存在一定的局限性,为寻找更有效的解决方式,该研究通过环境胁迫因子来降低蜡样芽孢杆菌的毒力基因表达水平,进而减少蜡样芽孢杆菌引发的感染。该研究为蜡样芽孢杆菌病的防控提供了一定的参考,同时也为新型消毒剂的研发提供了一定的方向。


该项目获得内蒙古自治区高等学校科学技术研究重点项目(NJZZ19147),内蒙古自然科学基金(2021LHMS03008),内蒙古直属高校基本科研业务费多学科交叉研究项目(GXKY22003)的共同资助。全文链接:https://doi.org/10.3389/fmicb.2025.1519202

部分结果如图所示。在单一环境胁迫因子下,nheAhblDcytKentFM 40℃时、pH8.0时表达量最低,并且在除对照外各种盐浓度下均低表达;在多种环境胁迫因子下,nheAhblDcytK在温度40℃pH6.0、盐浓度为3.0 %的环境下,entFM在温度为20℃pH8.0、盐浓度为1.5 %的环境下表达量最低。环境胁迫因子(温度、盐浓度、酸碱度)对蜡样芽孢杆菌四种毒力基因(nheAcytKhblDentFM)的表达有影响,可使用环境胁迫因子来减少蜡样芽孢杆菌对人和动物健康的危害。

1 B. cereus生长曲线及基因验证结果


注:A, 1-24 hB. cereus生长曲线。

BB. cereus毒力基因检测结果。注:M, DL2000 DNAMarker; 1, nheA gene; 2, nheB gene; 3, nheC gene; 4, hblA gene; 5, hblC gene; 6, hblD gene; 7, ces gene; 8, plcR gene; 9, entFM gene; 10, cytK gene; 11, bceT gene; 12, groEL gene.

CD,单因素胁迫因子的RNA验证。注:M, DL2000 DNAMarker; 0, 0; 1.5, 1.5; 3, 3; 6, 6; 8, 8; 20, 20; 30, 30; 40, 40; C: control组。

E,多因素胁迫因子的RNA验证。注:MDL2000 DNAMarker1111组;1212组;1313组;1414组;1515组;1616组;1717组;1818组;1919组。


2 单因素环境胁迫下毒力基因的mRNA相对表达量


注:ABCD分别为B. cereus的毒力基因(nheAcytKhblDentFM)在不同环境下(20°C30°C40°C)的表达量。EFGH分别为B. cereus的毒力基因(nheAcytKhblDentFM)在不同pH(6.07.08.0)的表达量。IJKL分别为B. cereus的毒力基因(nheAcytKhblDentFM)在不同盐浓度下(0 %1.5 %3 %)的表达量。以上所得数据为均值±标准差,其中*P < 0.05**P < 0.01***P < 0.001 表示差异有统计学意义。


3 多因素环境胁迫下毒力基因的mRNA相对表达量


注:A图表示多因素环境胁迫下nheA基因的mRNA相对表达量。B图表示多因素环境胁迫下hblD基因的mRNA相对表达量。C图表示多因素环境胁迫下cytK基因的mRNA相对表达量。D图表示多因素环境胁迫下entFM基因的mRNA相对表达量。以上所得数据为均值±标准差,其中*P < 0.05**P < 0.01***P < 0.001 表示差异有统计学意义。