2013, 53(8):781-789.
摘要:摘要:兼性甲烷氧化菌在新陈代谢上具有独一无二的特性:它们能够利用甲烷或一些含碳碳键的有机物作为唯一碳源和能源。甲基细胞菌属(Methylocella)、甲基孢囊菌属(Methylocystis)和甲基帽菌属(Methylocapsa)的一些菌株已经被确定为兼性甲烷氧化菌。它们都属于a-变形菌纲,能够像利用甲烷一样在大分子有机酸或乙醇里生长。本文全面系统地总结了兼性甲烷氧化菌的研究发展历史,推断出兼性甲烷氧化菌易在酸性环境富集生长;介绍了与之有相近功能的兼性甲烷氧化生物;浅析了其对多碳化合物的代谢机理;最后讨论了兼性甲烷氧化菌研究的现存问题和工程应用前景。
2013, 53(8):790-797.
摘要:摘要:非编码RNAs(non-coding RNA,ncRNAs)是一类在生物体中广泛存在的且不编码蛋白质的功能性RNA分子,直接在RNA 水平发挥作用,影响生物体的生命活动。动植物ncRNAs 的研究已有大量的文献报道,而真菌ncRNAs 的研究报道则相对较少。近年来,随着研究技术的进步,人们在真菌中也发现了不少种类的ncRNAs,如snoRNA 派生的ncRNAs、长片段ncRNAs(long non-coding RNAs,lncRNAs)、干扰小RNA(small interfering RNAs,siRNAs)、Killer 双链RNA 病毒,及丝状真菌的新型ncRNAs 等。这些ncRNAs在真菌中具有多种多样的生物学功能,涉及基因的转录翻译、RNA 加工修饰、染色体结构稳定性,以及真菌致病性等。因此,研究真菌ncRNAs 不仅能为了解真菌的基因表达调控系统和生长提供重要信息,也能为阐明致病性真菌的致病机理提供新思路,对真菌性疾病的治疗具有重大意义。本文对真菌ncRNAs的发现、起源、分类、生物学功能等进行了综述,以期为进一步深入研究真菌ncRNAs提供一定的理论与研究基础。
2013, 53(8):798-808.
摘要:摘要:【目的】探讨高盐咸水滩放线菌的分离新策略,为高盐地区放线菌资源的分离提供理论依据。【方法】以甘油-精氨酸培养基、海藻糖-肌酸培养基、甘油-天冬氨酸培养基、甘露醇-酸水解酪蛋白培养基、干酪素-甘露醇、甘露醇-丙氨酸培养基、壳聚糖-天冬酰胺培养基和高氏一号琼脂培养基8 种培养基为基础培养基,采用营养成分十倍稀释法、据土样理化性质模拟原始生态环境、免培养分子技术检测菌株的分离培养基及培养条件指导放线菌可培养以及借鉴半咸水海洋环境放线菌分离培养基等4 种策略来优化设计培养基,进行阿克苏高盐咸水滩土样放线菌的分离,并采用细菌通用引物进行16S rRNA 基因扩增和序列测定,并构建系统发育树。【结果】共分离到403 株,分属于放线菌的8 个亚目10 个科,Streptomyces、Streptomonospora、Saccharomonospora、Plantactinospora、Nocardia、Amycolatopsis、Glycomyces、Micromonospora、Nocardiopsis、Isoptericola、Nonomuraea、Thermobifida、Actinopolyspora 和Actinomadura 等14个属。69.96%菌株属于链霉菌亚目(Streptomycineae),9.68%菌株属于链孢囊菌亚目( Streptosporangineae),9株为潜在新种。【结论】4种分离新策略显著地提高了高盐地区放线菌的可培养性,还发现了许多新物种,为放线菌的分离提供了新思路与途径。
羡明杰 , 翟磊 , 仲乃琴 , 马祎玮 , 薛燕芬 , 马延和
2013, 53(8):809-816.
摘要:摘要:【目的】探讨解淀粉嗜碱单胞菌(Alkalimonas amylolytica) N10来源的羧基转移酶α亚基(Acetylcoenzyme A carboxylase subunit alpha,AccA)基因Aa-accA对细菌及植物细胞耐盐碱性的作用。【方法】通过PCR方法从嗜碱菌N10基因组中扩增基因Aa-accA,并在大肠杆菌(Escherichia coli)K12中表达,通过测定工程菌及对照菌在不同盐浓度[0%,2%,4%,6% (W/V) NaCl]及不同碱性pH(8.0,8.5,9.0,9.5)的LB中生长12 h后的OD600值,以及二者在分别含6%(W/V)NaCl及pH 9的LB中的生长曲线,评价Aa-accA 对大肠杆菌耐盐碱性的影响。同时以pPZP111为载体,构建了植物细胞重组表达载体,通过农杆菌介导方法将该基因转入烟草BY-2悬浮细胞表达,利用FDA染色方法测定经盐碱溶液处理后残存的活细胞数量评价该基因对植物细胞耐盐碱性的影响。【结果】PCR扩增得到基因Aa-accA,其ORF含957bp,编码318个氨基酸的多肽,BLAST比对显示该基因为羧基转移酶α亚基(AccA)家族中的成员,其氨基酸序列与E.coli的AccA具有76%同源性;含有Aa-accA的E.coli K12相较于对照组在不同NaCl浓度及不同碱性pH的LB中表现出了明显的生长优势,特别是在6%(W/V)NaCl及pH 9的LB中培养12 h后,终OD600分别是对照菌的2.6倍和3.5倍;缺失体实验结果显示基因缺失的突变体E.coli K12ΔaccA在6%(W/V)NaCl及pH 9的LB中不能正常生长,而含有Aa-accA基因的重组质粒使得E.coli K12ΔaccA在同样条件下OD600值达到0.5和0.2;转入此基因的烟草BY-2细胞,经盐碱溶液处理后,其存活细胞比例高于野生型。【结论】本研究首次发现了Aa-accA基因与盐碱性的相关性,可提高大肠杆菌及烟草BY-2细胞的耐盐碱能力。
孙红梅 , 饶志明 , 李秀鹏 , 徐美娟 , 张显 , 许正宏
2013, 53(8):817-824.
摘要:摘要:【目的】为了构建一株直接利用廉价的葡萄糖合成γ-氨基丁酸的重组钝齿棒杆菌,将来自于植物乳杆菌γ-氨基丁酸合成途径的关键酶谷氨酸脱羧酶基因(lpgad)在产谷氨酸菌株钝齿棒杆菌中进行整合表达,实现葡萄糖到GABA 的一步法生产。【方法】运用PCR 技术扩增得到带有tac启动子的谷氨酸脱羧酶基因tacgad。通过重叠PCR的方法获得钝齿棒杆菌精氨酸合成途径关键酶N-乙酰谷氨酸激酶(NAGK)基因内部缺失型基因ΔargB。利用自杀载体pK18mobsacB构建同源整合载体pK18-ΔargB::tacgad,以ΔargB的上下 游序列为同源臂,通过两次同源重组将tacgad基因整合到钝齿棒杆菌基因组,同时将NAGK 基因argB灭活,利用蔗糖致死基因sacB反向筛选标记筛选得到谷氨酸脱羧酶的重组钝齿棒杆菌C.crenatum ΔargB::tacgad。重组钝齿棒杆菌以葡萄糖为底物进行发酵,测定GABA含量。【结果】重组菌C.crenatum ΔargB::tacgad成功表达谷氨酸脱羧酶,同时阻断了精氨酸合成途径对谷氨酸到GABA代谢途径的竞争,粗酶液基本检测不到NAGK活性,发酵液无精氨酸合成。通过96 h发酵,重组菌可积累约8.28 g/L的GABA。【结论】 本研究通过将谷氨酸脱羧酶基因定向整合到钝齿棒杆菌精氨酸合成途径的关键酶基因argB内部,成功表达谷氨酸脱羧酶的同时阻断竞争途径精氨酸的合成。本研究为实现直接利用葡萄糖合成GABA的一步法生产奠定了基础。
2013, 53(8):825-831.
摘要:摘要:【目的】为发现天然的防污损物质,从分离自海绵Haliclona sp.的细菌Pseudomonas putida中寻找具有抗硅藻附着活性的化合物。【方法】综合菌落生长形态、扫描电镜及16S rDNA序列分析,鉴定细菌种属;采用活性(抗硅藻附着)-化学(薄层色谱、二极管阵列高效液相和核磁共振氢谱)导向法对其中的活性组分进行分离纯化,波谱分析确定结构;采用抗硅藻附着活性模型对单体化合物进行活性复筛。【结果】该细菌鉴定为Pseudomonas putida;从其发酵液中分离得到6个环二肽,分别鉴定为环(亮氨酸-脯氨酸) (1)、环(亮氨酸-丙氨酸) (2)、环(苯丙氨酸-丙氨酸) (3)、环(缬氨酸-酪氨酸) (4)、环(丙氨酸-酪氨酸) (5)、环(丙氨酸-色氨酸) (6);化合物3和6在浓度为50 μg/mL时具有明显的抑制硅藻附着活性(抑制率分别为50%和85%)。【结论】海洋细菌Pseudomonas putida中具有抗硅藻附着的活性化合物为环(苯丙氨酸-丙氨酸)和环(丙氨酸-色氨酸)。
胡佳续 , 田国忠 , 林彩丽 , 宋传生 , 牟海青 , 任争光 , 郭颂 , 周涛 , 范在丰 , 李怀方
2013, 53(8):832-841.
摘要:摘要:【目的】为了鉴定植原体tRNA 异戊烯基焦磷酸转移酶基因(tRNA-ipt)的表达及蛋白功能,探索植原体致病机理。【方法】对泡桐丛枝、桑萎缩、长春花绿变及苦楝丛枝植原体tRNA-ipt基因完整序列进行PCR扩增和生物信息学分析。对泡桐丛枝植原体tRNA-ipt 基因进行原核表达并制备抗体。利用Western blot和FITC间接免疫荧光显微镜检测其在植原体中的表达。使用分光光度计分析该基因对大肠杆菌生长的影响,用ELISA测定转化菌株细胞分裂素含量。【结果】首次发现泡桐丛枝、桑萎缩、长春花绿变及苦楝丛枝植原体中完整tRNA-ipt基因,大小为876 bp,编码291个氨基酸,且N端均含有ATP/GTP结合位点保守序列(GPTASGKT)。4种植原体tRNA-IPT之间的氨基酸序列相似率为99.1%- 99.5%,与同组植原体同源性在95.4%-99.3%,与其他组植原体同源性低于70%。SDS-PAGE结果显示tRNA-IPT蛋白在大肠杆菌中得到表达。首次获得泡桐丛枝植原体tRNA-IPT抗体并检测到该蛋白在泡桐发病组织中的特异表达。经过对转化菌株生长曲线及玉米素含量的测定,发现该基因能促进大肠杆菌后期生长和玉米素核苷的积累。【结论】4种植原体tRNA-ipt基因编码相同特性的功能蛋白,泡桐丛枝植原体tRNA-IPT蛋白能够在植原体中表达,根据该基因对异源菌株生长速率和激素合成的影响推断该蛋白可能参与植原体的细胞分裂素合成,在致病过程中起到重要作用。
周登博 , 井涛 , 谭昕 , 陈波 , 张锡炎 , 高祝芬
2013, 53(8):842-851.
摘要:摘要:【目的】探明施用拮抗菌饼肥发酵液与土壤消毒剂对香蕉枯萎病的防控效果及对土壤微生物的影响。【方法】在大田栽培条件下,采用Biolog 和T-RFLP 的方法研究了各处理在不同时期土壤微生物细菌的功能多样性及群落特征。【结果】结果表明,施用拮抗菌饼肥发酵液和土壤消毒剂均显著降低了香蕉枯萎病的病情指数,以两者配合施用防病效果最高,达60.82%。Biolog Eco微平板研究发现,施用拮抗菌饼肥发酵液可提高土壤微生物的AWCD 及种群均匀度,施用土壤消毒剂显著降低了土壤微生物种群的丰富度和均匀度;主成分分析表明,土壤微生物利用碳源的种类在香蕉整个生长季呈增加的趋势,其前期主要利用碳源为氨基酸类、羧酸类、双亲化合物、糖类,后期主要增加了羧酸类和双亲化合物类碳源。T-RFLP 分析土壤细菌多样性发现,施用拮抗菌饼肥发酵液处理的细菌TRFs 片段最高,分析优势种群发现,增加的种类主要有黄秆菌属(Flavobacterium)、假单胞菌属(Pseudomonas)、乳酸秆菌(Lactobacillus)等。【结论】拮抗菌饼肥发酵液配合土壤消毒剂施用,可在降低土壤中病原菌的基础上,增加土壤拮抗微生物的种类,提高土壤微生物细菌的多样性,改善土壤微生物生态结构,最终达到提高香蕉枯萎病防病效果的目的。
郭珺 , 高炜 , 张强 , 屈非 , 卢东涛 , 郑军 , 庞金梅 , 杨玉景
2013, 53(8):852-859.
摘要:摘要:【目的】筛选能够利用甲醇的微生物菌株,并将其应用于甲醇测定的初步研究中。【方法】采用富集培养及固体平板分离法分离菌株;通过生理生化特征及16S rDNA 序列分析进行菌株鉴定;以固定化细胞和溶氧仪组合成测定系统,测定了不同含量甲醇的响应时间以及溶氧变化与甲醇含量的关系。【结果】从山西清徐农用沼气池中分离得到一株能以甲醇为唯一碳源和能源生长的菌株M211,通过生理生化特征及16S rDNA序列分析,该菌株被鉴定为嗜有机甲基杆菌(Methylobacterium organophilium)。传感系统在0.02% -1%(V/V)甲醇含量范围内测定,响应时间小于20 min,检出限为0.27mg/L,溶氧消耗量同甲醇含量呈线性关系,拟合系数(R2)为0.9986。该测定体系不易受其它干扰物质影响,检测结果与实际样品浓度一致。【结论】该测定体系具有较强的选择性,及良好的重现性和稳定性,具有较好的应用前景。
屈野 , 殷瑛 , 李浩 , 刘炬 , 杨秀旭 , 董大勇 , 徐俊杰 , 陈薇
2013, 53(8):860-866.
摘要:摘要:【目的】研究结核分枝杆菌(Mycobacterium tuberculosis)分泌蛋白ESAT-6 (early secreted antigenic target of 6 kDa)对巨噬细胞吞噬功能的影响。【方法】用重组质粒pFLAG-ESAT-6和pFLAG-EGFP 转染RAW264.7细胞,经G418筛选,PCR、RT-PCR和Western blot鉴定,获得稳定表达flag-ESAT-6和flag-EGFP的RAW细胞系,然后用流式细胞术观察各稳转细胞系吞噬荧光微球的能力,并用共聚焦显微镜和菌落计数法检测稳转细胞系吞噬大肠杆菌(Escherichia coli)的能力。【结果】获得了稳定表达flag-ESAT-6 的RAWE6细胞系和表达flag-EGFP的RAW-EGFP细胞系;流式细胞术检测结果表明RAW-E6吞噬荧光微球的能力显著强于野生型细胞系RAW264.7和对照细胞系RAW-EGFP;菌落计数和激光共聚焦分析表明RAW-E6细胞系吞噬E.coli的能力也显著强于RAW264.7和RAW-EGFP。【结论】通过胞内表达发现结核分枝杆菌分泌蛋白ESAT-6能够增强巨噬细胞的吞噬功能,这将为深入理解结核分枝杆菌的致病机制提供新的思路。
2013, 53(8):867-874.
摘要:摘要:【目的】探讨IFN-α上调热休克蛋白gp96对其抗HBV作用的影响。【方法】首先通过RT-PCR、荧光报告基因和Western blot在转录和蛋白水平上研究IFN-α对gp96上调的时间、剂量依赖性。其次,利用RTPCR、ELISA分别研究转染表达gp96、RNA干扰gp96对HBV复制的影响。最后,通过ELISA、RT-PCR研究RNA干扰gp96后IFN-α抗HBV的作用。【结果】发现IFN-α对gp96的上调具有时间、剂量依赖性。而gp96的上调促进了HBV的复制,消除IFN-α对gp96的上调显著增强IFN-α抗HBV的效率。【结论】IFN-α上调gp96对其抗乙肝病毒功能起负面影响,抑制gp96上调可增强IFN-α的抗病毒效果。
2013, 53(8):875-881.
摘要:摘要:【目的】丙型肝炎病毒(Hepatitis C Virus,HCV)是引起病毒性肝炎的重要病原。目前临床HCV 感染多采用干扰素联合病毒唑进行治疗,但其应答率低且感染易反复,探索新型抗HCV 治疗策略与药物具有紧迫的现实意义。【方法】基于大肠埃希菌来源的核糖核酸酶P(RNase P),针对HCV 核心基因的序列,设计一小段与之互补的外部引导序列(Guide Sequence,GS),通过PCR 将其共价连接至大肠埃希菌RNase P 催化性亚基(M1 RNA)的3'末端,从而构建一种靶向性的核酶———M1GS。【结果】构建的M1GS-HCV/C52核酶在体外可对靶RNA片段产生特异性切割;在HCV 感染的Huh7.5.1细胞,该人工核酶也能够显著抑制HCV核心基因的表达,并使培养上清中HCV RNA的拷贝数减少约1500倍。【结论】本研究构建的M1GS-HCV/C52核酶具有显著的体外抗病毒活性,从而为HCV的治疗研究提供了一条潜在途径。
2013, 53(8):882-888.
摘要:摘要:【目的】筛选出对烟草黄瓜花叶病毒病有良好抑制作用的多糖并探索其对烟叶防御酶活性的影响。【方法】采用半叶法,测定了安络小皮伞多糖等21 种真菌多糖在枯斑三生烟上对CMV 的钝化、预防及治疗效果,并测定了抗病毒多糖处理后普通烟NC-89体内防御酶的变化。【结果】安络小皮伞多糖对CMV具有较好的钝化及预防效果,其200 倍液与等量供试病毒液混合30 min后接种,钝化效果为83.41%;喷施安络小皮伞多糖200倍液24 h后接毒处理,预防效果可高达93.15%。安络小皮伞多糖对CMV 防治机理的研究 表明,多糖处理后烟草相关防御酶POD、PAL和PPO活性增强,其中喷施安络小皮伞多糖24 h后接毒处理的酶活增加最为显著,该处理烟苗的POD、PAL和PPO的酶活峰值分别可增加至对照的2.74、3.45和2.82倍。【结论】安络小皮伞多糖通过增强烟草体内防御酶活性而提高烟草对烟草黄瓜花叶病毒病的抗性。
秦宇轩 , 李晶 , 王秋涯 , 高可心 , 朱宝利 , 律娜
2013, 53(8):889-897.
摘要:摘要:【目的】检测市售酸奶中乳酸菌的种类及其耐药情况。【方法】收集10种来自5个不同厂家的酸奶,通过细菌基因组重复基因外回文序列-PCR(repetitive extragenic palindromic-PCR,rep-PCR)结合16S rRNA同源性分析的方法对分离的乳酸菌进行基因分型和菌种鉴定。利用药敏纸片扩散法(K-B 法)对分离的乳酸菌进行针对7种抗生素的药敏实验,用PCR 特异性扩增结合测序的方法检测每个样品中不同基因型菌株的耐药基因(包括红霉素耐药基因erm A、erm B 和四环素耐药基因tet M、tet K、tet S、tet Q、tet O、tet L、tet W)。【结果】10 种市售酸奶中分离到100株乳酸菌。其中,德氏乳杆菌保加利亚亚种(Lactobacillus delbrueckii ssp.bulgaricus)23 株,干酪乳杆菌( Lactobacillus casei)26株,嗜热链球菌(Streptococcus thermophilus)30株,嗜酸乳杆菌(Lactobacillus acidophilus) 5株,植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)6株,副干酪乳杆菌(Lactobacillus paracasei)10株。药敏实验发现所有100株乳酸菌均对链霉素和庆大霉素耐药,42株对万古霉素耐药,没有菌株对头孢氨苄,四环素,红霉素以及土霉素耐药。在28株经过16S rRNA测序的乳酸菌中检测到5种不同的耐药基因,在8株乳酸菌中检测到erm B基因,4株检测到tet K基因,2株菌检测到tet L基因,4株菌检测 到tet M基因,2株菌检测到tet O基因,没有检测到erm A,tet S,tet Q,tet W基因。28株乳酸菌中有15株(53.57% )检测到耐药基因,其中有4株L.delbrueckii ssp.bulgaricus 检测到2-3种不同的耐药基因。【结论】本研究在市售酸奶中除了检测到商品标签上标注的L.delbrueckii ssp. bulgaricus和S.thermophilus以外,还检测到商标上没有标注的乳酸菌;作为常用发酵剂的德氏乳杆菌保加利亚亚种和嗜热链球菌更容易检测到耐药基因;分离得到的乳酸菌均对红霉素和四环素敏感却检测到相应的耐药基因,再一次证明了没有耐药表型的菌株也可能携带耐药基因。
您是本站第 访问者
通信地址:北京市朝阳区北辰西路1号院3号 中国科学院微生物研究所 邮编:100101
电话:010-64807516 E-mail:actamicro@im.ac.cn
版权所有:微生物学报 ® 2024 版权所有