2013, 53(9):901-907.
摘要:摘要:微生物内分泌学是一门将微生物学、神经生理学和内分泌学等学科结合在一起形成的交叉学科。本文以儿茶酚胺类激素作用于细菌为例,介绍了此类激素对细菌的作用机制,特别是促进细菌生长以及增强细菌对宿主细胞的吸附和侵染能力的机制,而且对激素与细菌作用的受体及与细菌群居效应的相关性进行了简要介绍。该学科的提出不但有助于深入认识细菌与宿主的相互作用,而且对畜牧生产中的健康养殖和动物性食品安全均具有重要指导意义。
2013, 53(9):908-914.
摘要:摘要:活的但非可培养(“viable but non-culturable”,简称VBNC)状态是微生物应对各种环境压力的一种生存机制。面对日益严重的异生质污染问题,研究污染胁迫下VBNC状态菌的潜在环境功能具有重要意义。该文阐述了VBNC状态菌的研究现状,针对多氯联苯微生物降解存在的问题,重点介绍环境中潜在VBNC功能菌群的复苏培养。提出利用藤黄球菌(Micrococcus luteus)复苏促进因子(resuscitation-promoting factor,简称Rpf)探索具有潜在多氯联苯降解功能的VBNC状态菌群,为多氯联苯高效降解菌群的筛选提供新思路。同时,结合VBNC状态菌絮凝、硝化除臭等方面的探索研究,对VBNC状态菌的潜在环境功能进行了展望。
2013, 53(9):915-926.
摘要:摘要:【目的】为研究南海北部沉积物原核微生物的多样性和群落结构。【方法】从南海北部XSCS13站位表层沉积物中扩增古菌和细菌的16S rDNA并构建文库,随机挑出阳性克隆子进行测序,选出所有的OTU构建系统进化树,进行系统发育学分析。【结果】多数克隆子来自于未培养原核微生物,沉积物中的古菌分属3大门类: 泉古菌(Crenarchaeota)、奇古菌(Thaumarchaeota)和广古菌(Euryarchaeota),其中泉古菌(Crenarchaeota)为主要门类,占71%;广古菌(Euryarchaeota)最少,只有3个克隆子。泉古菌(Crenarchaeota)又以MGⅠ为主要类群,占61%。细菌多样性明显高于古菌,共9个门类:变形杆菌(Proteobacteria)(32.6%)、疣微菌(Verrucomicrobia) (3.0%)、拟杆菌门(Bacteroidete) (5.2%)、酸杆菌(Acidobacteria)(4.4%)、绿弯菌(Chloroflexi) (6.0%)、厚壁菌(Firmicute) (3.7%)、浮霉菌(Planctomycete) (5.2%)、芽单胞菌(Gemmatimonadete) (11.1%)、放线细菌(Actinobacteria) (4.4%)。变形杆菌为优势类群(包括α-Proteobacteria、γ-Proteobacteria和δ-Proteobacteria 3 个亚群),其中γ-Proteobacteria是Proteobacteria中的优势种群,占54.5%。另外所有原核微生物总共有超过50%的克隆子与硫酸盐的还原以及甲烷的形成相关。 【结论】结果表明南海北部XSCS13站位表层沉积物中原核微生物的多样性非常丰富,其中蕴含大量未知的微生物资源;另外古菌和细菌群落结构表明该位点可能处于富含甲烷的冷泉活动区。
朱玉莹 , 易勇 , 杨犀 , 律娜 , 李晶 , 朱宝利 , 胡永飞
2013, 53(9):927-932.
摘要:摘要:【目的】研究临床多重耐药铜绿假单胞菌中Ⅰ型整合子的结构特征,探讨整合子与细菌多重耐药之间的相关性。【方法】收集临床样品中的铜绿假单胞菌,从中挑选多重耐药菌。采用聚合酶链式反应扩增Ⅰ型整合子可变区,应用酶切方法和DNA测序技术分析整合子基因结构,并采用SPSS19.0软件分析整合子与耐药表型间的相关性。【结果】多重耐药铜绿假单胞菌中Ⅰ型整合子的检出率为27.3%。Ⅰ型整合子基因盒排列形式共有3种(1500 bp、2300 bp和4000 bp),其中2种在其他细菌中也有发现。基因盒所编码的耐药基因有氨基糖苷类抗生素抗性基因(aadA、aadB、aac (6')Ⅱ和aadA13)、β-内酰胺类抗生素抗性基因(blaCARB8和oxa10)和氯霉素外排泵基因(cmlA8),耐药表型相关性分析表明整合子与氨基糖苷类抗生素抗性密切相关。【结论】在多重耐药铜绿假单胞菌临床分离株中发现了3种不同Ⅰ型整合子结构,这3种结构中均含有氨基糖苷类抗生素耐药基因,其中aadB-aac(6')Ⅱ-blaCARB8结构最为流行。
2013, 53(9):933-942.
摘要:摘要:【目的】筛选钝齿棒杆菌(Corynebacterium crenatum)SYPA5-5内源溶氧诱导型启动子,验证其在不同溶氧条件下受溶氧调控的功能。【方法】以本课题组前期利用双向电泳结合质谱鉴定技术分离鉴定出的高低供氧条件下钝齿棒杆菌SYPA5-5胞内的显著差异蛋白(27个)为基础,结合棒杆菌基因组信息分析高低溶氧状态下显著差异蛋白中单位拷贝的表达量,以其中单位拷贝表达量高的蛋白为目的蛋白,克隆目的蛋白编码基因的上游启动子,分别替换棒杆菌-大肠杆菌穿梭表达质粒pDXW-8的外源tac启动子,在大肠杆菌和钝齿棒杆菌中表达报告基因gfp和cat,并检测其表达效率。【结果】筛选出高溶氧上调蛋白转酮醇酶和延胡索酸水化酶作为目的蛋白,克隆其启动子区命名为P-tkt 和P-fum。在重组大肠杆菌和重组钝齿棒杆菌中,P-tkt在高溶氧条件下CAT 活性是低溶氧条件下CAT活性的2.8和3.2倍。该结果在5 L发酵罐中得到验证。【结论】启动子P-tkt 为首次筛选到的钝齿棒杆菌内源性高溶氧诱导型启动子,适用于高溶氧条件发酵生产氨基酸的菌株中,有利于在高供氧条件下提高棒杆菌中氨基酸的合成代谢能力。
南南 , 曹放 , 沈俊涛 , 绳傲楠 , 孙亚琴 , 牟英 , 修志龙
2013, 53(9):943-949.
摘要:摘要:【目的】克雷伯氏菌发酵生产1,3-丙二醇过程中发生噬菌体感染会严重影响宿主菌的生长和目标产物的生成,因此分离克雷伯氏菌噬菌体并考察其生物学特性对预防和控制噬菌体感染具有重要意义。【方法】采用敏感指示菌法及Adams双层平板法从感染噬菌体的肺炎克雷伯氏杆菌发酵液中分离得到一株噬菌体;纯化后用磷钨酸负染法电镜观察;手工法提取噬菌体核酸,酶切后琼脂糖凝胶电泳分析; 同时考察了其最佳感染复数、一步生长曲线及对温度、pH、紫外线、乙醚和氯仿等理化因素的敏感性等生理特性;最后考察了噬菌体对肺炎克雷伯氏杆菌生长和发酵的影响。【结果】分离出一株肺炎克雷伯氏杆菌溶源性噬菌体,其噬菌斑为无晕环透明圆斑,直径约1.5mm;其头部为直径约60 nm-70nm的球体,有一长约160nm的丝状长尾;基因组核酸能被双链DNA内切酶EcoRⅠ及HindⅢ切开,大小约42 kb;对高温和紫外线敏感,耐碱性而受强酸抑制,对氯仿不敏感;最佳感染复数为1,潜伏期与裂解期均为50 min,裂解量为343个;感染噬菌体的肺炎克雷伯氏杆菌的细胞生长延滞约8 h,代谢流偏向乳酸途径。【结论】该噬菌体属于无包膜长尾噬菌体,能改变克雷伯氏菌发酵生产1,3-丙二醇的代谢规律,为1,3-丙二醇发酵生产过程中噬菌体感染的预防和控制研究奠定了基础。
2013, 53(9):950-956.
摘要:摘要:【目的】研究基于穿膜肽和抗菌肽构效关系改造获得的新肽P7的抗菌活性及其对大肠杆菌(E.coli)的抑菌机制。【方法】微量稀释法和溶血实验分析P7 的抑菌活性及其对正常细胞的细胞毒性;采用膜荧光探针、流式细胞术和扫描电镜分析P7对E.coli 膜通透性、膜完整性的影响和细胞超微结构变化;通过激光共聚焦分析P7在E.coli 细胞中的定位;凝胶阻滞实验测定P7与E.coli 基因组DNA结合能力。【结果】P7比母肽显示更强的抑菌活性,最低抑菌浓度范围为4-32 μmol/L,且在作用浓度范围内具有较弱的溶血活性。P7可以增加E.coli外膜和内膜的通透性,使E.coli细胞膜的完整性和细胞表面结构受损。同时P7可以穿过E.coli细胞膜在细胞质聚集并与基因组DNA结合。【结论】P7 通过增加E.coli内外膜通透性,穿过细胞膜与胞内DNA 结合发挥抑菌活性。
张望月 , 高健 , 张超 , 张友明 , 胡胜标 , 李岚岚 , 孙运军 , 丁学知 , 夏立秋
2013, 53(9):957-965.
摘要:摘要:【目的】从湖南长沙市采集到的土样中分离假单胞菌并进行归类,研究各菌株抑菌和抗肿瘤生物活性,以丰富假单胞菌菌种资源并为微生物次级代谢物的挖掘奠定基础。【方法】采用大蜡螟诱集法诱集分离假单胞菌,结合形态观察、生理生化特征和16S rRNA基因序列同源性分析,鉴定并归类各细菌,通过平板扩散法、对峙培养法和肿瘤细胞毒性试验分别研究各菌株抑制细菌、拮抗真菌和抗肿瘤细胞等生物活性。【结果】从湖南长沙市郊区菜地、林地中分离得到5 株假单胞菌,归类并命名为Pseudomonas protegens CY01、绿针假单胞菌CY02 (Pseudomonas chlororaphis CY02)、栖稻假单胞菌CY04(Pseudomonas oryzihabitans CY04)、Pseudomonas sp. CY05和恶臭假单胞菌CY06(Pseudomonas putida CY06)。P.protegens CY01 和P.chlororaphis CY02对枯草芽胞杆菌(Bacillus subtillis)和金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)具有较好的抑菌效果,P.chlororaphis CY02对水稻稻瘟病菌(Pyricularia oryzae)具有良好的拮抗作用,对小鼠黑色素瘤细胞B16 具有较强的细胞毒性。【结论】分离得到的P.chlororaphis CY02,在抑制病原细菌、拮抗水稻稻瘟病菌和抗肿瘤细胞等方面具有显著效果。
2013, 53(9):966-975.
摘要:摘要:【目的】ClfA 蛋白是金黄色葡萄球菌粘附于宿主细胞的最主要粘附因子之一,筛选鉴定ClfA蛋白的Th表位,研制基于表位的联合疫苗将成为该菌疫苗新的发展方向。【方法】本研究采用生物信息学软件预测ClfA可能的H-2d限制性Th表位,并以CD4 + T淋巴细胞增殖实验及流式细胞分析进行筛选和鉴定。【结果】获得BALB/c小鼠H-2d限制性Th1表位(C335)和Th2表位(C214,C286和C436)。【结论】筛选出优势性Th细胞表位,并对表位的免疫学特性进行实验免疫研究,为最终研制保护作用强、安全性高的新型疫苗奠定基础。
2013, 53(9):976-983.
摘要:摘要:【目的】应用TaqMan-MGB探针技术,建立具有种水平特异性、高敏感性的荧光定量PCR方法,用于快速检测文森巴尔通体博格霍夫亚种。【方法】在序列特异性扩增区标记(Sequence characterized amplified region,SCAR)技术基础上,依据文森巴尔通体博格霍夫亚种一段特有的基因序列设计探针和引物,分别优化扩增反应的退火温度、探针和引物的反应浓度;分析此方法的特异性、敏感性及重复性;绘制标准曲线,评估PCR反应的扩增效率和稳定性。【结果】本研究设计的TaqMan-MGB探针具有种水平特异性;最低检出限为每个PCR反应11个拷贝;组内和组间的变异系数CV 值分别为0.12%-0.70%和0.14%-0.55%,在允许范围内;标准曲线线性关系良好(R2=1),扩增效率高(E=104.7%)。【结论】本研究建立的基于TaqMan-MGB探针技术的荧光定量PCR方法能够在种水平特异性、高灵敏度检出文森巴尔通体博格霍夫亚种,为这种巴尔通体所引起的一系列疾病的早期快速诊断、监测和流行病学调查等研究提供有效手段。
房伟 , 方泽民 , 刘智苗 , 袁璟 , 张学成 , 彭惠 , 洪宇植 , 肖亚中
2013, 53(9):984-994.
摘要:摘要:【目的】分析美洲大蠊(Periplaneta americana)肠道微生物群落的组成。【方法】以美洲大蠊肠道微生物基因组为模板,Bact-27F和Univ-1492R为引物,PCR扩增16S rRNA基因,连接pGEM-T载体,构建肠道微生物16S rRNA基因文库,并对肠道微生物的组成及多样性进行分析。【结果】美洲大蠊肠道微生物主要包括变形杆菌门(Proteobacteria,66.4%),拟杆菌门(Bacteroidetes,17.8%),厚壁菌门(Firmicutes,14.5%),梭杆菌门(Fusobacteria,0.6%),以及未分类微生物(unclassified bacteria,0.6%)。系统发育分析显示,15%的美洲大蠊肠道微生物16S rRNA基因序列与亲缘关系较近的杂食蟑螂肠道微生物的16S rRNA基因序列聚于一支;59%的美洲大蠊肠道微生物16S rRNA基因序列与不同食性动物肠道微生物的16S rRNA基因序列聚于一支。另一方面,18%的美洲大蠊肠道微生物16S rRNA基因序列与潜在的微生物致病菌一致性高于99%,说明美洲大蠊是一类潜在的致病菌携带者。【结论】美洲大蠊肠道微生物群落组成多样,宿主系统进化以及杂食性生活方式对其肠道微生物的组成有较大影响。
2013, 53(9):995-1000.
摘要:摘要:【目的】从南海柳珊瑚共附生放线菌的次生代谢产物中寻找具有抗菌和抗附着活性的先导化合物。【方法】应用化学与生物活性相结合的筛选方法,从柳珊瑚共附生微生物中筛选获得代谢产物丰富且具有生物活性的目标菌株并通过大发酵提取浸膏,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,运用波谱解析鉴定化合物的结构。【结果】从采自海南三亚的柳珊瑚(Muricella flexuosa)样品中分离到一株放线菌SCSGAA0009,鉴定为链霉属Streptomyces sp.,从其改良ISP2发酵液中分离到新化合物N-(2-(1H-indol-3-yl) ethyl) propionamide (1)和已知化合物phenazine-1-carboxylic acid (2),其中化合物2对大肠杆菌和海洋细菌假单胞菌( Pseudoaltermonas piscida)具有较好抗菌活性,且有强抗草苔虫( Bugula neritina)幼虫附着活性。【结论】首次从柳珊瑚共附生放线菌的次生代谢产物中获得新的生物碱化合物1,首次报道化合物2 的抗海洋细菌活性和抗附着活性;从南海柳珊瑚共附生微生物的次生代谢产物中可以得到新化合物和活性化合物,这一来源的微生物资源值得深入研究。
2013, 53(9):1001-1008.
摘要:摘要:【目的】确定真菌Mucor amphibiorum RCS1中一个类S-腺苷-L-高半胱氨酸水解酶基因(S-adenosyl-Lhomocysteine hydrolase-like,sahhl)受蓝光诱导表达。【方法】以真菌M. amphibiorum RCS1为研究对象,在随机PCR过程中从中获得了一段555 bp长度的DNA序列。以地高辛对这段已知序列进行标记制备探针,通过Northern杂交检测M. amphibiorum RCS1菌丝体培养过程中,由黑暗到蓝光再到黑暗这一光照条件改变的情况下,sahhl基因的转录情况。同时结合应用real-time PCR方法进行分析检测。【结果】经过比对确定这段555bp序列与已经发表的人(Homo sapiens)、家鼠(Mus musculus)和部分真菌的S-腺苷-L-高半胱氨酸水解酶基因sahh有较高的同源性。因此,初步确认这段mRNA序列来自M. amphibiorum RCS1 的一个类S-腺苷-L-高半胱氨酸水解酶基因。sahhl基因在黑暗预培养24 h的情况下,蓝光诱导24 h时通过Northern杂交和real-time PCR均可从菌丝体中检测到sahhl基因的大量转录。但sahhl基因在黑暗预培养48 h的情况下,通过real-time PCR没有检测到sahhl基因的大量表达。【结论】上述结果说明,蓝光可以诱导M. amphibiorum RCS1中生长旺盛的菌丝体中sahhl基因的表达。
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