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微生物学报

  • 2013年第53卷第2期文章目次
    全 选
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    • >封面
    • 封面

      2013, 53(2).

      摘要 (586) HTML (0) PDF 3.31 M (520) 评论 (0) 收藏

      摘要:

    • >目录
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      2013, 53(2).

      摘要 (590) HTML (0) PDF 283.22 K (1027) 评论 (0) 收藏

      摘要:

    • >学科先贤
    • 发现小鹅瘟病毒的杰出兽医微生物学家——方定一

      2013, 53(2).

      摘要 (802) HTML (0) PDF 1020.47 K (1799) 评论 (0) 收藏

      摘要:

    • >小型综述
    • 革兰氏阴性细菌脂多糖分子Kdo2-lipid A基团的结构修饰

      2013, 53(2):111-117.

      摘要 (1300) HTML (0) PDF 609.72 K (2870) 评论 (0) 收藏

      摘要:摘要:在大多数革兰氏阴性细菌中,脂多糖分子的Kdo2-lipid A基团是构成其外膜外层的主要成分。一些细菌通过修饰其脂多糖分子的Kdo2-lipid A基团来适应新的生存环境。Kdo2-lipid A在细胞内膜内层合成,被连上核心糖并翻转到内膜外层,再连上O-抗原重复单元,形成脂多糖分子。Kdo2-lipid A可以通过TLR4受体激活先天性免疫系统,所以其结构修饰机制的研究有助于开发新的细菌疫苗和疫苗佐剂。

    • >遗传和分子生物学
    • 荧光假单胞菌2P24中retS对抗生素2,4-二乙酰基间苯三酚合成的影响

      2013, 53(2):118-126.

      摘要 (1287) HTML (0) PDF 1.36 M (2321) 评论 (0) 收藏

      摘要:摘要:假单胞菌中RetS是一个位于膜上的感应激酶,对多种基因的表达都有调控作用。在铜绿假单胞菌中,RetS可以与另一个感应激酶GacS直接互作,并抑制GacS的磷酸化。【目的】本文利用遗传学方法研究了荧光假单胞菌2P24中RetS对抗生素2,4-二乙酰基间苯三酚(2,4-DAPG)合成的影响,并对其可能的调控机制进行了初步探索。【方法】利用高压液相色谱法(HPLC)检测2P24及其衍生菌株中2,4-DAPG的产量。将Gac/Rsm信号途径中小RNA及调控蛋白的转录报告质粒转入到菌株2P24及其retS突变菌株中,检查RetS 对以上基因转录表达的影响。【结果】菌株2P24 中缺失retS后未知红色素和抗生素2,4-DAPG的产量较野生型均明显升高。进一步试验表明,RetS转录水平负调控小RNA RsmX和RsmZ的表达,这说明RetS可在转录后水平影响2,4-DAPG的合成。然而,同时缺失retS和gacS或同时缺失retS和gacA之后,由retS单基因缺失所造成的未知红色素和2,4-DAPG合成量升高、小RNA转录表达增强等性状消失,而与gacS或gacA单基因缺失突变体的表型一致。【结论】以上结果说明菌株2P24中RetS是2,4-DAPG及未知红色素合成的负调控因子,并且RetS对2,4-DAPG及未知红色素合成的调控依赖于Gac/Rsm信号传递路径。

    • Pip介导铜绿假单胞菌吩嗪基因簇phz2的表达

      2013, 53(2):127-135.

      摘要 (1575) HTML (0) PDF 913.85 K (2381) 评论 (0) 收藏

      摘要:摘要:【目的】为了确定铜绿假单胞菌调控因子Pip对两个不同吩嗪合成基因簇(phz1和phz2)的具体调控方式与可能的调控机制。【方法】根据基因比对结果,采用同源重组技术构建Pip 调控因子缺失突变株PA-PG以及克隆pip 基因作互补分析;再以已构建的吩嗪基因簇缺失突变株PA-Z1G和PA-Z2K为受体菌,构建突变株PA-PD-Z1G和PA-PG-Z2K,测定并比较野生株及相关突变株的吩嗪-1-羧酸和绿脓菌素的合成量,推定Pip对两个不同吩嗪合成基因簇的调控方式。【结果】在GA培养基中,突变株PA-PG的吩嗪-1-羧酸和绿脓菌素都比野生型明显减少;互补分析显示,突变株PA-PG的吩嗪-1-羧酸和绿脓菌素都显著提高并恢复到野生株PAO1水平;突变株PA-Z1G的吩嗪-1-羧酸和绿脓菌素合成量因Pip缺失而显著减少;而突变株PA-Z2K的吩嗪-1-羧酸和绿脓菌素合成量在Pip缺失后仍保持不变。【结论】初步推定,转录调控因子Pip对铜绿假单胞菌吩嗪合成代谢的确具有促进作用;Pip通过正向调控吩嗪基因簇phz2的合成功能实现对吩嗪合成代谢的调控。

    • >生理和代谢
    • 超氧化物歧化酶、丙二醛、脯氨酸作为裂殖壶菌菌种性能评价的新指标

      2013, 53(2):136-144.

      摘要 (982) HTML (0) PDF 857.79 K (2466) 评论 (0) 收藏

      摘要:摘要:【目的】对不同Schizochytrium sp.HX-308种子期超氧化物歧化酶(SOD)、丙二醛(MDA)和脯氨酸(Pro)进行测定,旨在寻找出一种评价菌种质量优劣的新方法。【方法】选用Schizochytrium sp.HX-308中的1株驯化高产菌株和1 株原始菌株在正常条件下活化,以及同一原始菌株分别在正常条件和恶劣条件下活化的2组实验,分别通过WST-1法、巴比妥酸比色法和比色法测定SOD、MDA和Pro含量,探讨不同菌株中这3个指标与裂殖壶菌Schizochytrium sp.HX-308最终发酵性能之间的关系。【结果】发酵性能最佳的驯化菌株整个种子期的SOD、MDA和Pro含量都最低,平均仅为0.025U/g、26.20mmol/g·Fw和0.098mg/g·Fw,而发酵性能最差的恶劣条件下菌株的SOD已达到了它的6 倍以上,MDA和Pro也达到了2倍以上。【结论】本研究最终证实,这3个指标与菌株的发酵性能呈负相关关系,可以作为评价裂殖壶菌菌株发酵性能优劣的新指标,为菌株选育的优化提供了指导。

    • >酶和蛋白质
    • 长野芽胞杆菌(Bacillus naganoensis)普鲁兰酶在大肠杆菌中的活性表达与分泌调控

      2013, 53(2):145-153.

      摘要 (1339) HTML (0) PDF 1.15 M (1919) 评论 (0) 收藏

      摘要:摘要:【目的】从长野芽胞杆菌(Bacillus naganoensis)JNB-1中克隆出普鲁兰酶基因并在大肠杆菌系统中表达,通过优化诱导条件和使用化学添加剂提高了胞外酶活。【方法】采用PCR方法,从B.naganoensis 基因组中扩增出普鲁兰酶基因pul,构建重组菌E.coli BL21/pET-20b-pul。通过优化,确定优化后的IPTG诱导条件以及甘氨酸、Na+的最佳添加参数。【结果】普鲁兰酶在大肠杆菌中得到有效表达,其相对分子质量为119kDa。在优化后的诱导条件(诱导温度20℃,IPTG 终浓度0.4 mmol/L,在菌体OD600至1. 2时诱导)下,普鲁兰酶的总酶活达到10.8U/mL。添加甘氨酸和Na+均能有效促进普鲁兰酶的分泌。在诱导时添加终浓度0.08 mol/L的甘氨酸和0.2 mol/L Na+,胞外酶活提高至8.1 U/mL,是不加任何添加剂的10.3倍。【结论】该重组菌的构建为普鲁兰酶制剂的工业生产提供了有价值的菌株,对化学添加剂促进分泌的研究也为重组酶的高水平胞外生产提供了有效的方法。

    • 定量蛋白质组学分析链霉素耐药和敏感结核分枝杆菌临床分离株

      2013, 53(2):154-163.

      摘要 (1107) HTML (0) PDF 1.23 M (3022) 评论 (0) 收藏

      摘要:摘要:【目的】发现结核分枝杆菌(Mycobacterium tuberculosis)链霉素耐药相关的潜在菌体蛋白。【方法】以结核分枝杆菌临床分离链霉素敏感株01105和结核分枝杆菌H37Rv为对照,采用iTRAQ技术和生物信息学鉴定并相对定量结核分枝杆菌临床分离链霉素耐药株01108菌体蛋白,并通过WEGO功能注释聚类分析01108菌株差异表达蛋白的细胞组分、分子功能和生物进程。【结果】01108菌株分别与01105菌株和H37Rv菌株比较差异表达蛋白为194个和146个,01108菌株与01105菌株和H37Rv比较均差异表达蛋白 121个(共同差异表达蛋白)。差异表达蛋白理论相对分子量和等电点分布广泛,其生物进程主要参与中间代谢、呼吸作用和脂质代谢,分子功能主要为催化活性功能和结合功能。共同差异表达蛋白:7个核糖体蛋白(Rv2785c,Rv0056,Rv0641,Rv0652,Rv0701,Rv1630和Rv2442c)在01108菌株中表达下调;7个蛋白在01108菌株中显著差异表达(上调大于1.20倍或下调小于0.55倍),分别为巯基过氧化物酶(Rv1932)、酰基载体蛋白脱氢酶(Rv0824c)、30S核糖体蛋白S15(Rv2785c)、丙酮酸脱氢酶E2部分(Rv2215)、双组份转录调控蛋白(Rv3133c)以及假定未知蛋白(Rv2466c和Rv2626c)。【结论】iTRAQ发现了链霉素耐药结核分枝杆菌相对于链霉素敏感结核分枝杆菌和H37Rv共同差异表达蛋白,为进一步探讨结核分枝杆菌链霉素耐药机制奠定了基础。

    • 天山一号冰川底部沉积层产蛋白酶耐低温菌株的筛选及其系统发育

      2013, 53(2):164-172.

      摘要 (1165) HTML (0) PDF 1017.46 K (2501) 评论 (0) 收藏

      摘要:摘要:【目的】通过对天山一号冰川底部沉积层耐低温菌的分离和其中产蛋白酶菌株的筛选,了解冰川微生物生理多样性和系统发育多样性,为高效低温蛋白酶生物技术的研发奠定基础。【方法】采用稀浓度的R2A、TSB平板涂布分离可培养细菌,通过脱脂乳选择性培养基筛选产蛋白酶的耐低温菌株。对分离菌株表型特征、生理生化特性、最适生长温度、耐盐性、产酶性能进行了比较,结合16S rRNA基因序列同源性分析确定产蛋白酶菌株的多样性和系统进化地位,通过BOX-PCR指纹技术分析16S rRNA基因序列高相似度的近缘菌株的遗传差异。【结果】从125株分离物中筛选到27 株产蛋白酶的耐低温菌株,其中21株为适冷菌,仅6株菌为专性嗜冷菌,革兰氏阴性菌居多,假单胞菌属( Pseudomonas)菌株占40.7%。产酶菌株隶属于5个系统发育类群、9个属,其中γ-Proteobacteria、Actinobacteria、CFB(Cytophaga-Flexibacter-Bacteroides)为优势 类群。【结论】天山1号冰川底部沉积层冻土中产蛋白酶的耐低温细菌多样性较丰富,本研究筛选得到的同属近缘种群较多,其产酶性状存在差异,适合开展微生物种群的生物地理学研究。

    • >生态和环境微生物学
    • 新一代高通量测序与稳定性同位素示踪DNA/RNA技术研究稻田红壤甲烷氧化的微生物过程

      2013, 53(2):173-184.

      摘要 (1742) HTML (0) PDF 1.85 M (4163) 评论 (0) 收藏

      摘要:摘要:【目的】利用新一代高通量测序技术分析复杂土壤环境中整体微生物群落结构的变化规律,研究特定功能微生物生理过程的分子机制;利用稳定性同位素示踪微生物核酸DNA/RNA,研究复杂土壤中关键元素转化的微生物调控机制。【方法】针对我国第四纪红色粘土母质发育的3种稻田红壤,围绕13 C-甲烷好氧氧化的微生物过程,在DNA和RNA 水平高通量测序土壤微生物群落16S rRNA基因和16S rRNA,通过超高速密度梯度离心土壤微生物总核酸获得13C-标记的DNA/RNA,进一步采用克隆文库技术研究稻田红壤甲烷好氧氧化的微生物作用者。【结果】新一代高通量测序结果表明,3种稻田红壤甲烷的好氧氧化过程中,甲烷好氧氧化菌占土壤整体微生物群落的丰度显著增加,RNA水平的增幅显著高于DNA水平,能够更为灵敏地反映土壤甲烷好氧氧化的微生物过程。3种稻田红壤甲烷的好氧氧化过程中,类型Ⅰ和类型Ⅱ甲烷好氧氧化菌在湖南古市土壤中显著增加,湖南桃源土壤中类型Ⅱ甲烷好氧氧化菌增加明显,而类型I 甲烷好氧氧化菌在广东雷州土壤中增幅最大。进一步利用13 C-DNA 和13 C-RNA分别构建pmoA基因和16S rRNA克隆文库,发现类型I 甲烷好氧氧化菌主导了湖南古市和广东雷州稻田红壤甲烷的好氧氧化过程,类型II甲烷好氧氧化菌主导了湖南桃源稻田红壤甲烷的好氧氧化过程。【结论】新一代高通量测序技术能够在整体微生物群落水平,清楚反映复杂土壤中特定功能微生物的生理生态过程,而RNA较DNA水平的分析更为灵敏;稳定性同位素示踪微生物核酸DNA/RNA技术能够准确地揭示复杂土壤重要过程的微生物作用者。

    • 南极普利兹湾夏季海冰不同层次细菌丰度及多样性

      2013, 53(2):185-196.

      摘要 (1069) HTML (0) PDF 2.39 M (2113) 评论 (0) 收藏

      摘要:摘要:【目的】为了解南极普利兹湾夏季海冰不同层次中细菌群落丰度及组成。【方法】利用荧光原位杂交技术对海冰不同层次中细菌进行定量研究,通过构建16S rRNA基因文库对海冰不同层次中细菌进行多样性分析,并结合环境因子进行相关性分析。【结果】荧光原位杂交结果表明,细菌占海冰总细胞数比例随着海冰层次下降呈现上升趋势,初步推断可能受海冰中总有机碳,总有机氮以及磷酸盐影响所致。16S rRNA基因文库分析结果表明,上、中、底3个海冰分层样品获得的16S rRNA基因序列归属于γ-变形细菌 纲(γ-Proteobacteria),α-变形细菌纲(α-Proteobacteria)以及拟杆菌门(Bacteroidetes),多数16S rRNA基因序列与分离培养自海洋环境、南北极海冰菌株的16S rRNA 基因序列相似性较高(90%-99%);在海冰底部样品中未检测到拟杆菌门;海冰不同层次中,细菌组成呈现些微的差异性,可能由铵离子在海冰不同层次的分布造成。【结论】海冰底部细菌数量最丰富。在海冰中,γ-变形细菌纲为优势类群。

    • >技术与方法
    • 基于宏基因组学的猪群样本病毒探测方法的建立

      2013, 53(2):197-203.

      摘要 (1166) HTML (0) PDF 1.15 M (3334) 评论 (0) 收藏

      摘要:摘要:极其多样的病毒广泛存在于我们周围的环境和动物体内,其中很多病毒是人类所未知的,而发现未知病毒常常受制于病毒常规检测技术的局限性。【目的】构建未知病毒检测技术平台。【方法】应用病毒宏基因组学的理念,结合新型分子诊断技术,首先利用过滤和核酸酶处理去除样品宿主核酸干扰,然后随机PCR扩增潜在的病毒宏基因组,最后通过大规模测序及序列分析获取病毒核酸信息。【结果】利用此技术我们对猪瘟病毒(CSFV)细胞培养物和猪圆环病毒2型(PCV2)感染猪病料进行了分析,分别检测到序列总长度1680 bp,占基因组13.7%的CSFV 序列和序列总长度834bp,占基因组47.2%的PCV2序列;利用此检测技术平台研究一未知病原细胞培养物,通过测序和序列分析,结果显示56条序列中有26条为副流感病毒5型(PIV5)同源序列,覆盖了其基因组全长的16.4%;此外,应用本研究建立的方法结合新一代高通量测序,我们在混合的7份病原未知的病猪组织样品中检测到了1.1%的病毒序列,包括CSFV、PCV2、猪细环病毒(TTSuV)、猪bocavirus(PBoV)和人腺病毒6型(Ad6)等的部分基因序列。【结论】本研究建立的基于病毒宏基因组学的未知病毒的检测方法突破了传统病毒研究方法的缺陷,对于猪群样本中病毒的检测具有较高的敏感性,有望为新发、突发感染性疾病的诊断和监测提供技术支持。

    • >研究简报
    • Salmonella enteric硫修饰蛋白DptC半胱氨酸定点突变对Dnd表型的影响

      2013, 53(2):204-209.

      摘要 (824) HTML (0) PDF 1.52 M (1664) 评论 (0) 收藏

      摘要:摘要: 【目的】Salmonella enterica serovar Cerro 87是具有硫修饰现象即Dnd表型的细菌之一,其硫修饰受dptBCDE基因簇控制,将dptBCDE克隆、转化Escherichia coli DH10B后,可赋予后者Dnd表型,而当其中dptC缺失后,Dnd表型随之丧失。本文探索S.enterica serovar Cerro 87硫修饰基因dptC在硫修饰发生过程中的作用。【方法】将DptC中6个半胱氨酸(Cys)在DNA水平上逐个定点突变,转化携带dptBCDE及其衍生系列的质粒至E.coli DH10B,检测相应受体菌Dnd表型。【结果】在DptC的6个Cys 中,除C39外,其余5个突变均可导致Dnd表型丧失,说明DptC中C146、C262、C273、C280和C283均与硫修饰有关。生物信息学分析表明,这5个Cys在硫修饰细菌科属间高度保守,佐证了S.enteric DptC中这5个Cys与硫修饰有关的结论。【结论】S.enteric DptC中C146、C262、C273、C280和C283任何一个的突变,都会导致受体菌Dnd表型丧失。该结果为进一步探索DNA硫修饰的发生机制提供了线索。

    • 环境放线菌中的达托霉素抗性机制

      2013, 53(2):210-216.

      摘要 (982) HTML (0) PDF 1.23 M (2017) 评论 (0) 收藏

      摘要:摘要:【目的】研究环境放线菌中的达托霉素抗性机制,为临床耐药机制的出现提供预警。【方法】通过测定土壤放线菌(49株)和药用植物内生放线菌(10株)的达托霉素耐受谱,筛选达托霉素抗性菌株;通过达托霉素灭活实验,确定抗性菌株的灭活能力;通过形态观察和16S rRNA序列分析分类鉴定达托霉素降解菌。通过PCR扩增检测达托霉素去酰基化酶基因在降解菌株中的分布情况。【结果】本研究中所有的环境放线菌均耐受达托霉素。在土壤放线菌中和药物植物内生放线菌中,分别有24株(49.0%)和4株(40%)能够灭活达托霉素,25(51.0%)株和6株(60%)通过其他机制耐受达托霉素。序列测定表明,链霉菌属(Streptomyces)、小单孢菌属(Mcromonospora)和诺卡氏菌属(Nocardia)的部分菌株有灭活达托霉素的能力。PCR扩增表明,5株(17.9%)放线菌含有编码达托霉素去酰基酶的基因。【结论】环境放线菌具有超高的达托霉素抗性频率,灭活达托霉素是主要抗性机制之一。

    • >致谢审稿专家
    • 《微生物学报》致谢审稿专家(2012年)

      2013, 53(2).

      摘要 (698) HTML (0) PDF 998.41 K (1955) 评论 (0) 收藏

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