[发明专利]鼠伤寒沙门菌X3337lux及其在活体成像中的应用

说明书

 

技术领域

本发明属于微生物技术领域，特别涉及鼠伤寒沙门菌X3337lux及其在活体成像中的应用。

 

背景技术

鼠伤寒沙门菌(Salmonella typhimurium) 宿主范围广泛可造成人和动物的多种疾病，开展其致病机制的研究具有重要的现实意义。质粒是细菌染色体以外的遗传物质,包含许多重要的基因簇，与细菌的共生、代谢、致病机制密切相关。鼠伤寒沙门菌Χ3337是毒力质粒消除后的菌株，可作为对照用于研究鼠伤寒沙门菌毒力质粒的功能。

近年来，活体动物体内光学成像技术以其操作简便及直观性在生命科学研究中得以不断发展。这种成像技术可以直接实时观察标记的基因及细胞在活体动物体内的活动及反应。生物发光技术（bioluminescence）是目前活体成像研究的热点，它是用荧光素酶(luciferase)基因标记。以荧光素酶作为体内报告源的生物发光是以酶和底物的特异作用而发光，特异性极强，因动物本身没有任何自发光，使得生物发光具有极低的背景，极高的信噪比。生物发光成像相对于传统的荧光成像最大的特点就是体内检测的高灵敏度。荧光成像法在受到激发光激发时，生物体很多物质（如皮肤、毛发和各种组织及食物等）都会产生荧光。特别是当被标记的靶点深藏于组织内部、需要较高能量的激发光时，也产生很强的非特异性荧光。这些非特异性荧光产生的背景噪音使其信噪比远远低于生物发光。另外，荧光发光的信号水平取决于激发光的强度、发光细胞的数量、靶点的深度、光线穿过的组织对其的吸收及散射等因素，使得荧光强度很难定量。而生物发光技术可弥补其不足。

细菌荧光素酶基因操纵子LuxCDABE由荧光素酶基因和其底物合成酶基因组成，其标记的细菌会持续发光不需要外源性底物。近年来研究者们陆续将其克隆至多种载体导入病原菌中，应用生物发光技术和小动物成像系统监测病原菌感染过程。但以质粒为基础的生物发光技术在无抗生素选择下不稳定，不能用于体内的长期研究。对实验小鼠注射抗生素来筛选携带完整发光质粒的沙门菌，会造成小鼠的耐药性，且会在某种程度上干扰实验结果。又因质粒的拷贝数不同，单细胞发光强度不稳定，无法以发光强度来定量检测病原菌。2010年，Kevin Howe构建质粒pBEN276，利用该质粒可将Lux操纵子克隆至细菌染色体（图1），其生物发光信号可以用于精确定量，本发明由此在鼠伤寒沙门菌X3337基础上构建了具有稳定生物发光性能的菌株X3337lux。利用发光菌X3337lux作为对照建立动物模型，可以实时动态追踪细菌在动物活体内的播散过程，深入研究病原菌的致病机制，进行药物研究及筛选等。

 

发明内容

解决的技术问题：

本发明针对荧光标记的体内检测特异性低，背景高，难定量等缺陷，及以往以基于质粒的生物发光检测需外加筛选压力和底物，且难以定量等不足，提供了一种可以稳定发光的鼠伤寒沙门菌X3337lux及其在活体成像中的应用。

技术方案：

鼠伤寒沙门菌(Salmonella typhimurium) X3337lux，该菌株已在国家知识产 权局指定的保藏单位保藏，保藏日期为2012年3月13日，保藏单位名称：中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏编号：CGMCC No.5894。鼠伤寒沙门菌(Salmonella typhimurium) X3337lux在活体成像中的应用。

鼠伤寒沙门菌（Salmonella typhimurium）X3337下文简称X3337；鼠伤寒沙门菌(Salmonella typhimurium) X3337lux下文简称X3337lux。