2012, 52(9):1051-1058.
摘要:摘要:自噬作为一种新的程序性细胞死亡,其在病原体感染中的地位日益受到广泛关注。自噬在病原体感染中具有“双刃剑”样作用,一方面,机体可利用自噬清除感染入侵的病原体;另一方面,自噬可被某些病原体利用、修饰或干扰,以促进自身在宿主细胞内的存活与增殖。本文拟就近年来自噬与人类疾病关系密切的胞内病原菌感染中的作用及地位进行综述,同时结合本室研究进行一定深入探讨,为探索通过调控及合理利用自噬途径预防和控制感染性疾病的发生发展提供理论依据。
2012, 52(9):1059-1068.
摘要:摘要:【目的】分析土生空团菌[Cenococcum geophilum Fr. (Cg)]18S rDNA 中I 型内含子的核苷酸序列和二级结构特征,探讨影响土生空团菌遗传多样性的因素。【方法】对23个Cg菌株18S rDNA的3'端进行PCR扩增,对其中14个菌株的扩增片段测序。利用MAGE version 4.0软件构建Neighbor-Joining系统发育树,利用Mfold 预测内含子的二级结构。【结果】序列分析表明,19个中国菌株中14个在18S rDNA中有I型内含子。结合GenBank中的相关数据,可知Cg菌株18S rDNA中内含子的序列长度为488-590nt,显示出92.3%-100%的同源性。在其5'端序列比较保守,在3'端序列差异较大。二级结构分析表明Cg菌株18S rDNA 中的内含子都有10个配对区(P1-P10),在P5区域由P5,P5a,P5b,P5c,P5d组成,在P9的3'端有2个配对区(P9.1、P9.2)。【结论】来源于不同寄主及地域的Cg菌株有丰富的遗传多样性,本文没发现地理因素和寄主来源对Cg的遗传分化有影响。
2012, 52(9):1069-1074.
摘要:摘要:居瘤胃解纤维素菌(Cellulosilyticum ruminicola)H1是本实验室分离自青海牦牛瘤胃的一株新的纤维素降解细菌。前期研究发现,菌株H1 在滤纸纤维素上连续传代数次后无法生长,只有在纤维素降解产物纤维二糖中培养后方能继续在纤维素中生长,并恢复其纤维素降解活性。这与纤维素酶合成受“代谢产物抑制”的传统认识相悖。【目的】证明菌株H1 的纤维素酶合成受细胞密度调控。【方法】检测菌株H1 的纤维素酶活和转录水平在高和低密度细胞培养物中差异,并检测高密度细胞培养物中的寡肽对低密度细胞纤维素酶活和转录水平的促进作用。【结果】菌株H1 的高密度细胞培养物的纤维素酶活和转录水平比低密度细胞的高3-10倍;并且高密度细胞培养液能显著提高低密度细胞纤维素酶活和转录水平。【结论】居瘤胃解纤维素菌(Cellulosilyticum ruminicola)H1 纤维素酶的合成受细胞密度调控。
王新梅 , 杜立新 , 彭琦 , 梁影屏 , 李杰 , 张杰 , 宋福平
2012, 52(9):1075-1084.
摘要:摘要:【目的】分析spoIIID 基因突变对苏云金芽胞杆菌cry1、cry3、cry4 和cry8 基因启动子Pcry1Ac、Pcry3A、Pcry4A 和Pcry8E 的影响,比较以上启动子在无芽胞spoIIID 基因突变体(HD-!SpoIIID)中的转录活性。【方法】分别构建了Pcry1Ac、Pcry3A、Pcry4A和Pcry8E与lacZ基因融合的转录分析载体,并导入HD-73 野生型菌 株和HD-!SpoIIID 突变株中测定"-半乳糖苷酶活性;通过高温诱变方法在HD-!SpoIIID 基础上筛选出缺失cry1Ac 基因的HD- -!SpoIIID 突变体;构建了4 种启动子与cry1Ac 基因融合表达载体,分别将它们转入HD-ΔSpoIIID 和HD - -ΔSpoIIID 中,分析Cry1Ac 蛋白表达量及其生物活性。【结果】HD-73 和HD-ΔSpoIIID 菌株中四个启动子转录活性由高到低分别为:Pcry8E > Pcry1Ac > Pcry4A > Pcry3A;spoIIID 基因的缺失未影响Pcry1Ac 和Pcry8E 转录活性,Pcry3A 在HD-ΔSpoIIID 菌株中转录活性略有升高,Pcry4A 在HD-ΔSpoIIID 菌株中转录活性在T5到T10略有降低。从翻译水平来看在HD-ΔSpoIIID 中cry8E 启动子略低于cry1Ac 启动子,并高于Pcry4Aa,Pcry3A 指导的Cry1Ac 蛋白产量,生物活性测定结果与蛋白表达量相符。【结论】cry8E基因启动子Pcry8E 在spoIIID 突变体中在转录水平活性是最高的启动子,而cry1Ac 启动子指导自身基因cry1Ac 表达时,在翻译水平上略高于cry8E 启动子指导的Cry1Ac产量。
2012, 52(9):1085-1093.
摘要:摘要:【目的】筛选能够同时降解纤维素、半纤维素、木质素的微生物菌株,并研究其对稻杆的降解效果。【方法】采用羧甲基纤维素钠、半纤维素平板水解圈法、苯胺蓝平板脱色法进行初筛;利用DNS 法测定胞外酶活性;在含有2%稻秆的液体发酵培养基中摇瓶培养10 天后,洗去菌体测定稻杆失重率、木质纤维素类物质降解率,同时测定稻杆断裂拉力进行复筛。【结果】筛选出两株能够同时高效降解木质纤维素的放线菌A3 和A6,其纤维素和半纤维素酶活较高,最高纤维素全酶活、β-葡萄糖苷酶活、外切酶活和内切酶活分别为:12.84和12.85、6.23和6.53、24.56和17.80、14.00和18.80U/mL;最高半纤维素酶活分别为: 83.05和52.98U/mL;木质素酶活较低,菌株A3和A6的木素过氧化物酶最大值为:12.72和14.67U/mL,锰过氧化物酶最大值分别为:22.48和24.67U/mL,漆酶最大值分别为:28.40和33.04U/mL。经形态学、培养特征和分子生物学分析,两株菌株鉴定为链霉菌,对稻杆均有较好的降解效果,在第10d后稻杆断裂拉力测定值分别比初始时降低62.67%和66.67%;稻杆失重率在31.50%和35.83%;菌株A3对纤维素、半纤维素、木质素降解率为38.73%、33.16%和20.68%,菌株A6为47.69%、28.64和22.59%。【结论】放线菌A3和A6对纤维素、半纤维素、木质素均具有降解作用,且酶活较高,具有较好的应用前景。
孙溪 , 张翠英 , 董建 , 王光路 , 吴鸣月 , 肖冬光
2012, 52(9):1094-1102.
摘要:摘要:【目的】构建高麦芽糖利用能力的面包酵母菌株,以期提高面包酵母在不加糖面团中的发酵力,增加经济效益的同时减少成本消耗。【方法】克隆工业面包酵母BY-14 的麦芽糖酶基因mal62,以PGK1 强启动子和终止子为调控元件,以酵母-大肠穿梭型质粒Yep-C 为载体,构建重组表达质粒Yep-CPM,并转化酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)BY-14,经筛选鉴定获得酵母转化子BYCPM。进行转化子的酶活力、mal62 基因表达水平及发酵力测定,检测目的基因的功能性表达。【结果】工业酵母转化子BYCPM 的最大麦芽糖酶活力比对照菌提高15%-52%,发酵力提高40%,比发酵力提高5.6%。【结论】转化子BYCPM 具有更高的麦芽糖酶活力和更强的抗葡萄糖阻遏能力。并且在不加糖面团中,转化子具有更高的发酵力,可以在更短的时间内获得更大的产气量且消耗更少的碳源。
2012, 52(9):1103-1112.
摘要:摘要:【目的】从黄河三角洲耐盐微生物的代谢产物中寻找具有抗菌和抗肿瘤活性的化合物。【方法】应用化学与生物活性相集成的筛选方法,从耐盐微生物中筛选获得代谢产物丰富并具有生物活性的目标菌株;通过高盐胁迫目标菌株,利用硅胶柱色谱、凝胶柱色谱和高效液相色谱等方法对发酵产物进行分离、纯化,运用波谱解析、钼靶X-射线单晶衍射分析、圆二色散谱(CD)和密度泛函数(DFT)-ECD 的计算鉴定化合物的结构。【结果】从采自黄河三角洲的泥土样品中得到一株耐盐真菌HK14-01,鉴定为产黄青霉Penicillium chrysogenum;从其发酵产物中分离鉴定了8 个化合物: (2S,3R)-oxaline (1,主产物)、(3R,4R)-3,4,8-trihydroxy-3,4-dihydronaphthalen-1 ( 2H)-one (2)、(Z)-N-(4-hydroxystyryl) formamide (3)、(E)-N-(4-hydroxystyryl) formamide (4)、emodin (5)、4-(2-hydroxyethyl) benzene-1,2-diol (6)、methyl 2-(4-hydroxyphenyl)acetate (7)和2-(4-hydroxy phenyl)acetonitrile (8);化合物1、3 和4 对大肠杆菌以及化合物1和5对金黄色葡萄球菌表现出抑菌活性,化合物5 对P388 细胞表现出微弱的细胞增殖抑制活性。【结论】首次确定了化合物2 的绝对构型、首次报道了化合物1 和2 的CD 数据;从黄河三角洲的耐盐微生物的次生代谢产物中可以得到活性化合物,这一区域的耐盐微生物资源值得深入研究。
樊程 , 李双江 , 李成磊 , 马双 , 邹立扣 , 吴琦
2012, 52(9):1113-1121.
摘要:摘要:【目的】从健康大熊猫新鲜粪便中分离具有纤维素酶活性的菌株,并对其进行菌种鉴定及产酶性质研究。【方法】利用羧甲基纤维素钠培养基分离纯化具有较高纤维素酶活性的菌株,根据形态学特征、生理生化特性以及16S rDNA 分析对其进行分类鉴定,研究影响该菌株纤维素酶的产酶条件,以及对不同纤维素底物的降解情况。【结果】分离得到一株纤维素酶产生菌株P2,该菌株为好氧的革兰氏阳性细菌,生长温度范围20-50℃ (最适温度37℃),pH 范围6.0-9.0(最适pH7.0),NaCl 浓度范围0%-15%(最适2%NaCl),培养24h 达到产酶高峰。16S rDNA 基因序列分析显示,菌株P2 与解淀粉芽胞杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)NBRC15535 相似性为99.66%。该菌株对四种纤维素底物(滤纸、脱脂棉、秸秆、竹纤维)均有不同程度的降解,内切葡聚糖酶、外切葡聚糖酶、β-葡萄糖苷酶和总酶活具有不同的酶活变化。【结论】本研究首次从大熊猫粪便中分离出了好氧纤维素分解菌,并鉴定为解淀粉芽胞杆菌,对上述四种纤维结构均有一定的破坏和分解作用,为进一步研究大熊猫竹纤维消化机制提供了菌源。
2012, 52(9):1122-1128.
摘要:摘要:【目的】探讨A 型流感病毒PB1-F2 蛋白和人类凋亡调节因子1(MOAP-1)之间的相互作用。【方法】构建pACT2-MOAP-1重组质粒,与pGBKT7-PB1-F2质粒共转化酵母AH109,检测转化菌在四缺培养基的生长情况及β半乳糖苷酶报告基因的活性;利用GST pull-down和免疫共沉淀(Co-IP)技术进一步验证PB1-F2与宿主细胞蛋白MOAP-1的相互作用;通过过表达PB1-F2和MOAP-1,检测PB1-F2 对MOAP-1蛋白表达水平的影响。【结果】酵母双杂交结果表明,PB1-F2和MOAP-1可以在酵母细胞内特异性结合。GST pull-down和Co-IP实验也进一步证实了这两种蛋白的相互作用,而且PB1-F2可上调外源MOAP-1的蛋白水平。【结论】流感病毒PB1-F2与MOAP-1存在相互作用,PB1-F2可能通过与MOAP-1的相互作用参与调控细胞生长及凋亡过程。
李超波 , 李文明 , 杨文华 , 李海星 , 刘晓华 , 曹郁生
2012, 52(9):1129-1136.
摘要:摘要:【目的】黄曲霉毒素是一类强毒、致癌的真菌次级代谢产物。本文旨在筛选出能高效降解黄曲霉毒素B1(AFB1)的细菌。【方法】以AFB1结构类似物香豆素为惟一碳源进行AFB1降解菌株初筛,得到的活性菌株的培养液分别与AFB1标准品(2.5μg/mL)共同作用,以AFB1降解率为指标进行复筛。对降解活性最好的菌株通过形态、生理生化特性以及16S rRNA 序列分析进行初步鉴定;并对细胞浓度、pH、温度、金属离子等对菌株降解活性的影响进行考察。【结果】初筛获得了10 株在香豆素培养基上生长良好的细菌,复筛发现这些菌均具有良好的AFB1降解活性,其中从金毛羚牛粪便中筛选出的菌株F4 降解活性最好,去除AFB1能力达到90.03%。根据F4菌株16S rRNA 序列同源性分析,结合形态、生理生化特性,初步确定菌株F4 为施氏假单胞菌(Pseudomonas stutzeri)。F4 的降解活性与细胞浓度呈正相关。当pH 7.0,35℃,菌细胞作用72 h后毒素降解率达到82.91%。Mg2+可增强F4 的降解活性,降解率提高7.68%,而Cu2+可抑制其降解活性,降解率降低51.1%。【结论】筛选到能高效降解AFB1的施氏假单胞菌(Pseudomonas stutzeri)F4,F4 降解毒素的活性物质主要存在于菌体细胞,其作用受到温度、pH 等的影响,可能是一种胞内酶。
2012, 52(9):1137-1142.
摘要:摘要:【目的】在细胞水平上研究黄酮类化合物flavopiridol的抗流感病毒效果,初步探索了其抗流感病毒的机制。【方法】首先用Western blot 初步检测了在蛋白激酶抑制剂flavopiridol 处理下流感病毒NP 和M1 蛋白的水平,然后通过免疫荧光实验观察了宿主细胞中流感病毒vRNP 的合成,又利用噬斑实验检测了flavopiridol对病毒复制的影响,最后通过检测flavopiridol处理的宿主细胞内RNA 聚合酶Ⅱ的磷酸化状态和病毒各种RNA 的合成量,探究了flavopiridol抑制流感病毒复制的机理。【结果】结果表明,flavopiridol在细胞水平上可以显著抑制流感病毒蛋白质和vRNP 的合成及病毒的复制,同时flavopiridol也可以抑制宿主RNA 聚合酶Ⅱ大亚基CTD 结构域七肽重复序列中的2 位丝氨酸的磷酸化来抑制聚合酶的转录延伸活性,显著地减少病毒vRNA 的合成。【结论】Flavopiridol可以通过抑制宿主细胞RNA 聚合酶Ⅱ的转录延伸活性有效地抑制流感病毒的复制。
2012, 52(9):1143-1150.
摘要:摘要:【目的】土壤中未培养微生物约占总量的99%,这就意味着绝大多数微生物资源还未得到开发和利用。本研究通过优化土壤微生物总DNA 的提取方法,获得较高质量的DNA,为后期研究土壤微生物的多样性及构建大插入片段的宏基因组文库奠定基础。【方法】通过综合比较已报道的微生物DNA 提取方法的优缺点,我们设计出一种新的提取方案。对提取过程中的几个关键步骤进行了优化,包括联合使用SDS-CTAB和溶菌酶一起来破细胞,利用氯仿除蛋白,使用PVPP柱纯化DNA等。比较分析了优化后的方法和3 种已报道方法所获得的土壤总DNA的产量、纯度及片段大小。【结果】优化后的方法所获得的土壤DNA质量明显有所提高:每克土壤最高能提取95μgDNA,A260/A280和A260/A230 比值更接近理想水平,PCR 扩增能够得到明显的目标条带,DNA 片段最大能达到100 kb左右。【结论】通过比较分析,最终确立了一种较理想的土壤微生物总DNA提取方法,为更好地开发利用土壤未培养微生物资源提供了有力工具。
2012, 52(9):1151-1159.
摘要:摘要:【目的】结核分枝杆菌同源重组效率很低,突变株的构建需要半年之久。本研究的目的在于构建一种用于在结核分枝杆菌中进行基因快速敲除、且易于筛选的高效同源重组系统。【方法】野生型结核分枝杆菌转化含有SacB 反向选择标记、且能诱导表达两种同源重组酶gp60 和gp61 的质粒pSL002。然后分别将靶基因的两个同源臂克隆入到含有hyg(潮霉素)抗性基因和gfp(绿色荧光蛋白)基因的重组质粒pSL001 中,再将靶基因同源臂-loxP-hyg-gfp-loxP 片段从pSL001 切下,转化含有pSL002 的野生型结核分枝杆菌,一步得到双交换突变株。再将含有SacB 反向选择标记、且表达Cre 重组酶的质粒pSL003 转化入结核分枝杆菌双交换突变株中,切除两个loxP之间的hyg 抗性基因和gfp 基因,得到无痕缺失突变株。最后利用含有2%蔗糖的琼脂糖平板去除含有SacB 反向选择标记的质粒pSL002 和pSL003。【结果】在结核分枝杆菌中成功构建了高效同源重组系统,利用该系统构建了rv1364c、pstP 跨膜区、pstP 胞外区三个突变株,得到双交换突变株的效率为25%-62.5%,从双交换突变株得到无痕缺失突变株的效率为100%。通过gfp 作为荧光标记基因,利用NightSea BlueStar 蓝光手电筒和滤光眼镜,可以对平板上的基因缺失株直接进行快速判定。【结论】该同源重组系统利用gp60和gp61重组酶,在时间上将在结核分枝杆菌中无痕缺失突变株的构建从6个月缩短到3个月。这是目前为止在结核分枝杆菌中构建突变株最快且效率最高的方法,为加速分枝杆菌功能基因组的研究提供了新的遗传工具。
2012, 52(9):1160-1166.
摘要:摘要:【目的】分离高效降解纤维素的嗜热厌氧菌,通过与嗜热产乙醇菌株联合培养的方式,为生产纤维素乙醇提供微生物资源。【方法】利用厌氧分离技术从降解纤维素的马粪富集物中分离到一株嗜热厌氧细菌HCp。采用形态学观察、生理生化鉴定、结合16S rDNA 序列的系统发育学分析确定该菌株的分类地位,利用DNS 酶活分析方法测定此分离菌株的酶学性质。【结果】分离菌株HCp 革兰氏染色阴性,直杆,细胞单个或成对出现,菌体大小为(0.35-0.50)μm×(2.42-6.40)μm,严格厌氧,形成芽胞,能运动,对新霉素有一定的抗性。此菌能利用滤纸纤维素、纤维素粉、微晶纤维素、脱脂棉和水稻秸秆、明胶等,还可以利用葡萄糖、纤维二糖、木糖、木聚糖、果糖、蔗糖、核糖、半乳糖、麦芽糖、山梨糖、海藻糖、蜜二糖、甘露糖等。该菌株在pH6.5-8.5、温度35-70℃、盐浓度0%-1.0%范围内利用纤维素生长,最适pH为6.85,最适温度为60℃,最 适NaCl 浓度为0. 2%,最佳生长条件下,在10 d 内滤纸纤维素降解率可达90. 40%。在HCp 的纤维小体中,滤纸酶、羧甲基纤维素酶、β-葡萄糖苷酶、木聚糖酶的最适作用温度分别为70℃、70℃、70℃、60℃,并且羧甲基纤维素酶具有较高的热稳定性。部分长度的16S rDNA 序列分析表明,分离菌株HCp 与Acetivibriocellulolyticus、A. cellulosolvens 相似性为97. 5%。【结论】分离菌株HCp 是从马粪富集物中分离到的一株嗜热厌氧细菌,该菌具有较强的降解纤维素能力,生长温度范围广,酶的热稳定性好,纤维素底物利用广泛等特性,为纤维素降解产乙醇提供了良好的材料。
韩先干 , 白灏 , 刘蕾 , 陈文静 , 丁铲 , 胡青海 , 祁克宗 , 于圣青
2012, 52(9):1167-1172.
摘要:摘要:【目的】LuxS /AI-2 型密度感应系统存在于革兰氏阴性和阳性菌中,可产生用于细菌种间交流的通用自诱导信号分子AI-2(Autoinducer-2,AI-2),细菌许多生理功能都受此系统的调节。本研究开展对禽致病性大肠杆菌(Avian Pathogenic Escherichia coli,APEC)自诱导信号分子AI-2 的检测和建立体外合成、定量的方法,为进一步研究APEC 的AI-2 调控作用奠定基础。【方法】利用哈维弧菌BB170 (Vibrio harveyi BB170) 开展对APEC AI-2 的检测; 利用表达、纯化的LuxS 和Pfs 在体外催化S-腺苷同型半胱氨酸( Sadenosylhomocysteine,SAH),进行AI-2 的体外合成。【结果】APEC 能产生自诱导信号分子AI-2;成功表达可用于AI-2 合成的可溶性重组蛋白LuxS 和Pfs;纯化的重组蛋白LuxS 和Pfs 与SAH 同时作用后,合成了浓度为300μmol/L的AI-2;运用哈维弧菌BB170对合成的AI-2活性检测表明,其活性是阴性对照的700倍。【结论】APEC 存在LuxS /AI-2 型密度感应系统,APEC 的LuxS 和Pfs 可以在体外催化SAH 生成有活性的AI-2分子。本研究为进一步研究APEC的AI-2的调控作用奠定基础。
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