2014, 54(6):601-607. DOI: 10.13343/j.cnki.wsxb.2014.06.001
摘要:摘要:Levan果聚糖是一类分子中含有大量β-(2,6)果糖苷键主链和少量β-(2,1)果糖苷键支链的聚糖。部分微生物来源的Levan果聚糖具有抗肿瘤、抗糖尿病、免疫增强、降血脂等重要的生物活性,在医药和功能食品方面具有巨大的应用潜能。由于微生物发酵液提取法产量相对较低,而化学法合成过程繁琐,Levan果聚糖的酶法合成备受关注。Levan 蔗糖酶(Levansucrase,EC 2.4.1.10)属于糖苷酶家族GH68,是一类β-螺旋桨家族蛋白,其催化糖类合成遵循non-Leloir糖基转移酶机制,以蔗糖为底物转果糖基合成Levan果聚糖。部分微生物Levan蔗糖酶的分子结构及基因的表达调控已经得到阐明,Levan果聚糖的酶法合成得到广泛研究。本文综述了Levan蔗糖酶的催化机制、酶分子结构、酶基因表达调控以及酶在合成Levan果聚糖中的应用,以促进微生物Levan蔗糖酶及Levan果聚糖的研究和应用。
2014, 54(6):608-615. DOI: 10.13343/j.cnki.wsxb.2014.06.002
摘要:摘要:结核分枝杆菌作为一种胞内寄生菌,主要存在于巨噬细胞吞噬体内,并且通过与宿主细胞竞争摄取营养物质、主动排出有毒物质来维持生存。因此,参与上述过程的ABC 转运蛋白在结核分枝杆菌的致病中发挥着举足轻重的作用。已有报道结核分枝杆菌基因组编码了38个ABC转运蛋白。这类蛋白质有着广泛的底物结合谱,参与了无机离子、糖类、氨基酸、寡肽、药物等多种物质的跨膜转运。本文将对结核分枝杆菌编码的ABC转运蛋白超家族中的不同成员及其底物特异性、转运机制以及与毒力的关系的研究进展进行综述。
熊峰 , 陈远学 , 张思兰 , 游芳 , 周欢 , 徐开未
2014, 54(6):616-623. DOI: 10.13343/j.cnki.wsxb.2014.06.003
摘要:摘要:【目的】研究分离自川中丘陵地区大豆根瘤菌的遗传多样性和系统发育。【方法】采用16S rDNAPCR-RFLP和16S rRNA 基因、glnII、共生基因(nodC)系统发育分析的方法进行研究。【结果】供试未知菌的16S rDNA 用4种限制性内切酶(HaeⅢ、HinfⅠ、MspⅠ及TaqⅠ)酶切后获得5种16S遗传图谱类型。16S rDNA PCR-RFLP 结果表明,所有供试菌株在83% 水平分为慢生根瘤菌属(Bradyrhizobium)和中华根瘤菌属(Sinonrhizobium)两大类群,而75%的菌株为中华根瘤菌。6个代表菌株的16S rDNA、glnII和nodC三个位点 基因的系统发育结果基本一致,4 株与S.fredii USDA205T相似度最高;有2株分别与B.yuanmingense CCBAU10071T、B.diazoefficiens USDA110T相似度最高。4个Sinonrhizobium代表菌株16S rDNA、glnII序列相似度分别为98.3%-99.9%、98.2%-100%,但它们的nodC基因序列完全相同。【结论】川中丘陵地区大豆根瘤菌具有较丰富的遗传多样性,S.fredii为优势种。
2014, 54(6):624-634. DOI: 10.13343/j.cnki.wsxb.2014.06.004
摘要:摘要:【目的】通过对分离获得的土壤耐热放线菌株进行鉴定,并对该菌株产生的抗菌活性产物进行分离纯化和结构解析,达到判定该菌株归属及其产物新颖性目的。【方法】采用干热法对土壤样品进行前处理;采用经改良的HV 培养基分离土壤耐热放线菌;通过琼脂块快速初筛法对分离获得的耐热放线菌进行生物活性快速评价;分别采用形态学观察法、细胞化学组分分析法、生理生化及酶学特征分析、16S rDNA序列分析、DNA杂交法,对分离获得的编号为TJ430的菌株进行菌株鉴定;采用柱层析法和制备色谱法,对发酵获得的有效成分粗提物进行分离纯化;采用红外光谱法、高分辨质谱法对分离获得的生物活性成分代谢产物进行结构探索。【结果】共分离获得570株耐热放线菌;抗菌活性快速初筛表明,编号为TJ430的菌株表现出优良的抗卵菌及广谱抗真菌活性;采用多种方法对菌株TJ430进行鉴定,结果表明该菌株为一株卡吾尔链霉菌;最终分离获得了纯度高达98%以上的有效成分纯品化合物;该有效成分的分子式为C40H66 N3O11,分子量为765;分子中应含有亚胺基、甲基、亚甲基、羰基、共价双键、异丙基等化学基团。【结论】目前对该抗菌活性成分的详细化学结构研究尚有待深入,但该抗菌活性成分极有可能是一种新型化合物,具有较好的开发应用前景。
邵辉峰 , 张斌 , 王吕 , 焦海涛 , 汤立 , 陈雪岚
2014, 54(6):635-640. DOI: 10.13343/j.cnki.wsxb.2014.06.005
摘要:摘要:【目的】FarR蛋白可参与棒杆菌精氨酸生物合成途径中相关基因的调控,但具体机制不清楚。本研究通过比较钝齿棒杆菌farR、argR单敲除株和farR与argR双敲除株Arg 生物合成途径中相关基因转录水平的变化来揭示FarR蛋白功能及其与ArgR的内在关联性。【方法】采用无痕敲除方法构建了钝齿棒杆菌farR单敲除株和farR与argR双敲除株;采用荧光定量PCR方法分析了farR、argR敲除及其组合敲除后精氨酸生物合成途径相关基因在转录水平的变化。【结果】在ArgR蛋白缺失的情况下,FarR可能发挥正调控功 能;在ArgR存在时,敲除farR,目标基因的转录水平改变存在不一致性,表现出上调、下调或无影响。【结论】钝齿棒杆菌中FarR和ArgR在精氨酸生物合成途径的调控中存在关联性。
刘玥 , 何菊华 , 谢希贤 , 徐庆阳 , 张成林 , 陈宁
2014, 54(6):641-647. DOI: 10.13343/j.cnki.Wsxb.2014.06.006
摘要:摘要:【目的】研究嘌呤操纵子中purF、purM、purN、purH和purD基因的共同过表达对枯草芽孢杆菌发酵生产腺苷的影响。【方法】利用温敏质粒pKS1,以单交换的形式增加了purF 基因在基因组上的拷贝数,同时将强启动子P43插入嘌呤操纵子中,使嘌呤合成途径中purF 基因及其下游purM、purN、purH和purD基因的表达水平得到加强,通过实时定量PCR(Realtime Quantitative PCR,RT-qPCR)测定相关基因(purF、purM、purN、purH和purD)的转录水平;通过酶活性检测分析关键酶基因扩增对PRPP转酰胺酶活性的影响;通过发酵实验考察出发菌株与工程菌株的生长、耗糖和腺苷积累情况。【结果】实时定量PCR 结果表明,purF、purM、purN、purH和purD基因的表达水平均有不同程度的提高,嘌呤合成途径中关键酶PRPP转酰胺酶的活性是出发菌株的2.4倍。摇瓶发酵实验发现工程菌腺苷产量较出发菌提高17.5%,糖苷转化率增加26.1%。5 L罐发酵实验表明,虽然工程菌的菌体生长受到一定的影响,但在相同发酵周期内腺苷产量比出发菌提高了9.7%。【结论】嘌呤操纵子中purF、purM、purN、purH和purD基因转录水平的增强能够提高腺 苷的产量,为通过代谢工程技术改造腺苷生产菌提供了理论依据和研究思路。
张晓宇 , 张永杰 , 张则君 , 张姝 , 韩巨才 , 刘慧平
2014, 54(6):648-655. DOI: 10.13343/j.cnki.wsxb.2014.06.007
摘要:摘要:【目的】对从西梅(Prunus domestica L.)果实表面分离到拮抗细菌XM2进行鉴定,研究其对链格孢(Alternaria alternata)引起的梨采后黑斑病的生防作用。【方法】根据形态特征、理化性质及16S rDNA 序列比对分析,鉴定XM2的种类;在梨果伤口上进行活体(in vivo)的抑菌试验;在显微镜下观察XM2对病原菌丝的影响。【结果】XM2 鉴定为成团泛菌(Pantoea agglomeran);XM2各种处理液对梨黑斑病防效均显著好于对照,效果由强到弱依次是:菌悬液、发酵液、过滤液和热杀死液,其中,菌悬液防效达97.73% ;XM2使用浓度越大、病原菌接种浓度越低,防效越好;XM2接种时间相对早的处理防效显著优于相对时间晚的处理,即预防效果优于治疗效果。菌株XM2可以较好的定殖于梨果伤口;显微镜观察发现,XM2可使病原菌丝部分断裂,细胞内含物外溢,扭曲变形。【结论】本文首次报道成团泛菌菌株XM2,其活菌体和代谢产物对梨采后黑斑病均有生防作用。
2014, 54(6):656-662. DOI: 10.13343/j.cnki.wsxb.2014.06.008
摘要:摘要:【目的】猪链球菌1、2、14和1/2型间存在单向或双向的交叉抗原性,这种交叉抗原性的产生原因至今未被揭示。【方法】采用Sephacryl S-300凝胶层析柱对猪链球菌14 和1/2型荚膜多糖进行分离纯化,经苯酚-硫酸检测和dot-ELISA辅助鉴定,确定荚膜多糖成分。采用高效凝胶渗透色谱法测定14和1/2型猪链球菌荚膜多糖分子量分别为487.38 kDa和512.72 kDa。【结果】经柱前衍生高效液相色谱法、荧光标记液相色谱法和核磁共振测定14和1/2型猪链球菌荚膜多糖单糖组成分别为:Glc/Gal/GlcNAc/Rha/Neu5Ac(1:2. 94:1.35:0.24:0.37)和Glc/Gal/GlcNAc/GalNAc/Rha/Neu5Ac(1:1.67:1.05:0.93:0.72:0.7)。并与已知的猪链球菌1、2型荚膜多糖的单糖组成进行比较分析,发现4种血清型荚膜多糖都具有Glc、GlcNAc、Gal和Neu5Ac,但单糖组成和比列并无明显相似性,这种交叉抗原性可能是由于荚膜多糖的空间结构相似性和(或)细胞表面的其他成分引起的。
2014, 54(6):663-669. DOI: 10.13343/j.cnki.wsxb.2014.06.009
摘要:摘要:【目的】提高北京棒杆菌(Corynebacterium pekinense)中天冬氨酸激酶(aspartokinase,AK)活力。【方法】利用定点突变技术对AK基因进行突变,并将突变体转入大肠杆菌(Escherichia coli) BL21中异源表达。重组菌经超声破碎后、利用镍柱对AK进行纯化,并经SDS-PAGE和Western blot验证。通过检测酶活力比较突变体和野生型动力学变化并研究突变体和野生型的部分酶学性质。【结果】成功构建突变体R169H。经验证知,AK分子量为48kDa。突变体R169H的Vmax为226.3U/mg·s-1,较野生型提高2.3倍。最适反应温度为26℃,与野生型经验值相同;最适反应pH为9.0,较野生型经验值8.0有所提高;在最适温度和pH值下的半衰期为5.5 h,比野生型的4h 稳定性要好;代谢产物赖氨酸、苏氨酸和蛋氨酸在低浓度时对AK均具有激活作用。【结论】突变体中R169与E92间氢键消失,能够影响亚基间聚合度,降低酶对底物的亲和力,减弱代谢产物对AK 的反馈抑制作用,从而使R169H中AK的Vmax提高2.3倍。
陈瑞爱 , 罗琼 , 郭凯 , 刘正伟 , 李慧敏 , 王建丽
2014, 54(6):670-678. DOI: 10.13343/j.cnki.wsxb.2014.06.010
摘要:摘要:【目的】从非免疫健康三黄鸡中分离到一株马立克氏病病毒(MDV),命名为MDV GD06株,本工作系统研究了其生物学特性。【方法】PCR扩增GD06株Meq基因及短末端重复区(RS)序列,进行序列分析,并用间接免疫荧光试验进行血清型特异性鉴定;通过接种SPF鸡和鸡胚成纤维细胞(CEF)来判定GD06株体内外的增殖能力;为确定GD06株的致病性,用1日龄SPF鸡进行攻毒试验。【结果】GD06株为MDV血清I型病毒,其基因组中自然整合禽网状内皮增殖症病毒(REV)的长末端重复序列(LTR),Meq基因富含脯氨酸的结构域比参考强毒株Md5多59个氨基酸,与MD商品化疫苗CVI988/Rispens和814株相符,具有弱毒株的特征。在接种CEF细胞96、120、144、168、192 h,GD06株病毒滴度分别为1.9×105、3.9×105、6.1×105、6.5×105、5.8×105 PFU,明显比CVI988/Rispens(病毒滴度分别为1.3×105、3.5×105、5.0×105、5.7×105、4.7×105 PFU)高(P<0.05);接种SPF 鸡21、28天,GD06株在鸡体内的病毒滴度分别为740和350 PFU,明显比CVI988/Rispens 株(病毒滴度分别为460、216 PFU)高(P<0.05),结果表明,GD06株在CEF细胞和鸡体内具有比CVI988/Rispens 更快的增殖能力。人工接种攻毒实验表明,GD06株对SPF鸡没有致病性,不引免疫抑制。【结论】研究结果表明,MDV GD06株为国内首次分离的自然整合有REV LTR序列的重组MDV 弱毒株。
2014, 54(6):679-687. DOI: 10.13343/j.cnki.wsxb.2014.06.011
摘要:摘要:【目的】研究发现microRNAs(miRNAs)可以参与调控病毒在宿主细胞内感染和复制的过程。作者研究了miRNAs对柯萨奇病毒A16型(Coxsackievirus A16,CA16)在宿主细胞内复制的影响。【方法】构建miRNAs 靶基因筛选系统,在双荧光素酶报告体系的pMIR载体插入病毒基因,如果插入的基因序列能被细胞内的miRNAs靶向调控,报告基因的表达将发生变化。通过实验,发现CA16病毒5'-UTR基因可能是miRNAs的作用靶标。随后利用miRNAs在线分析软件,预测可能作用于5'-UTR基因片段的miRNAs,检测miRNAs 对5'-UTR基因片段的作用。为了研究miRNAs分子对5'-UTR基因的调控作用是否可以体现在CA16病毒的复制过程中,在人横纹肌肉瘤(Rhabdomyosarcoma,RD)细胞中转染miRNAs mimics和inhibitors,利用Western blot和real-time PCR实验检验CA16病毒的复制和表达情况。【结果】实验结果表明,miR432*可以促进病毒在RD细胞中的复制和表达。反之,miR432* inhibitor有抑制病毒复制的作用。【结论】细胞内miR432*可以调控CA16在宿主细胞中的复制过程,本研究首次报导miR432*在CA16病毒复制过程中的调控作用。研究CA16病毒与宿主miRNAs的相互作用机制为进一步阐明CA16病毒感染与复制机理奠定了基础。
高冬妮 , 金丽颖 , 葛菁萍 , 王昆 , 安琪 , 平文祥 , 楼庄伟
2014, 54(6):688-695. DOI: 10.13343/j.cnki.wsxb.2014.06.012
摘要:摘要:【目的】通过选用哺乳动物细胞特异性启动子—人类延伸因子1α启动子(Elonggation factor 1αpromoter,EF1-α)、利用病毒假型化工具—截断型水疱型口膜炎病毒G 蛋白(Truncated Vessicular stomatitis virus protein G,VSV-GED)、添加转录后调控元件(Woodchuck hepatitis virus post-transcriptional regulatory element,WPRE)和腺病毒反向重复序列(Inverted terminal repeats,ITRs),来提高杆状病毒的转导效率及外源基因的表达水平。【方法】从pFB-VSV-GED-WPRE出发构建含EF1α启动子的2个重组杆状病毒转移载体pWK 和pWK-ITR。再以增强型绿色荧光蛋白(Enhanced Green Fluorescent Protein,eGFP)基因为报告基因插入EF1α启动子的下游,构建重组转移载体pWK-eGFP和pWK-ITR-eGFP以及阴性对照pWK (-)-eGFP。将构建好的重组质粒转染Sf9 昆虫细胞获得重组杆状病毒,侵染少突神经胶质细胞(OL细胞)后,利用倒置荧光显微镜观察绿色荧光蛋白的表达情况。【结果】含有WPRE和ITRs的病毒BV-WK-eGFP、BVWK-ITR-eGFP荧光表达率明显高于阴性对照,且ITRs 能够有效延长eGFP的表达时间,比对照组BV-WK(-)-eGFP延长了72 h。经VSV-GED假型化的杆状病毒BV-WK-eGFP、BV-WK-ITR-eGFP转导OL细胞的时间明显缩短,比阴性对照BV-WK(-)-eGFP减少了24 h,并且转导效率分别高出阴性对照25.7%与36.5%。【结论】实验证明了VSV-GED能够有效提高杆状病毒的转导效率,WPRE能够显著增强外源基因的表达效率,ITRs延长外源基因的表达时间。为探究改进型重组杆状病毒在脊椎动物细胞表达外源基因及新型重组活载体疫苗的研发奠定了基础。
孟庆美 , 王少辉 , 韩先干 , 韩月 , 丁铲 , 戴建君 , 于圣青
2014, 54(6):696-702. DOI: 10.13343/j.cnki.wsxb.2014.06.013
摘要:摘要:【目的】建立禽致病性大肠杆菌(Avian pathogenic Escherichia coli,APEC)黏附相关基因、侵袭及毒素相关基因、抗血清存活相关基因及铁转运相关基因的多重PCR 方法,实现禽致病性大肠杆菌毒力基因的简便、快速检测。【方法】根据GenBank 公布的基因序列,设计合成18对特异性引物,通过条件优化,建立四组多重PCR体系,并通过模板倍比稀释检测各组多重PCR的灵敏性。利用多重PCR检测100株APEC毒力基因的分布,验证多重PCR方法的可行性。【结果】根据PCR扩增片段大小判定,上述四组多重PCR体系均能同时扩增出该组中的各个毒力基因,且灵敏度分别为:103CFU、103CFU、105CFU、105CFU细菌和1ng、1ng、10ng、10ng DNA。100株APEC的毒力因子检测结果显示,多重PCR和单基因PCR结果一致。【结论】建立的四组多重PCR方法能够简便、快速地检测禽致病性大肠杆菌的毒力基因,可用于毒力基因的鉴定以及流行病学调查。
2014, 54(6):703-712. DOI: 10.13343/j.cnki.wsxb.2014.06.014
摘要:摘要:【目的】本研究旨在克隆来自北极海洋、具有合成卤化物潜力的链霉菌(Streptomyces sp.)604F中的一个卤化酶基因,为后续克隆卤化物合成基因簇、分离鉴定卤化物提供指导。【方法】利用琼脂块法初步测试抗菌活性,借助液相色谱-飞行时间串联质谱技术(LC-Tof MS)初步寻找Streptomyces sp. 604F发酵粗提液中的卤化物,并以简并PCR 扩增合成次级代谢产物的指示基因(I型、II型聚酮合酶及非核糖体多肽合成酶编码基因);根据依赖黄素腺嘌呤二核苷酸的卤化酶基因保守区设计的简并引物,扩增基因片段并测序分析;采用高效热不对称交错PCR(hiTAIL-PCR)技术扩增卤化酶基因全长。【结果】Streptomyces sp. 604F具有较强的抗白色念珠菌活性,其基因组同时含有编码I型聚酮合酶、II型聚酮合酶和非核糖体多肽合成酶基因,以及卤化酶基因;通过染色体步移克隆该卤化酶基因全长,共1443 bp,编码一个新的非色氨酸卤化酶,在合成已知卤化物的卤化酶数据库中,与其同源关系最近的为一类参与合成糖肽类次级代谢产物的卤化酶。【结论】Streptomyces sp. 604F具有新的非色氨酸卤化酶,且推测参与糖肽类化合物的卤化修饰,为后续寻找目的卤化物提供了指导,也为研究该合成基因簇奠定基础。
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