铜绿假单胞菌荧光标记

铜绿假单胞菌荧光标记铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa),又称绿脓杆菌,是一种革兰阴性需氧菌,能产生内毒素和多种酶,如弹性蛋白酶、胶原酶等,这些物质可导致组织损伤,属于条件致病菌。此外,还能产生色素,如绿脓菌素和荧光素,这些色素有助于细菌在环境中的存活。通过荧光蛋白标记技术,研究人员可以对铜绿假单胞菌的生物学行为、感染机制、生物膜形成过程以及在宿主中的定植情况进行更深入的观察和研究。GFP标记技术在铜绿假单胞菌研究中的应用主要包括以下几个方面:基因操作和报告系统构建:通过将GFP基因融合到目标基因上,构建原位的基因报告系统,可以观察特定基因的表达情况和蛋白质在细胞中的定位。例如,研究中通过pln2系统实现了目标基因原位融合sfGFP基因,观察了PilT蛋白在细菌中的极性分布 [1]。生物膜结构和动态观察:利用GFP标记的铜绿假单胞菌,结合激光共聚焦显微(CLSM),可以对生物膜的形成过程进行动态观察,并利用图像结构分析软件对生物膜的空间结构参数进行定量化分析 [2]。微生物育种和筛选:荧光蛋白作为标记可以用于微生物育种过程中的细胞筛选,提高筛选效率。例如,将GFP基因与其他功能基因融合,通过其荧光特性筛选具有特定功能的微生物菌株[3]。环境工程应用:在废水处理中,通过GFP标记的铜绿假单胞菌可以快速了解菌株在活性污泥中的定殖情况,评估其对废水处理效率的影响[4]。感染机制研究:GFP标记技术可以帮助研究者观察铜绿假单胞菌在宿主组织中的感染和扩散过程,从而更好地理解其致病机制。基因工程菌的构建:通过将增强型绿色荧光蛋白(EGFP)基因整合入铜绿假单胞菌基因组中,构建了带有EGFP标记的基因工程菌,为相关跟踪研究创造了条件[5]。植物内生细菌研究:GFP标记技术也被用于植物内生细菌的研究,通过标记菌株的表达绿色荧光来监测内生细菌在植物组织中的定殖活动[6]。总的来说,GFP标记技术为理解铜绿假单胞菌生物膜的形成机制、结构特性以及在复杂微生物群落中的行为提供了重要视角,并且有助于开发针对生物膜相关疾病的防治策略。比如:通过将GFP基因融合到特定基因上,研究者能够在细胞水平上实时观察和追踪铜绿假单胞菌在生物膜形成过程中的行为和分布;利用GFP标记可以观察到铜绿假单胞菌在形成生物膜时的细胞聚集、微菌落的发展以及胞外基质的产生;通过构建GFP标记的铜绿假单胞菌菌株,并将其与其他细菌共同培养,可以观察到铜绿假单胞菌在混合生物膜中的空间分布和与其他细菌的相互作用 [7]。武汉锐志魔方生物公司现具备成熟的荧光标记技术,可以高效快速的在各种标准菌株和分离菌株中进行整合到基因组上的GFP和mcherry标记。 锐志魔方生物目前已成功进行荧光标记的菌株有:假单胞菌、根瘤菌、大肠杆菌、肺链、粪链、拟杆菌、乳酸菌、具核梭杆菌、牙卟啉单胞菌等,其它菌株不在此赘述,详情可扫码咨询锐志魔方生物。

[1]李飞旋, 倪磊, 金帆. 铜绿假单胞菌中快速基因操作工具的开发和应用[J]. 生物工程学报, 2023, 39(4): 1789-1803. [2]陈波曼,余加林,刘官信,等.绿色荧光蛋白标记铜绿假单胞菌生物膜形成的动态观察及结构定量分析[J].中国抗生素杂志,2008,(09):540-543.[3]毛洪丽,刘雨,张建国.荧光蛋白及其在微生物过程工程中的应用[J].食品与发酵工业,2019,45(17):252-257.DOI:10.13995/j.cnki.11-1802/ts.019462.[4]蔡天明,管莉菠,李顺鹏.Pseudomonas putida GM6的gfp基因标记及在活性污泥中的定殖[J].土壤学报,2007,(03):516-521.[5]佚名.铜绿假单胞菌增强型绿色荧光蛋白标记的研究[J].应用与环境生物学报, 2005, 11(1):4.DOI:10.3321/j.issn:1006-687X.2005.01.018.[6]范晓静.植物内生细菌GFP标记及两个基因与定殖的关系[J].福建农林大学, 2009.[7]Cheng Y, Yam J K H, Cai Z, et al. Population dynamics and transcriptomic responses of Pseudomonas aeruginosa in a complex laboratory microbial community[J]. NPJ biofilms and microbiomes, 2019, 5(1):