2015, 55(12):1521-1527. DOI: doi:10.13343/j.cnki.wsxb.20150128
摘要:摘要:地嗜皮菌科(Geodermatophilaceae)是放线菌中一个年轻的分类单元。早在1996年Normand曾提出过地嗜皮菌科,但一直未能得到公认;直到2006年,Normand综合了地嗜皮菌属(Geodermatophilus)、芽生球菌属(Blastococcus)和贫养杆菌属(Modestobacter)等3个属的共同特征,全面概括了地嗜皮菌科的典型特征,终于使地嗜皮菌科被正式编入放线菌的一个科。到目前为止,地嗜皮菌科涵盖了地嗜皮菌属、芽生球菌属和贫养杆菌属等3个属共25个有效描述种。地嗜皮菌科菌株被视为极端环境的先锋生物之一,在抗逆机制研究、沙漠治理、环境修复等方面初现优势。本文就地嗜皮菌科的建立、分类学特征、科内各属的研究现状、以及它们在生态学与应用研究方面的进展和前景进行了综述。
2015, 55(12):1530-1536. DOI: 10.13343/j.cnki.wsxb.20150104
摘要:摘要:乳酸菌可合成蛋白酶,尽管乳酸菌蛋白酶活性较弱,但可作用于酪蛋白,不仅对乳酸菌在乳中的生长至关重要,也对发酵乳制品风味质地的形成和品质具有重要的影响。本文综述了乳酸菌蛋白水解系统、酪蛋白的降解产物、乳酸菌蛋白酶的水解性质、乳酸菌蛋白酶对发酵乳制品质量影响的研究现状和进展。
2015, 55(12):1537-1542. DOI: doi:10.13343/j.cnki.wsxb.20150124
摘要:摘要:病原微生物侵入宿主细胞是其引发有效感染的必要环节,该过程依赖于宿主细胞内肌动蛋白骨架的重排。丝切蛋白(cofilin)是细胞内一种重要的肌动蛋白解聚因子,参与多种病毒、细菌及真菌的感染过程。病原微生物感染可诱导宿主细胞肌动蛋白发生两相变化,同时伴随cofilin的磷酸化水平改变。通过突变、抑制或过表达改变cofilin 的活性均能有效的抑制病原微生物的感染。本文将对宿主细胞cofilin在病原微生物感染过程中的具体变化及可能的调控机制进行综述。
苏玉龙 , 王倩 , 张成省 , 顾金刚 , 史素娟 , SM Nuruzzaman Manik , 毛静静 , 李世贵 , 雷强 , 伍仁军 , 殷英 , 屈健康 , 李亮 , 刘好宝
2015, 55(12):1543-1550. DOI: 10.13343/j.cnki.wsxb.20150157
摘要:摘要:【目的】为获得能够降解烤烟秸秆和烟碱的菌株,并探索其降解烤烟秸秆的利用途径。【方法】以烤烟秸秆为唯一碳氮源,从烟田土壤中进行了菌株的筛选。采用形态学观察、生理生化特性鉴定、16S rRNA基因序列鉴定等方法对该菌株进行了鉴定,并对其以烤烟秸秆为底物进行液态发酵的产酶活性和木质纤维素降解效果进行了测定。【结果】结果表明:该菌株为巨大芽孢杆菌(Bacillus megaterium)。在以烤烟秸秆为主要营养物质液态发酵条件下该菌株具有较强的木质素降解能力,最大漆酶活力达到418.52 U/L,而木质素过氧化物酶和锰过氧化物酶的最大酶活分别为19.71 U/L 和64.71 U/L。此外,发酵20 d后该菌能够完全降解发酵液中的烟碱。【结论】本研究筛选到了1株能够较好降解烤烟秸秆和完全降解烟碱的巨大芽孢杆菌(Bacillus megaterium),且该菌株具有利用烤烟秸秆生产漆酶的应用价值。
2015, 55(12):1551-1559. DOI: 10.13343/j.cnki.wsxb.20150130
摘要:摘要:【目的】探究Escherichia coli BL21(DE3)中膜组分相关的脂多糖合成基因waaF或msbB的敲除对重组蛋白胞外分泌的影响。【方法】运用Red重组技术将E.coli BL21 (DE3)染色体上的基因waaF或msbB敲除,构建敲除菌株E.coli BL21(ΔwaaF)、E.coli BL21(ΔmsbB)。将本实验室保存的带有β-呋喃果糖苷酶(β-fructofuranosidase,β-FFase)、青霉素G 酰化酶(penicillin G acylase,PGA)基因的重组质粒pET-ffase、pET-pga分别转入敲除菌株及出发菌株中,构建工程菌株E.coli BL21(ΔmsbB)/pET-ffase、E.coli BL21(ΔwaaF)/pET-ffase、E.coli BL21(DE3)/pET-ffase、E.coli BL21(ΔmsbB)/pET-pga、E.coli BL21(ΔwaaF)/pET-pga、E.coli BL21(DE3)/pET-pga。最后通过摇瓶发酵研究敲除菌株对β-FFase、PGA胞外分泌的影响。【结果】当诱导表达4 h,以出发菌株E.coli BL21(DE3)为宿主时,β-呋喃果糖苷酶β-FFase的胞外分泌量占总表达量的2.6%,以敲除菌株ΔmsbB为宿主时,胞外分泌量达到19.7%,而以敲除菌株ΔwaaF为宿主时,胞外分泌量达到50.9%。另外,当诱导表达24 h,以敲除菌株ΔwaaF为宿主时,青霉素G酰化酶PGA的胞外酶活是出发菌株中的4.1倍,达到1708 U/L。【结论】本研究成功构建了敲除菌株ΔmsbB和ΔwaaF,ΔmsbB能明显增强β-FFase的胞外分泌,而ΔwaaF对β-FFase和PGA的胞外分泌均有显著的强化作用。
李尔汉 , 杨慧林 , 王筱兰 , 万令飞 , 潘红梅 , 朱笃
2015, 55(12):1560-1567. DOI: 10.13343/j.cnki.wsxb.20150155
摘要:摘要:【目的】枯草芽孢杆菌ATCC 13952是一株肌苷工业生产菌株。为深入研究ATCC 13952菌株积累肌苷的分子机制以及为进一步分子育种研究提供序列背景信息,有必要解析ATCC 13952菌株的基因组序列信息。【方法】本研究采用高通量测序和Sanger测序相结合对ATCC 13952菌株进行全基因组测序,然后使用相关软件对测序数据进行基因组组装、基因预测与功能注释、GO/COG 聚类分析、共线性分析等。【结果】枯草芽孢杆菌ATCC 13952整个基因组大小为3876276 bp,GC含量为45.8%,序列已提交至GenBank 数据库,登录号为CP009748。比较基因组及嘌呤代谢相关基因分析结果显示:枯草芽孢杆菌ATCC 13952与其他几株芽孢杆菌具有较好的基因组共线性关系,嘌呤代谢相关基因编码的蛋白与标准菌株比较发生了一些缺失和突变。【结论】本研究首次报道了一株肌苷生产菌枯草芽孢杆菌ATCC 13952的全基因组序列,分析了基因组基本特征,初步探讨了该菌株积累肌苷的分子机制,为后续的进一步分子育种提供了理论基础。
2015, 55(12):1568-1575. DOI: 10.13343/j.cnki.wsxb.20150108
摘要:摘要:【目的】为了研究腺苷单磷酸核苷酶基因(amn)缺失对谷氨酸棒杆菌S9114生理代谢的影响。【方法】本文构建了amn基因缺失菌株△amn,并对谷氨酸发酵性能以及酸耐受性进行了比对分析。【结果】与野生菌株WT相比,amn基因缺失菌株:(1)细胞干重提高了16.2%,谷氨酸产量降低了58.8%;(2)发酵10 h、25 h和40 h,胞内ATP分别提高了3.0、3.7和2.2倍,异柠檬酸裂合酶活性提高17.1%、4.9%和44.5%,异柠檬酸脱氢酶活性降低76.9%、74.6%和5.0%,谷氨酸脱氢酶活性降低42.4%、50.8%和42.4%;(3)pH4.0条件下存活率降低了64.9%,而胞内ROS和蛋白质羰基化水平提高了31.5%和22.5%。【讨论】amn基因的缺失提高了菌株的胞内ATP水平和生物量,但是对谷氨酸发酵和酸性条件的耐受性却产生不利影响。
邹业霞 , 林金钟 , 卜雪梅 , 蒋露露 , 陈正军 , 葛向阳
2015, 55(12):1576-1583. DOI: 10.13343/j.cnki.wsxb.20150129
摘要:摘要:【目的】干酪乳杆菌广泛的应用于食品加工和饲料行业,本研究拟构建表达甘露聚糖酶的重组干酪乳杆菌并进行相关评价。【方法】利用干酪乳杆菌表达载体pELX1和pELSH,将短小芽孢杆菌的β-1,4-甘露聚糖酶成熟肽的基因克隆到上述两个载体中,构建的重组质粒电转化到干酪乳杆菌宿主中,分别构建能够胞内表达和分泌表达甘露聚糖酶的重组干酪乳杆菌。【结果】重组干酪乳杆菌菌株经培养后,胞内表达的β-1,4-甘露聚糖酶在重组细胞总蛋白中最高可达23 U/mg,分泌表达培养基上清的β-1,4-甘露聚糖酶最高达到8.8 U/mL。【结论】本研究首次实现了甘露聚糖酶在干酪乳杆菌中的表达,结果表明该重组干酪乳杆菌具有较大的应用前景,值得进一步研究。
2015, 55(12):1584-1592. DOI: 10.13343/j.cnki.wsxb.20150225
摘要:摘要:【目的】DamH是一种具有酯酶活性的酰胺水解酶,其非活性中心氨基酸残基的突变对重组酶可溶性表达和比酶活产生一定的影响。拟探索DamH的活性中心氨基酸残基构成,并对其非活性中心氨基酸残基突变对可溶性表达和比酶活的影响进行研究。【方法】通过重叠延伸的方法对DamH可能的活性中心氨基酸S149、E244和H274以及非活性中心氨基酸D165及N192进行定点突变,通过静息细胞测活验证了S149、E244和H274 在催化2-氯-N-(2’-甲基-6’-乙基苯基)乙酰胺(CMEPA)水解反应中的作用,通过Ni2+- NTA亲和层析对D165及N192突变子进行纯化,对突变株和野生型比酶活进行比较。【结果】研究表明S149A使DamH的CMEPA 水解酶活性下降为野生型的5%,E244A和H274A突变导致其失去活性;D165P和N192P突变影响到DamH的可溶性表达,表达量分别为野生型的28.2%和20.8%,突变子N192P、D165P比酶活分别为野生型比酶活的55.5%和49.7%。【结论】DamH催化酯类底物和芳基酰胺类底物可能共用同一活性中心S149、E244和H274,其两个α螺旋的转角处氨基酸侧链极性和刚性结构的改变对可溶性表达以及活性有很大的影响。
梁宏博 , 张荣珍 , 徐岩 , 周晓天 , 姜佳伟 , 李尧慧 , 高晓东 , 中西秀树
2015, 55(12):1593-1599. DOI: 10.13343/j.cnki.wsxb.20140573
摘要:摘要:【目的】使近平滑假丝酵母(Candida parapsilosis CCTCC M203011)的(S) -羰基还原酶II 表达并包埋于酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae AN120)孢子中,实现了重组酶高效催化生产(S) -苯基乙二醇的转化过程。【方法】采用PCR 扩增技术,从近平滑假丝酵母基因组中克隆(S) -羰基还原酶II 基因,于酿酒酵母AN120中表达,以醋酸钾为唯一碳源诱导培养产生孢子,包埋(S)-羰基还原酶II。以该孢子为生物催化剂,2-羟基苯乙酮为底物进行生物转化反应,经HPLC分析,计算产物的光学纯度和得率。考察了孢子催化转化反应的最适温度和pH值,温度和pH 稳定性以及多批次使用性能。【结果】在最适反应温度40℃和pH6.0条件下,10%(W/V)子囊孢子催化6 g/L 2-羟基苯乙酮,产物(S) -苯基乙二醇的光学纯度和得率均高达99%以上。与重组大肠杆菌相比较,重组孢子合成(S)-苯基乙二醇的得率由89.7% 提高到99.0%,反应时间由48 h缩短为4 h;连续使用10批次后,其催化产物的光学纯度几乎不变,得率保持在85%以上。【结论】该研究首次实现了氧化还原酶在酵母孢子内的异源表达,为手性化合物的高效制备奠定了坚实的研究基础。
于非非 , 余祥勇 , 于海英 , 胡明杰 , 曲璟秋 , 朱坤 , 王梅芳
2015, 55(12):1600-1607. DOI: 10.13343/j.cnki.wsxb.20150229
摘要:摘要:【目的】研究铜绿假单胞菌的脂肪酸组成对群集运动(swarming)的影响及可能的原因。【方法】通过双交换原理敲除铜绿假单胞菌PAO1脂肪酸合成的一个重要基因fabF,构建fabF缺失突变体;构建pUCP18Gm-fabF质粒大量表达FabF,对缺失体进行回补。比较野生型、缺失体和回补后菌株的swarming能力。利用气相色谱分析野生型、缺失体和回补后菌株的脂肪酸组成变化,以揭示FabF表达影响swarming能力的可能原因。【结果】获得了假单胞菌的fabF缺失突变体YFF-1,证实了fabF敲除后假单胞菌的 swarming能力消失,fabF回补后细菌的swarming能力得以恢复。气相色谱结果显示,突变后脂肪酸组成发生明显变化,异油酸(C18:1 Δ11)含量由33.6%急剧下降至8.9%,不饱和脂肪酸:饱和脂肪酸(USA:SFA)也由0.96下降至0.74;fabF回补后,异油酸含量恢复至20.9%,USA:SFA也上升至1.09。【结论】铜绿假单胞菌fabF基因的表达水平对细菌的swarming能力具有重要影响,突变体中异油酸含量的下降及脂肪酸不饱和程度的降低(尤其是异油酸含量的急剧下降),可能是YFF-1 swarming能力消失的重要原因。
2015, 55(12):1608-1618. DOI: 10.13343/j.cnki.wsxb.20150133
摘要:摘要:【目的】筛选耐受低C/N比、高氨氮环境的高效氨氧化菌群,为开发新型氨氮去除菌剂奠定基础。【方法】采用多点取样、低C/N比、高浓度氨氮废水强行驯化、驯化液连续梯度稀释等步骤,筛选具有高效去除铵氮能力的氨氧化菌群,并考察不同C/N比、摇床转速和铵氮浓度下目的菌群去除铵氮的特性;分离培养目的菌群中的优势菌株,经形态学观察、生理生化特性测定和16S rRNA序列分析对菌株进行鉴定。【结果】筛选到了3个具有较强去除铵氮能力的氨氧化菌群,其中以JQ8活性最好,对初始NH4+ -N 17.86 mmol/L、C/N比为4的合成废水处理6 d后,NH4+-N去除率达到97.01%;在C/N≥4、NH4+-N≤28.57 mmol/L环境下,菌群JQ8对溶液中NH4+-N的6 d去除率均可达95%,净除氮率接近80%。实验室模拟好氧活性污泥处理系统处理线路板工业废水,用菌群JQ8对系统强化处理7 d后NH4+-N和TN去除率分别达到87.8%和67.9%。分析菌群JQ8组成发现,Defluvibacter sp.、Paracoccus sp.和Aquamicrobium sp.细菌为其主要优势菌株。【结论】从垃圾渗滤液中筛选到一个具有较强铵氮去除能力的氨氧化菌群JQ8,可耐受较低C/N比和高氨氮环境,在强化污水处理系统对工业废水氨氮处理中,表现出良好的效果。
蒋文明 , 于美芳 , 李金平 , 于建敏 , 王素春 , 侯广宇 , 陈继明
2015, 55(12):1619-1625. DOI: 10.13343/j.cnki.wsxb.20150150
摘要:摘要:【目的】探索流感病毒内部基因对病毒滴度的影响,构建高产流感疫苗种子病毒。【方法】将A/chicken/ZJ/China/2013(H5N1) (ZJ)病毒的6个内部基因或点突变体或聚合酶复合物基因逐个替换鸡胚高度适应的A/Puerto Rico/8/1934(H1N1)病毒(PR8)的相同基因,构建重组病毒,通过血凝试验比较重组病毒在鸡胚上的增殖滴度。【结果】PB2基因影响最大,替换后未能产生重组病毒;PB1、PA、M基因替换后,重组病毒滴度分别下降了3.7、3.4、3.0个滴度(log2);NS基因替换后基本没有影响;聚合酶复合体基因替换后,病毒滴度稍有下降(7.6 log2),没有提供像完全来自PR8的聚合酶复合体相同的生长特性(8.4 log2);PR8 PB2基因627位点替换成谷氨酸(E)后,病毒滴度从8.4 log2上升到8.7 log2。【结论】合适优化的基因组合可以通过病毒RNA与蛋白之间、蛋白与蛋白之间的相互作用促进病毒复制,从而筛选出能在鸡胚中高效复制的重组体,为高产流感疫苗的生产奠定基础。
杨彩云 , 董博文 , 王梅君 , 叶志勇 , 郑天凌 , 黄怀国
2015, 55(12):1626-1634. DOI: 10.13343/j.cnki.wsxb.20150066
摘要:摘要:【目的】研究温度以及返回液添加量对体系中氧化效果以及金(Au)氰化浸出率的影响。【方法】针对某高硫高砷金精矿建立了一套连续生物预氧化体系(氧化时间6 d),比较不同的温度(40℃和45℃)和返回液添加量(0和600mL)对生物预氧化效果的影响:间隔8 h连续测定氧化体系中的氧化液、氧化渣以及氰化渣中的总Fe、总S、总As以及SO4 2-和Au含量;并用16S rRNA基因克隆文库的方法对体系中的浸矿菌群结构进行分析。【结果】结果显示,提高温度和添加氧化返回液都会改变体系:升高温度在一定程度上提高了体系的氧化程度,主要表现为显著降低了尾渣中总铁、总硫含量,显著提高了尾渣中的S6 + 比例,并且降低前三槽氧化体系的耗碱量;投加返回液则会降低体系的氧化程度,主要表现为显著提高了尾渣金品位和铁含量,显著降低了尾渣中的S6 + 以及Au 浸出率;Dissimilarity和DCA结果表明温度变化对体系的影响更为显著;氧化过程中的Au 浸出率、硫氧化率以及As 去除率,三者互为显著正相关;克隆文库结果显示,该浸矿菌群主要包括3类细菌: Acidithiocacillus caldu (71%)、Leptospirillum ferriphilum (23%)和Sulfobacillus thermosulfidooxidans(6%),基于97%相似性的OTU覆盖率达93.67%。【结论】研究结果表明,相对于添加返回液,温度变化会更显著的改变体系反应效率。提高体系温度有利于矿物的氧化,而添加返回液会降低Au浸出率。本文首次研究了连续生物预氧化过程中温度梯度和返回液添加对体系的影响,本研究结果对中温生物预氧化工业生产的工艺优化、降低工业运行成本具有重要的指导意义。
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