大肠杆菌.pptx

1、细菌,大肠杆菌,大肠杆菌简介,大肠埃希氏菌（Escherichia coli）通常被称为大肠杆菌，是Escherich在1885年发现的，在相当长的一段时间内，一直被当作正常肠道菌群的组成部分，认为是非致病菌。直到20世纪中叶，才认识到一些特殊血清型的大肠杆菌对人和动物有病原性，尤其对婴儿和幼畜（禽），常引起严重腹泻和败血症，它是一种普通的原核生物，根据不同的生物学特性将致病性大肠杆菌分为6类：肠致病性大肠杆菌（EPEC）、肠产毒性大肠杆菌（ETEC）、肠侵袭性大肠杆菌（EIEC）、肠出血性大肠杆菌（EHEC）、肠黏附性大肠杆菌（EAEC）和弥散粘附性大肠杆菌(DAEC).。大肠杆菌属于革兰氏

2、阴性细菌（G-）。,大肠杆菌名片,形状特征,大肠杆菌（Escherichia coli，E.coli） 革兰氏阴性短杆菌，大小0.513微米。周生鞭毛，能运动，无芽孢。能发酵多种糖类产酸、产气，是人和动物肠道中的正常栖居菌，婴儿出生后即随哺乳进入肠道，与人终身相伴，几乎占粪便干重的1/3。国家规定，每毫升饮用水中的菌落总数小于100，每100毫升水中不得检出总大肠菌群,主要特点1,大肠杆菌是人和许多动物肠道中最主要且数量最多的一种细菌，周身鞭毛，能运动，无芽孢。主要生活在大肠内。 1、大肠杆菌是细菌，属于原核生物；具有由肽聚糖组成的细胞壁，只含有核糖体简单的细胞器，没有细胞核有拟核；细胞质中的

3、质粒常用作基因工程中的运载体。大肠杆菌放大7万倍大肠杆菌放大7万倍 2大肠杆菌的代谢类型是异养兼性厌氧型。 3人体与大肠杆菌的关系：在不致病的情况下（正常状况下），可认为是互利共生（一般高中阶段认为是这种关系）；在致病的情况下，可认为是寄生。 4在培养基培养时无需添加生长因子，向培养基中加入伊红美蓝遇大肠杆菌，菌落呈深紫色，并有金属光泽，可鉴别大肠杆菌是否存在。,主要特点2,5大肠杆菌在生物技术中的应用：大肠杆菌作为外源基因表达的宿主，遗传背景清楚，技术操作简单，培养条件简单，大规模发酵经济，倍受遗传工程专家的重视。目前大肠杆菌是应用最广泛，最成功的表达体系，常做高效表达的首选体系。 6大肠杆

4、菌在生态系统中的地位：假如它生活在大肠内，属于消费者，假如生活在体外则属于分解者。 7它的基因组DNA为拟核中的一个环状分子，同时可以有多个环状质粒DNA。 8大肠杆菌细胞的拟核有1个DNA分子，长度约为4 700 000个碱基对，在DNA分子上分布着大约4 400个基因，每个基因的平均长度约为1 000个碱基对。,大肠杆菌基因型的基本概念,野生大肠杆菌（E.coli）的基因组DNA中有470万个碱基对（bp），内含4288个基因。E.coli基因组中还包含有许多插入序列，如-噬菌体片段和一些其他特殊组分的片段，这些插入的片段都是由基因的水平转移和基因重组而形成的，由此表明了基因组具有可塑性。

5、利用大肠杆菌基因组的这种特性对其进行改造，使其中的某些基因发生突变或者缺失，从而给大肠杆菌带来可以观察到的变化，这种观察到的特征叫做大肠杆菌的表现型（Phenotype），把引起这种变化的基因构成叫做大肠杆菌的基因型（Genotype）。具有不同基因型的菌株表现出不同的特性。这些不同基因型特性的菌株在基因工程的研究和生产中具有广泛的应用价值。,大肠杆菌的主要基因型,大肠杆菌的主要基因型包括：与基因重组相关的基因型（如recA、recB和recC等）、与甲基化相关的基因型（如dam、dcm、mcrA、mcrB和C、mrr和hsdM等）、与点突变相关的基因型（如mutS、mutT、dut、ung和

6、uvrB等）、与核酸内切酶相关的基因型（如hsdR、hsdS和endA等）、与终止密码子相关的基因型（如supE和supF）、与抗药性相关的基因型（gyrA、rpsl和Tn5等）及其他与能量代谢、氨基酸代谢、维生素代谢等相关的基因型。基因工程中，经常使用的大肠杆菌几乎都来自于K-12菌株，也使用由B株和C株来源的大肠杆菌。,耐酸机制,在三种已知的ARs中，AR1的功能机制仍然不清楚。相比之下，AR2和AR3的分子机制得到了更深入地解析。AR2包含有一个氨基酸反向转运蛋白GadC，负责细胞外L-谷氨酸(Glu)与细胞内-氨基丁酸（-aminobutyric acid ，GABA）的交换。两个Gl

7、u脱羧酶GadA和GadB将Glu转变为GABA。与AR2相似，AR3也具有两个组件：反向转运蛋白AdiC和精氨酸脱酸酶AdiA。AR2或AR3一次完整的循环可将细胞质中的质子排出至细胞外环境中，由此提高细胞内pH，促进细菌在酸性环境下存活。,人体关系,大肠杆菌是与我们日常生活关系非常密切的一类细菌，学名称作“大肠埃希菌”，属于肠道杆菌大类中的一种。它是寄生在人体大肠和小肠里对人体无害的一种单细胞生物，结构简单，繁殖迅速，培养容易，它是生物学上重要的实验材料。在婴儿刚出生的几小时内，大肠杆菌就经过吞咽在肠道内定居了。正常情况下，大多数大肠杆菌是非常安分守己的，他们不但不会给我们的身体健康带来任

8、何危害，反而还能竞争性抵御致病菌的进攻，同时还能帮助合成维生素K2，与人体是互利共生的关系。只有在机体免疫力降低、肠道长期缺乏刺激等特殊情况下，这些平日里的良民才会兴风作浪，移居到肠道以外的地方，例如胆囊、尿道、膀胱、阑尾等地，造成相应部位的感染或全身播散性感染。因此，大部分大肠杆菌通常被看作机会致病菌。,致病物质,1、定居因子（Colonizationfactor,CF）：也称粘附素(Adhesin)，即大肠杆菌的菌毛。致病大肠杆菌须先粘附于宿主肠壁，以免被肠蠕动和肠分泌液清除。使人类致泻的定居因子为CFA、CTA(Colonizationfactorantigen、)，定居因子具有较强的免

9、疫原性，能刺激机体产生特异性抗体。 大肠杆菌具有很多毒力因子，包括内毒素，荚膜，型分泌系统，黏附素和外毒素等。（型分泌系统是指能向真核靶细胞内输送毒性基因产物的细菌效应系统。约由20余种蛋白质组成。） 2、黏附素能使细菌紧密黏着在泌尿道和肠道的细胞上，避免因排尿时尿液的冲刷和肠道的蠕动作用而被排除。大肠杆菌黏附素的特点是具有高特异性。包括：定植因子抗原，；集聚黏附菌毛和；束形成菌毛；紧密黏附素；P菌毛；侵袭质粒抗原蛋白和Dr菌毛等。 3、外毒素大肠杆菌能产多种的外毒素，包括：志贺毒素和；耐热肠毒素和；不耐热肠毒素和。此外，溶血素A在尿路致病性大肠杆菌所致疾病中有重要作用。,杆菌危害,虽然绝大多

10、数大肠杆菌与人类有着良好合作，但是仍有少部分特殊类型的大肠杆菌具有相当强的毒力，一旦感染，将造成严重疫情。其中最具代表性的就是代号为O157:H7的大肠杆菌，它是EHEC（肠出血性大肠杆菌）家族中的一员。提起O157:H7，可谓劣迹斑斑：美国在1982、1984、1993年曾三次发生O157:H7的爆发性流行；日本曾在1996年爆发过一次波及9000多人的大流行。O157:H7感染后的主要症状正是出血性腹泻，严重者可伴发溶血尿毒综合征（HUS），危及生命。由于O157:H7危害较大，且可经食物和饮用水在人群中广泛传播，因此食品卫生主管部门已将O157:H7列为常规检测项目。此次在德国肆虐的O104也是一种EHEC，感染症状类似O157:H7，且毒力更为猛烈。,