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微生物学报

  • 2015年第55卷第2期文章目次
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    • >学科先贤
    • 我国著名的抗生素专家——王岳

      2015, 55(2).

      摘要 (735) HTML (191) PDF 1008.84 K (1083) 评论 (0) 收藏

      摘要:

    • >封面
    • 封面

      2015, 55(2).

      摘要 (616) HTML (0) PDF 5.72 M (762) 评论 (0) 收藏

      摘要:

    • >目录
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      2015, 55(2).

      摘要 (588) HTML (0) PDF 292.18 K (894) 评论 (0) 收藏

      摘要:

    • >小型综述
    • 环二腺苷酸(c-di-AMP)——细菌的一种新型第二信使

      2015, 55(2):126-133. DOI: 10.13343/j.cnki.wsxb.20140299

      摘要 (2000) HTML (364) PDF 866.40 K (3441) 评论 (0) 收藏

      摘要:摘要:环二腺苷酸(cyclic diadenosine monophosphate,c-di-AMP)是在细菌中新发现的一种第二信使分子,其参与调节多种生理功能,包括细菌的生长、细胞壁的代谢平衡以及细菌的致病力等。c-di-AMP除了在细菌中发挥作用外,它还可作为第二信使分子被真核宿主识别,激活先天性免疫应答。细菌细胞内c-di-AMP的代谢受二腺苷酸环化酶( diadenylate cyclase,DAC)和磷酸二酯酶(phosphodiesterase,PDE)的调控。本文综述了c-di-AMP的代谢途径、调控机制、受体蛋白、生物学功能以及未来的研究方向和应用前景。

    • 母体与外界环境影响新生儿肠道微生物区系建立的研究进展

      2015, 55(2):134-139. DOI: 10.13343/j.cnki.wsxb.20140311

      摘要 (1016) HTML (313) PDF 587.02 K (1759) 评论 (0) 收藏

      摘要:摘要:肠道微生物在宿主营养吸收、器官发育、抵抗病原菌入侵以及调节免疫应答等方面是不可或缺的。新生儿早期建立的微生物区系与成年人的微生物区系有很大的不同,容易受到母体和外界环境因素的影响,经历由少到多,从简单到复杂和从不稳定到稳定的过程。本文对影响新生儿早期肠道微生物区系建立的因素进行综述,系统阐述分娩时间、分娩方式、喂养方式以及抗生素这几种重要因素对微生物区系变化所产生的作用。

    • >分类和进化
    • 一株产卡拉胶酶细菌的分离鉴定及其酶学性质

      2015, 55(2):140-148. DOI: 10.13343/j.cnki.wsxb.20140309

      摘要 (1271) HTML (294) PDF 779.83 K (1913) 评论 (0) 收藏

      摘要:摘要:【目的】从红树林土壤腐叶中分离出能够产生卡拉胶酶的菌株,对其进行鉴定,并研究其酶学性质。【方法】利用以卡拉胶为唯一碳源的培养基,分离出产卡拉胶酶的菌株;通过形态学观察、16S rDNA序列分析对其进行种属鉴定;对该菌株所产卡拉胶酶进行纯化并采用DNS测酶活的方法测定酶学性质。【结果】从红树林土壤腐叶中分离出1株高产κ-卡拉胶酶的菌株ASY5,经鉴定该菌株为假交替单胞菌属(Pseudoalteromonas sp.ASY5)。纯化得到的κ-卡拉胶酶的分子量约为30 kDa;酶学性质试验表明,其最适反 应温度和pH分别为60℃和7.5,在50℃以下酶的稳定性较好,在pH 7.0-9.0范围内酶活力较稳定,对κ-卡拉胶具有良好的底物特异性,以κ-卡拉胶为底物时Km值和Vmax值分别为2.28 mg/mL和147.06 μmol/(min·mg),Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Al3+等对酶活有显著的促进作用,而Ag+、Zn2+、Cd2+及SDS对酶活有强烈的抑制作用。【结论】分离到的细菌假交替单胞菌Pseudoalteromonas sp.ASY5 产生的κ-卡拉胶酶在较高的温度和碱性条件下均具有较高的酶活性,为利用卡拉胶水解酶产生卡拉寡糖的研究和应用奠定了基础。

    • >遗传和分子生物学
    • 盐藻PDS基因的同源克隆及在大肠杆菌中的表达

      2015, 55(2):149-155. DOI: 10.13343/j.cnki.wsxb.20140196

      摘要 (1153) HTML (282) PDF 1.05 M (1607) 评论 (0) 收藏

      摘要:摘要:【目的】八氢番茄红素脱氢酶PDS 为真核膜结合蛋白,我们通过更换不同的表达策略,探索在大肠杆菌中表达真核膜结合蛋白的方式。【方法】利用RACE的方法克隆盐藻PDS的全长cDNA序列。利用原核表达载体pET-28a构建pET-28a-PDS表达载体;使用PLtac启动子替换T7 启动子构建pET-PLtac-PDS表达载体;合成Mistic序列融合入pET-28a中构建了pET-Mistic-PDS融合表达载体。分别转化入大肠杆菌BL21(DE3)中进行原核表达。【结果】获得了盐藻PDS基因的全长cDNA序列2237 bp,开放阅读框为1749 bp,共编码582 个氨基酸(NCBI登录号为GQ923693.1)。利用pET-28a-PDS和pET-PLtac-PDS表达的PDS蛋白表达量低,并以包涵体形式存在;利用pET-Mistic-PDS载体表达的PDS蛋白表达量明显提高,且大部分以可溶蛋白形式存在,具有脱氢酶活性。【结论】实验结果表明Mistic作为促溶标签能促进膜蛋白的正确折叠,提高蛋白的可溶性。蛋白酶活测定结果证明了Mistic的融合可以保持蛋白的天然活性。

    • 鸡白痢沙门氏菌生物被膜形成相关基因rpoE的鉴定

      2015, 55(2):156-163. DOI: 10.13343/j.cnki.wsxb.20140230

      摘要 (867) HTML (303) PDF 1.01 M (2116) 评论 (0) 收藏

      摘要:摘要:【目的】通过鸡白痢沙门氏菌基因表达和缺失株生物特性的测定,鉴定其生物被膜形成的相关σ因子。【方法】利用结晶紫染色定量法测定沙门氏菌生物被膜形成能力;通过触酶试验测定rpoS活性,确定rpoS基因依赖性和非依赖性生物被膜形成株;利用建立的荧光定量PCR方法比较rpoS基因非依赖株在指数期和生物被膜形成期6个σ因子的基因表达差异;运用Red同源重组系统构建所鉴定σ因子基因缺失株,并测定野生株和基因缺失株对于环境应激的抵抗力差异。【结果】鸡白痢沙门氏菌S6702能够形成生物被膜,触酶试验阴性,确定S6702为rpoS基因非依赖性生物被膜形成株;荧光定量PCR检测显示,培养4-24 h后S6702中rpoE基因表达量最高;与野生株相比,ΔrpoS缺失株保留了生物被膜形成能力,而ΔrpoE缺失株不能形成生物被膜。rpoS和rpoE基因缺失株对于环境应激的抵抗力均显著降低。【结论】在rpoS基因非依赖性生物被膜形成株中,rpoE基因为参与生物被膜形成调控的σ因子之一,这一发现可用于进一步研究沙门氏菌生物被膜形成的调控机制。

    • >生理和代谢
    • 重组菌Ralstonia eutropha W50-EAB D-木糖代谢相关的限速靶点

      2015, 55(2):164-175. DOI: 10.13343/j.cnki.wsxb.20140194

      摘要 (1051) HTML (284) PDF 1.67 M (1737) 评论 (0) 收藏

      摘要:摘要:【目的】通过代谢工程改造真养罗氏菌(Ralstonia eutropha)W50-EAB木糖代谢的相关限速靶点,进一步提高R.eutropha W50-EAB的D-木糖利用效率,为获得高效利用纤维素水解液的菌株奠定基础。【方法】利用PCR技术扩增R.eutropha 转酮酶基因tktA,cbbT2和转醛酶基因tal,将扩增的tktA,cbbT2和tal基因分别构建到表达载体pBBR1MCS-3上,获得重组质粒pWL1-TKT,pWL1-CBBT2,pWL1-TAL。通过电转的方式将质粒分别转化W50-EAB获得重组菌W50-KAB,W50-CAB和W50-TAB。利用基因敲除的方法,获得醛还 原酶基因h16_A3186敲除株W50'-EAB。通过电转的方式将重组质粒pWL1-TAL导入敲除株W50'-EAB获得重组菌株W50'-TAB。通过摇瓶发酵研究重组菌株W50-KAB,W50-CAB,W50-TAB,W50'-EAB 以及W50'-TAB的发酵特性。【结果】酶活分析结果表明,转酮酶和转醛酶基因实现表达。摇瓶发酵结果表明,转酮酶基因过表达菌株W50-KAB和W50-CAB相比于对照菌株W50-EAB/p3,表现出降低的木糖利用能力;而转醛酶基因过表达重组菌株W50-TAB以及敲除菌株W50'-EAB对木糖的利用得到一定的提高。在0.1 mol/L木糖的发酵培养基中,W50-EAB的最大比生长速率为0.035 h-1,PHB干重比为16.2±1.01%;而W50-TAB的最大比生长速率提高到0.039 h-1,PHB干重比达到20.5±0.76%;醛还原酶基因敲除菌株W50'-EAB最大比生长速率提高到0.040 h-1,PHB含量提高到19.8±1.05%。结果显示转醛酶基因的过表达与醛还原酶基因的敲除对木糖利用均表现出一定的优势,将这两种优势组合获得菌株W50'-TAB,摇瓶发酵分析结果为最大比生长速率达到0.042 h-1,PHB积累达到27.9±0.47%,相比于对照菌株提高了72.2%。另外,在含有葡萄糖(0.01 mol /L)和木糖(0.09 mol/L)的混合糖培养下,重组菌株W50-TAB,W50'-EAB和W50'-TAB相比于在纯木糖培养下都表现出更高的生物量和胞内PHB积累量。【结论】磷酸戊糖途径关键 酶转醛酶基因的过表达加速了木糖代谢流,从而可以高效利用木糖积累一定量的PHB。醛还原酶对木糖代谢有阻碍作用,敲除该酶基因后木糖代谢能力有了一定的提高,而两者协同作用可以进一步提高重组菌株的木糖利用效率和PHB积累能力。

    • 人类及小鼠某些细胞系培养中苯基杆菌的污染

      2015, 55(2):176-186. DOI: 10.13343/j.cnki.wsxb.20140214

      摘要 (1024) HTML (332) PDF 1.84 M (4066) 评论 (0) 收藏

      摘要:摘要:【目的】对细胞培养体系中出现的杆状污染物进行分离和鉴定,并探讨如何清除该污染物。【方法】采用固体培养基平板划线法分离细菌株,通过荧光染色和透射电镜对其进行形态学观察;结合16S rRNA基因序列分析,进行菌株鉴定;用生长状态良好的细胞上清复苏冻存的已经污染的细胞,检测细胞复苏的存活率。【结果】该污染物经形态学和16S rRNA基因序列鉴定为苯基杆菌。形态学观察表明它有一个二态生命周期:即游动期和附着期。大多数情况下该菌可以与宿主细胞共生,常规抗生素均不能彻底清除该细菌。采用生长状态良好的细胞上清复苏冻存细胞可以明显提高了细胞的存活率。【结论】本实验报导了苯基杆菌的二态生命周期,同时我们发现用细胞上清复苏冻存细胞可以显著提高细胞的存活率。

    • >酶和蛋白质
    • 趋磁细菌AMB-1生物矿化相关蛋白Mms6参与磁小体的合成

      2015, 55(2):187-192. DOI: 10.13343/j.cnki.wsxb.20140226

      摘要 (871) HTML (287) PDF 1.06 M (2020) 评论 (0) 收藏

      摘要:摘要:【目的】研究趋磁细菌AMB-1生物矿化相关蛋白Mms6与磁小体合成的关系。【方法】在液体静置培养条件和好氧条件下对AMB-1进行培养,分析基因mms6在不同培养条件下转录水平的变化;对基因mms6进行基因敲除,分析突变株的生长和产磁变化。【结果】基因mms6的转录水平随着磁小体的合成逐渐升高;mms6的突变导致菌株在液体静置培养条件下趋磁性降低约50%,但不会影响菌株的生长水平。【结论】基因mms6参与了趋磁细菌AMB-1胞内磁小体的合成。

    • 含不同个数基序乳酸乳球菌肽聚糖锚钩蛋白结合活性比较

      2015, 55(2):193-197. DOI: 10.13343/j.cnki.wsxb.20140331

      摘要 (919) HTML (312) PDF 1.17 M (1497) 评论 (0) 收藏

      摘要:摘要:【目的】比较两种含不同个数基序乳酸乳球菌肽聚糖锚钩蛋白(protein anchor,PA)的结合活性。【方法】首先应用PCR技术分别扩增得到含有2个或3个自溶素基序(Lysin Motif,LysM)基因片段的PA2与PA3;然后应用pET-32a(+)质粒构建原核表达载体,将其转化大肠杆菌BL-21(DE3),进行诱导表达,获得目的蛋白;最后将经复性后的PA2、PA3融合蛋白与GEM(Gram-positive Enhancer Matrix,GEM)颗粒结合,经Western blot、透射电镜与SDS-PAGE进行结合鉴定与结合活性比较分析。【结果】融合蛋白PA2、PA3复性后都能与GEM结合,PA3与GEM颗粒的结合活性明显好于PA2。【结论】含有3个LysMs的PA对GEM的结合活性明显优于含有2个LysMs的PA。本研究可为进一步完善乳球菌外壳-蛋白锚钩展示系统提供理论基础。

    • 利用非经典分泌蛋白质实现脂肪酶A的分泌表达

      2015, 55(2):198-204. DOI: 10.13343/j.cnki.wsxb.20140016

      摘要 (1192) HTML (270) PDF 1.21 M (2124) 评论 (0) 收藏

      摘要:摘要:【目的】以枯草芽孢杆菌脂肪酶A(LipaseA)为报告蛋白,尝试利用4种非经典分泌蛋白质及其前50个氨基酸作为分泌信号以实现其分泌表达。【方法】我们扩增了脂肪酶A 的编码基因和非经典分泌蛋白质的编码序列,构建了8种针对脂肪酶A的分泌表达载体,并转化至枯草芽孢杆菌WB800菌株,通过测定重组菌株的酶活、利用蛋白质电泳和免疫印迹等技术检测脂肪酶A的分泌情况【结果】以PdhA的氨基酸序列和SodA、Eno的前50氨基酸序列作为分泌信号的重组菌株较好的实现了脂肪酶A的分泌表达。【结论】部分非经分泌蛋白质的编码基因或其前50个氨基酸序列能够引导脂肪酶A分泌至细胞外。

    • >生态和环境微生物学
    • 三七连作根际土壤微生物区系的16S rRNA系统遗传多样性

      2015, 55(2):205-213. DOI: 10.13343/j.cnki.wsxb.20140289

      摘要 (1317) HTML (285) PDF 1.26 M (2565) 评论 (0) 收藏

      摘要:摘要:【目的】针对三七连作土传病害的生物防治技术研究,探讨其根际土壤微生物多样性与根腐病害的关联性。【方法】采集三七连作6年的健康植株与根腐病植株根际土壤,采用多种培养基进行分离、纯化,并对分离菌株提取DNA,用其16S rRNA序列的通用引物进行PCR扩增,进行Blast同源及其系统进化树分析。【结果】从采集样品中分离出的菌株分布于细菌域(Bacteria)中的4个门(Phyla) 共40个属(Genera),其中从健康植株组土壤中培养出179株菌,分布于30个属,以伯克氏菌属(Burkholderia)、节杆菌属( Arthrobacter)、链霉菌属(Streptomyces)及芽孢杆菌属(Bacillus)为优势菌群;根腐病株组土样共培养出117株菌,分布于29个属,以罗尔斯顿菌属(Ralstonia———病原菌)、单胞菌属(Sphingomonas)、寡养单胞菌属(Stenotrophomonas)等为优势菌群;其中黄杆菌属(Flavobacterium)、肠杆菌属(Enterobacter)的分离菌株仅从病株组土壤中分离到;发现其可能新种5株;健康组与根腐病组土壤EC值及各元素离子浓度差异明显(P<0.05),健康组土壤中的优势微生物种群分布与土样中的EC值、NO-3、SO2-4、CO2-3、K+及全盐量呈负相关关系(显著度P<0.01)。【结论】研究表明,诱导三七连作土传病害的发生,除病原菌作用影响外,还与土壤理化性质和土壤微生物的种群结构及其优势微生物的种群比例具有密切的关联性,特别是土壤中有益微生物(Burkholderia,Bacillus,Streptomyces 等)的丰度,对评价三七土壤健康状况及病害防治预报具有重要的指导意义。

    • 笃斯越橘菌根真菌多样性

      2015, 55(2):214-219. DOI: 10.13343/j.cnki.wsxb.20140357

      摘要 (1237) HTML (296) PDF 934.34 K (1920) 评论 (0) 收藏

      摘要:摘要:【目的】为了了解大兴安岭北部地区野生笃斯越橘的菌根真菌多样性状况。【方法】采用形态学和rDNA ITS序列分析相结合的方法。【结果】从笃斯越橘根样中分离得到的真菌分为6个类群:膜盘菌属(Hymenoscyphus)、Phialocephala、粒毛盘菌属(Lachnum)、Cadophora、担子菌小皮伞属(Marasmius)和担子菌小菇属(Mycena)。子囊菌Ascomycotina 占87.10%,担子菌Basidiomycotina 占12.90%。【结论】与笃斯越橘根共生的真菌类群较丰富,且是一个异源的群体,这些共生真菌在笃斯越橘的整个生长期的侵染时间不同。

    • >侵染和免疫
    • 结核分枝杆菌MPT83的免疫原性及其奶牛结核病血清学检测方法的建立

      2015, 55(2):220-226. DOI: 10.13343/j.cnki.wsxb.20140285

      摘要 (1585) HTML (356) PDF 1.23 M (2100) 评论 (0) 收藏

      摘要:摘要:【目的】利用大肠杆菌系统表达并纯化结核分枝杆菌MPT83蛋白,通过小鼠模型评价其免疫原性,建立血清学间接ELISA方法用于牛结核病临床检测,评价其应用潜能。【方法】构建pET30a(+) -mpt83重组质粒,转化BL21(DE3)诱导表达并纯化,经细胞表面分子的流式细胞术(Flow Cytometry,FCM)分析、ELISPOT试验等分析其在小鼠中的免疫原性,建立间接ELISA方法,检测临床奶牛血样,评价其用于牛结核病血清学检测的潜能。【结果】SDS-PAGE显示目的蛋白成功表达,Western blot证实其对兔抗H37Rv多抗血清具有良好免疫反应性;FCM结果显示其下调树突状细胞表面CD80分子的表达,上调小鼠脾脏CD4+和CD8+T细胞表面CD69的表达,ELISPOT结果表明其诱导的特异性IL-4分泌细胞数显著高于IFN-γ分泌细胞数,表现为Th2型免疫应答;建立了ELISA方法,检测临床奶牛血样200份,与牛结核外周血γ-干扰素体外释放试验结果的阳性符合率和阴性符合率分别为48.6%和90%。【结论】在大肠杆菌系统中高效可溶性表达MPT83蛋白,其在小鼠模型中主要呈现Th2型免疫应答,并以该蛋白为抗原建立了牛结核病血清学检测的间接ELISA 方法。

    • >研究简报
    • 截短表达的TTSuV2 ORF1重组蛋白对猪血清的免疫学反应

      2015, 55(2):227-234. DOI: 10.13343/j.cnki.wsxb.20140218

      摘要 (784) HTML (283) PDF 1.36 M (1523) 评论 (0) 收藏

      摘要:摘要:【目的】本文旨在了解猪细环病毒2(Torque teno sus virus 2,TTSuV2)病毒蛋白对猪血清的免疫学反应,明确TTSuV2 ORF1编码的氨基酸序列上特定片段的免疫原性,为TTSuV2的免疫学检测方法建立提供实验依据。【方法】以本实验室测序的TTSuV2毒株为研究对象,在大肠杆菌表达系统中克隆表达了TTSuV2ORF1基因上两相互重叠的基因片段,对表达产物进行纯化,分析了两重组蛋白(TTSuV2 ORF1a与TTSuV2 ORF1ab)对猪血清抗体的免疫学反应。【结果】应用标签抗体进行Western Blotting分析的结果显示,重组TTSuV2 ORF1a与TTSuV2 ORF1ab蛋白成功表达。应用建立的ELISA方法对212份猪血清进行检测的结果表明,含有179个氨基酸的重组TTSuV2 ORF1a与含有416个氨基酸的重组TTSuV2 ORF1ab蛋白之间有显著的相关性,二者对猪血清的反应基本一致。采用猪血清进行Western Blotting分析的结果显示,血清抗体可特异性识别两重组蛋白。【讨论】TTSuV2 ORF1a与TTSuV2 ORF1ab相互重叠的179个氨基酸序列上(168-346)含有TTSuV2 ORF1关键的B细胞表位,重组蛋白TTSuV2 ORF1a适用于TTSuV2血清抗体免疫学检测。

    • 法氏囊活性五肽BP5的抗肿瘤作用

      2015, 55(2):235-245. DOI: 10.13343/j.cnki.wsxb.20140380

      摘要 (1094) HTML (270) PDF 1.92 M (1808) 评论 (0) 收藏

      摘要:摘要:【目的】法氏囊活性五肽Bursopentin (BP5)是一种多功能生物学活性因子,不仅具有免疫调节和抗氧化功能,还具有抗肿瘤活性。目前,BP5发挥抗肿瘤生物功能的作用机制尚不清晰。【方法】本研究利用T7噬菌体展示技术构建鸡DT40细胞T7噬菌体cDNA文库,以BP5-BSA为靶分子对文库进行亲和淘选,通过序列测定和生物信息学分析,获得BP5的结合蛋白。通过分析BP5诱导的鸡DT40细胞mRNA基因表达谱和检测BP5对HCT116细胞中p53 Luciferase活性和p53信号通路中相关蛋白表达的影响来探讨BP5抗肿瘤的作用机制。【结果】构建的鸡DT40细胞T7噬菌体cDNA文库原始滴度为1.2×104 pfu/mL,重组率为91.7%,扩增后滴度为1.9×109 pfu/mL;通过生物淘选获得3条与BP5结合的鸡源蛋白血管内皮生长因子A(vascular endothelial growth factor A)、细胞周期蛋白E1(cyclin E1)和运输蛋白颗粒复合体2(trafficking protein particle complex 2)。基因表达谱分析结果显示,BP5参与调节多条与抗肿瘤功能有关的通路,其中包括p53信号通路,且p53信号通路涉及的5个差异表达基因均与细胞周期调控或抗肿瘤相关,其中SIAH1、 TP53(p53)、CIP1(p21)基因被上调,CHEK2、CCNE1基因被下调。RT-PCR方法检测10个表达水平有明显变化的差异基因,其结果与基因芯片分析结果相符;BP5对p53 Luciferase 活性的影响实验结果显示,BP5在0.2-20μg/mL 浓度下能够明显提高HCT116细胞中p53相对Luciferase活性,Western blotting结果证实,BP5能显著促进p53、p21蛋白的表达水平,而CCNE1和CHEK2蛋白的表达水平则明显降低。【结论】本研究结果表明BP5通过p53信号通路途径发挥其抗肿瘤生物学功能,为进一步研究BP5抗肿瘤具体的分子机制提供了参考依据。

    • >专论
    • 2014年度国家自然科学基金微生物学学科项目资助概况和分析

      2015, 55(2):121-125. DOI: 10.13343/j.cnki.wsxb.2015.0000

      摘要 (1783) HTML (290) PDF 408.46 K (2473) 评论 (0) 收藏

      摘要:摘要:本文介绍了2014年度国家自然科学基金微生物学学科项目申请、受理和资助概况,分析了各分支学科和各类别项目申请的特点和存在的问题,介绍了评审会前网络投票试点的做法,以期为科研人员今后的项目申请提供参考。

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