2012, 52(12):1431-1438.
摘要:摘要:诺如病毒是目前全球流行性腹泻的首要病原,具有丰富的遗传多样性,其中GⅡ.4型作为主要流行基因型,二十多年来通过自身变异持续感染着人类。近年来,随着病毒受体的发现以及对免疫特异性的理解,有关诺如病毒进化机制的研究得到了不断的深入,有假说提出,结合受体的转换与抗原位点的漂移是GⅡ.4型病毒进化的主要因素。同时,作为RNA病毒,高变异率及有限的基因组变异空间也决定了诺如病毒的进化方向。
窦雅静 , 陆俊锟 , 康丽华 , 王胜坤 , 江业根 , 廖绍波
2012, 52(12):1439-1448.
摘要:摘要:【目的】研究分离自广东、福建、江西等15 个地点的174 株黑木相思(Acacia melanoxylon)根瘤菌的遗传多样性。【方法】采用16S rDNA 限制性片段长度多态性分析(Restriction fragment length polymorphism,RFLP)和16S rDNA基因、持家基因(recA、atpD、glnII)系统发育分析的方进行研究。【结果】16S rDNA PCR-RFLP分析,在70%的相似性水平上,所有供试菌株分成9个类群;16S rDNA基因和持家基因系统发育分析结果基本一致,34株代表菌株主要分布在α-变形菌纲(Alpha Proteobacteria)的慢生根瘤菌属(Bradyrhizobium)、根瘤菌属(Rizobium)、中慢生根瘤菌属(Mesorhizobium),并与Bradyrhizobium liaoningense、Bradyrhizobium betae、Bradyrhizobium cytisi、Rizobium multihospitium、Mesorhizobium plurifarium 亲缘关系较近。【结论】供试菌株被鉴定到属的水平,Bradyrhizobium、Rhizobium 或Mesorhizobium为优势菌群,证明了黑木相思根瘤菌具有丰富的遗传多样性。
2012, 52(12):1449-1457.
摘要:摘要:【目的】建立疏绵状嗜热丝孢菌的稳定遗传转化体系并获得插入突变体。【方法】利用农杆菌介导的方法建立疏绵状嗜热丝孢菌的遗传转化体系;分别通过Southern杂交、克隆转移DNA(T-DNA)侧翼序列来确定T-DNA 在疏绵状嗜热丝孢菌基因组中的拷贝数和插入位点。【结果】成功建立了可靠的疏绵状嗜热丝孢菌的遗传转化体系。共培养过程中使用萌发孢子是成功建立疏绵状嗜热丝孢菌遗传转化体系的必要条件。疏绵状嗜热丝孢菌萌发的孢子与农杆菌在28℃共培养48h时,转化效率最高。乙酰丁香酮(AS)在农杆菌预培养及疏绵状嗜热丝孢菌萌发的孢子与农杆菌的共培养阶段都是必需的,且在共培养阶段当AS浓度为500 μM时转化效率最高。Southern 杂交验证表明,79.2%的转化子为T-DNA单拷贝插入,且通过热不对称PCR(TAIL-PCR)分析得出T-DNA在该菌基因组中的插入位点是随机的。通过该转化系统筛选到部分表型突变体。【结论】我们首次报道了利用ATMT技术成功转化嗜热真菌-疏绵状嗜热丝孢菌,证明了该方法是一种简单有效的获得插入突变体的方法,并为该嗜热真菌进行基因定位提供了工具。
2012, 52(12):1458-1466.
摘要:摘要:【目的】分析杀念菌素/FR-008 生物合成途径中转运基因fscTI和fscTII的功能。【方法】构建转运基因fscTI和fscTII的敲除质粒pJTU4137,并通过接合转移和同源重组双交换的方法得到转运基因缺失突变株。转运基因fscTI和fscTII也被克隆到高拷贝质粒pJTU1278上用于在链霉菌FR-008(Streptomyces sp.FR-008)的衍生菌株ZYJ-6中进行转运蛋白的过量表达。【结果】获得了转运蛋白缺失的双交换突变株LX10,发酵结果显示该突变株不再产生杀念菌素及其衍生物;过量表达转运蛋白的基因工程菌株LX11,其杀念菌素的产量约是对照菌株的1.5倍。【结论】体内遗传实验进一步证实FR-008生物合成途径中的fscTI和fscTII是ATP依赖的ABC转运基因,fscTI与fscTII的过量表达增加了杀念菌素的产量,为利用此方法提高其它多烯类抗生素的产量提供了例证。
2012, 52(12):1467-1476.
摘要:摘要:【目的】结核分枝杆菌可以在宿主细胞内的酸性环境中长期存活。为了探明天冬酰胺酶(AnsA)代谢通道介导的分枝杆菌在酸性环境中的适应机制,分别通过体内和体外实验,对AnsA的活性、突变体性质进行了分析。【方法】以无致病性的卡介苗分枝杆菌(M.bovis BCG)为模式菌,扩增天冬酰胺酶编码基因ansA并在大肠杆菌中进行表达和纯化,对AnsA的酶学活性进行了分析。在卡介苗分枝杆菌中将ansA敲除,对其抗酸、产氨等特性进行了研究。【结果】纯化的重组AnsA在体外可以将天冬酰胺分解并产生氨。在酸性培养基中,分枝杆菌利用天冬酰胺产生的氨,可以释放到培养基中,将酸性培养基中和。敲除ansA后,卡介苗分枝杆菌在酸性环境中的生长滞后10天左右。为了更好的理解天冬酰胺介导的抗酸机制,绘制了天冬酰胺代谢、氨产生和转运示意图。【结论】结核分枝杆菌的抗酸特性之一是通过分泌氨将周围的酸性环境中和来实现的。氨来源于分枝杆菌AnsA 对底物天冬酰胺的分解。这为揭示结核分枝杆菌在宿主巨噬细胞内酸性环境中的生存机制提供了线索。
张德龙 , 李淑林 , 陆瑞利 , 李康乐 , 罗飞飞 , 彭凡 , 胡丰林
2012, 52(12):1477-1488.
摘要:摘要:【目的】通过测定不同培养时间蛹拟青霉(Paecilomyces militaris)菌丝体中次级代谢产物的变化,分析蛹拟青霉次级代谢产物与培养时间之间的关系。【方法】液体种子接入SDAY固体培养基;培养温度为25℃,培养周期为9 d,从第2 天开始每天取样;用甲醇与乙酸乙酯分别提取菌丝体中次级代谢产物,离心、过滤后合并提取液,用液质联用仪进行分析,用MetaboAnalyst software软件进行数据采集分析。【结果】主成分分析结果表明供试菌株在不同培养时间内其菌丝中次级代谢产物差异显著。聚类分析结果显示,供试拟青霉对生物碱、肽类和核苷等易形成阳离子类物质的代谢物可分为前中后三个阶段。供试拟青霉对糖类和有机酸等易形成阴离子类物质的代谢主要分为前后两个阶段。差异代谢物及热图分析结果表明,在培养的第2和第3天含量显著增加的代谢产物种类较多,主要有酯类及其水解产物、细胞破坏素B和拟青霉素,以及多种尚未鉴定的含氮化合物等;在培养第4和第5天含量显著增加的差异代谢物质种类较少,主要有细胞破坏素A和团囊虫草素等肽类抗菌杀虫物质;在培养第6天至第9天含量显著增加的代谢物种类较多,除多种白僵菌交酯和细胞破坏素等肽类抗生素外,显著增加的还有多种脂肪酸、氨基酸、鼠李糖、海藻糖、脑苷脂类化合物和核黄素等物质。【结论】培养时间对蛹拟青霉菌丝中次级代谢产物的产生有显著影响。在培养初期,菌体中酯类及细胞破坏素B和拟青霉素等含氮化合物的合成旺盛。在培养中期,次生代谢物明显减少,但细胞破坏素A2和团囊虫草素等肽类抗生素的合成却仍显著增多。在培养后期,供试蛹拟青霉除代谢出多种白僵菌交酯等肽类抗生素外,还大量产生有机酸、氨基酸和海藻糖等物质。虽然在整个培养过程中都有肽类抗生素产生,但这些抗生素并不相同,同时后一阶段新的抗生素的产生常常伴随着前一阶段的抗生素减少,因此前期的抗生素可能是后期产生的抗生素的前体。
2012, 52(12):1489-1496.
摘要:摘要:【目的】了解鼎湖山早、中、后3 个演替阶段的3 类森林(针叶林、混交林、阔叶林)土壤细菌群落结构及其多样性,为下一步研究不同演替阶段森林土壤微生物的功能及其与植物的相互作用提供依据。【方法】在代表性林区采集土样,从中提取总DNA,利用细菌通用引物27F和1492R PCR扩增16S rDNA并构建文库。从所构建的3个文库中各挑取150个阳性克隆子并对插入片段进行测序,利用Mothur软件对所得序列进行分析。【结果】从针叶林、混交林和阔叶林文库中分别得到122、118和120条有效16S rDNA序列,各代表70、64、72 个OTUs(operational taxonomic units,以97%相似性为划分标准)。分析结果显示,共检测到8个细菌门类,其中酸杆菌门(Acidobacteria)在针叶林、混交林和阔叶林土样中分别占53.3%,67.8%和60%;变形杆菌门(Proteobacteria)分别占29.5%,20.3%和32.5%;其它如厚壁菌,放线菌等均不超过10%。3类森林土壤细菌群落结构差异显著(P<0.05),3者两两间共有的OTU 数量占检测到的OTU 总数的比例均低于25%,其中阔叶林土壤细菌有着最高的Chao指数(414.2)和Shannon指数(3.90),及最低的Simpson优势度指数(0.0249)。【结论】鼎湖山针叶林、混交林和阔叶林3 类林区土壤细菌在种群构成上差异显著,其中阔叶林土壤细菌丰富度及多样性相对较高,但3者在大类组成方面比较相似,均为酸杆菌占绝对优势,变形杆菌次之。
2012, 52(12):1497-1507.
摘要:摘要:【目的】系统阐述紫色非硫细菌( PNSB)砷代谢机制和砷代谢基因簇的进化关系。【方法】通过生物信息学方法分析了PNSB 砷代谢基因簇的分布、组成、排布方式。采用UV-Vis和HPLC-ICP-MS方法,研究了3个PNSB种类对砷的抗性、砷形态及价态的转化、砷在细胞中的积累和分布以及磷酸盐对As 细胞毒性的影响。【结果】砷基因簇分析表明:已公布全基因组序列的17个PNSB 菌株基因组中均含有以ars operon为核心的砷代谢基因簇,由1-4个操纵子组成,主要含有与细胞质砷还原和砷甲基化代谢相关的基因,但基因的组成和排列方式因种和菌株而异,尤其是arsM和两类进化来源不同的arsC。实验结果表明:光照厌氧条件下,3个PNSB 种类对As(Ⅴ)和As(Ⅲ)均具有抗性,As(Ⅴ)和As(Ⅲ)均能进入细胞;在胞内As(Ⅴ)能够还原为As(Ⅲ)并被排出胞外,但不能将As(Ⅲ)氧化为As(Ⅴ),也未检测到甲基砷化物;磷酸盐浓度升高,能够抑制As(Ⅴ)进入细胞,降低As(Ⅴ)对细胞的毒性,而不能抑制As(Ⅲ)进入细胞。【结论】PNSB 砷代谢机制主体为细胞质As(Ⅴ)还原,也还有砷甲基化途径。通过对砷代谢基因簇结构多样性特点和进化方式分析,提出了与Rosen不同的ars operon进化途径。这对深入开展PNSB 砷代谢和基因之间的相互作用研究奠定基础。
贾艳艳 , 殷月兰 , 谈卫军 , 付红 , 陈祥 , 潘志明 , 焦新安
2012, 52(12):1508-1514.
摘要:摘要:【目的】研究运送HPV16 E7 抗原的重组李斯特菌(LM4△hly::E7)诱导的特异性免疫应答,并进行免疫保护性效力评价。【方法】将重组减毒李斯特菌LM4△hly::E7腹腔注射免疫C57BL/6小鼠,2次免疫后,通过ELISPOT方法、细胞毒性杀伤实验及脾脏中效应性T细胞比例分析来研究重组菌激发的细胞免疫应答,同时,用ELISA方法检测小鼠血清中的E7抗体效价。最后,将TC-1肿瘤细胞皮下注射免疫小鼠进行保护性效力评价。【结果】ELISPOT结果表明,重组菌LM4△hly::E7以诱发Th1型免疫为主;同时LM4△hly::E7能够诱导强烈的特异性CTL杀伤活性,杀伤率可达到72%,与对照组相比,差异极显著(P<0.01);并且研究结果显示重组李斯特菌诱导小鼠脾脏内产生较多数量的CD4+ T细胞和CD8+T细胞(P<0.05);ELISA检测LM4△hly::E7 免疫小鼠血清中的E7抗体效价为1:400;保护性效力评价结果证实,LM4△hly::E7能够100%保护小鼠抵御肿瘤细胞的攻击。【结论】重组减毒菌LM4△hly::E7能够诱导机体产生E7特异性的细胞免疫应答和体液免疫应答,具有较好的免疫保护效力,显示出减毒李斯特菌在肿瘤疫苗研发中的 良好应用前景。
赵建军 , 闫如勋 , 张海玲 , 张蕾 , 胡博 , 白雪 , 邵西群 , 柴秀丽 , 闫喜军 , 吴威
2012, 52(12):1515-1523.
摘要:摘要:【目的】信号淋巴激活分子(SLAM 又称CD150)为犬瘟热病毒(Canine distemper virus,CDV)的细胞受体。本研究目的在于建立稳定表达犬瘟热易感动物貉SLAM基因的Vero细胞系,用于犬瘟热诊断及CDV强毒株的快速分离。【方法】从重组质粒pMD-18-T-rSLAM扩增rSLAM 基因编码区,通过分子克隆技术构建真核表达质粒pIRES2-EGFP-rSLAMhis。将该质粒转染Vero细胞后,经EGFP荧光观察、G418抗性压力和单细胞克隆化及RT-PCR筛选表达rSLAM阳性细胞系。应用获得细胞系对临床犬瘟热病例进行病毒分离,对分离得到CDV进行RT-PCR鉴定及动物回归试验。【结果】经过RT-PCR和免疫组化试验证实,本实验筛选获得一株能稳定表达rSLAM的Vero细胞系———Vero-rSLAM。该细胞系接种CDV阳性样品36-48h即可产生典型CDV致细胞融合病变,而其亲本Vero细胞接种至6d均无可见细胞病变出现。应用Vero-rSLAM细胞系从狐狸、貉犬瘟热阳性病料中分离获得了3株犬瘟热病毒。其中犬瘟热病毒LN(10)f1株对易感狐狸、貉均可产生致死性感染。【结论】成功建立了稳定表达rSLAM的Vero细胞系,用它分离的CDV对本动物保 持较强的毒力。
2012, 52(12):1524-1530.
摘要:摘要:【目的】在体外克隆和表达猪产肠毒素大肠杆菌(ETEC)K99菌毛操纵子fan结构基因,并检测重组菌毛的相关生物学活性。【方法】以猪源分离的表达K99 菌毛ETEC C83907株制取模板,成功PCR 扩增出编码K99菌毛的fan操纵子,约5.7 kb。将fan操纵子克隆入表达质粒载体pBR322,筛选出含正确阳性质粒的重组菌。进一步将上述的重组质粒DNA转化至不含任何菌毛的大肠杆菌SE5000株,同时将空载体pBR322质粒转化入SE5000构建阴性对照菌株。【结果】该重组菌能与鼠抗K99菌毛单克隆抗体发生明显的凝集反应,与新生仔猪小肠上皮细胞刷状缘BBV分子有强烈凝集反应。电镜观察到上述重组菌表面大量表达K99菌毛,用热抽提法提纯其表达的K99菌毛,并经SDS-PAGE电泳和考马斯亮蓝染色,可以得到分子量约为18.5kDa的主要蛋白条带。纯化菌毛免疫小鼠后制备出高效价的鼠抗血清,能与携带K99菌毛的C83907、C83914、C83260野生株发生强烈的凝集反应,而与携带其他菌毛的ETEC 不反应。玻板凝集试验和Westernblot结果表明:体外表达的K99菌毛具有和野生K99菌毛相同的抗原性。用表达K99菌毛的重组菌进行 HeLa细胞体外黏附试验和黏附抑制实验,结果表明:重组菌和野生菌株一样具有较强的粘附性,而且用重组菌毛制备的鼠抗血清能有效地抑制上述重组菌或野生菌株对细胞系的黏附结合。【讨论】本研究为进一步研究K99菌毛生物学作用建立了良好的实验平台。
2012, 52(12):1531-1539.
摘要:摘要:【目的】运用基因组信息发掘技术(Genome Mining)对海洋细菌Pseudoalteromonas sp.NJ631基因组中的非核糖体肽合成酶(Nonribosomal peptides synthetases,NRPSs)基因簇资源及其核心模件进行发掘分析,旨在为Pseudoalteromonas属中非核糖体肽(Nonribosomal peptides,NRPs)的发现提供理论依据和数据支持。【方法】依托第二代测序技术获得的Pseudoalteromonas sp.NJ631基因组序列草图,在分析其次生代谢产物编码基因的基础上,利用NRPS-PKS knowledgebase在线预测软件鉴定潜在的NRPSs基因簇,并对其基因组中的NRPSs核心模件腺苷酰化(Adenylation,A)结构域编码基因信息进行发掘。【结果】在NJ631 基因组序列草图中发现3个典型结构组成的NRPSs基因簇,命名为NGC1、NGC2和NGC3,分别位于scaffold6,9和11。进一步的结构域预测分析表明,3个NRPSs 基因簇均含有3个ORFs,其中NGC1编码7个NRPSs模块;NGC2和NGC3均编码6个NRPSs模块。对A结构域的信息发掘显示NJ631基因组中含有38个A结构域编码基因,特异性选择18种氨基酸底物。【结论】通过运用基因组信息发掘技术对海洋细菌Pseudoalteromonas sp.NJ631全基因组信息进行NRPSs基因簇及核心模件A结构域的发掘分析,结果提示,通常只在放线菌或真菌中发现的NRPSs基因资源也在Pseudoalteromonas属中大量存在。研究结果也为今后Pseudoalteromonas 属中非核糖体肽(Nonribosomal peptides,NRPs)的发现提供理论依据。
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