2015, 55(5):521-528. DOI: 10.13343/j.cnki.wsxb.20140485
摘要:摘要:为了适应多变的外界环境,细菌利用蛋白降解来清除体内不需要的蛋白质。AAA+蛋白酶降解机制在细菌蛋白质质量控制系统中发挥重要作用,而在放线菌中发现的蛋白酶体揭示了原核生物体内一个崭新的蛋白质降解机制。蛋白酶只识别携带降解决定子的底物,确保了蛋白质降解的特异性,除此之外细菌还通过一些其他方式调控蛋白质的降解与否。随着真核生物体内泛素依赖的蛋白酶体降解途径的发现,蛋白质降解过程参与调控机体生理活动的功能也逐渐为人所知。研究发现,蛋白质降解参与调控细菌的生长、分化,并与细菌的应激反应以及毒力等相关。本文将对细菌中存在的AAA + 蛋白质降解机制,包括其结构、对底物的降解过程及其生理功能等进行阐述。
2015, 55(5):529-536. DOI: 10.13343/j.cnki.wsxb.20140530
摘要:摘要:在革兰氏阴性菌内,TonB系统对环境中的重要营养物质的摄取至关重要。TonB系统由锚定在内膜的ExbB-ExbD和周质蛋白TonB组成,它为TonB依赖性外膜受体(TBDTs)提供能量,使其转运营养物质。TonB系统普遍参与了铁、血红素、维生素B12、碳水化合物及多种过渡金属元素等多种重要物质的转运过程。TonB蛋白的功能与其特殊的结构密切相关,它的结构包括起固定作用的氨基端结构域、柔韧可变的脯氨酸富集的中间结构域和与TonB依赖性受体相互作用的羧基端结构域。虽然TonB蛋白结构特点较为清晰,但 其精确作用机制尚未被完全揭示。本文综述了革兰氏阴性菌TonB依赖性的营养物质摄取、TonB蛋白的结构特点、作用机制模型及表达调控,以期为进一步研究TonB蛋白功能提供理论基础和参考。
2015, 55(5):537-542. DOI: 10.13343/j.cnki.wsxb.20140370
摘要:摘要:杆状病毒(Baculovirus)是一类在自然界中专一性感染节肢动物的病原微生物,其宿主主要为鳞翅目、双翅目及膜翅目昆虫。杆状病毒感染其宿主细胞时产生多种整合膜蛋白,通过细胞连续膜系统,从内质网、外核膜到内核膜,并最终定位到病毒粒子囊膜上。杆状病毒编码的内核膜分选模序作为一种蛋白分选信号序列,在此过程中发挥关键作用。本文对杆状病毒编码的内核膜分选模序研究进展进行综述,包括其作为一种新型蛋白定位信号的分子作用机理和分选作用模型,以及与杆状病毒经口感染之间的关系。这些研究不仅在分子水平上丰富和补充了人们对蛋白分选机制的认识,而且对于杆状病毒分子生物学研究和应用具有重要的推动意义。
2015, 55(5):543-550. DOI: 10.13343/j.cnki.wsxb.20140405
摘要:摘要:微生物未甲基化CpG DNA为富含未甲基化胞嘧啶-鸟嘌呤二核苷酸的DNA片段,能够被动物肠道细胞Toll样受体家族中的TLR9 受体(Toll-like receptor 9,TLR9)特异性识别。未甲基化CpG DNA作为一种动物肠道免疫刺激因子,不仅能够直接调节肠道固有免疫应答,同时还能间接介导肠道适应性免疫应答。未甲基化CpG DNA具有调节机体免疫应答作用的应用前景,成为免疫佐剂开发的研究热点。本文主要综述微生物未甲基化CpG DNA基本概念、受体TLR9的特征、调节动物肠道免疫作用及其信号机制,同时阐述了未甲基化CpG DNA作为免疫佐剂在实际中的应用,最后对微生物未甲基化CpG DNA研究与开发利用前景进行了展望。
葛慈斌 , 刘波 , 车建美 , 陈梅春 , 刘国红 , 魏江春
2015, 55(5):551-563. DOI: 10.13343/j.cnki.wsxb.20140366
摘要:摘要:【目的】分析武夷山地衣表生和内生芽孢杆菌种群的多样性。【方法】从武夷山自然保护区采集扁枝衣属(Evernia)、珊瑚枝属(Stereocaulon)、孔叶衣属(Menegazzia)等分属于7科9属的地衣样品9份,分离地衣表面附生(表生)和内生芽孢杆菌,并根据16S rRNA基因序列同源性对分离得到的芽孢杆菌进行种的鉴定。【结果】未从扁枝衣属、树花属(Ramalina)和茶渍属(Lecanora)的3个样品中分离出表生或内生芽孢杆菌,从另外6个样品中分离出芽孢杆菌34株,分别鉴定为芽孢杆菌属(Bacillus)、类芽孢杆菌属(Paenibacillus)、短芽孢杆菌属(Brevibacillus)、赖氨酸芽孢杆菌属(Lysinibacillus)和绿芽孢杆菌属(Viridiibacillus)的24个种。类芽孢杆菌属、芽孢杆菌属是这些地衣表生、内生芽孢杆菌的优势种群,分别占分离得到菌株的41.2%(14株)和35.3%(12株);短芽孢杆菌属、赖氨酸芽孢杆菌属和绿芽孢杆菌属为首次报道从地衣中分离获得。从不同的地衣样品分离的表生和内生芽孢杆菌的种类、数量存在差异。蜈蚣衣属(Physcia)表生的芽孢杆菌数量最多、可达3.85×106 cfu/g,而珊瑚枝属表面附生和内生芽孢杆菌的种类最多、共有12个种。分离到的芽孢杆菌大部分来自单独的一种地衣;台中类芽孢杆菌(Paenibacillus taichungensis)、土壤短芽孢杆菌(Brevibacillus agri)等4个种存在于2-3种地衣中;蕈状芽孢杆菌(Bacillus mycoides)分布最广,在蜈蚣衣属、珊瑚枝属等4种地衣中都有存在。【结论】武夷山地衣表生和内生芽孢杆菌存在种类和数量的多样性。
2015, 55(5):564-569. DOI: 10.13343/j.cnki.wsxb.20140487
摘要:摘要:【目的】验证内源基因间来源的20-25nt 的small RNA(sRNA)是否具有干扰功能。【方法】通过建立隐球酵母sRNA测序文库,得到约200个长度在20-25 nt的sRNAs,运用建立的验证新型隐球酵母sRNA功能报告系统,对其进行干扰功能验证。【结果】通过CLC-sRNA报告系统,对选取的sRNA进行了分子水平的功能验证,发现一个具有干扰功能的基因间来源的sRNA。【结论】新型隐球酵母sRNA来源具有多样性,对报告靶基因存在着干扰功能,其干扰的通路应当是经典RNAi通路,同时在无性传递过程中具有稳定性。
2015, 55(5):570-578. DOI: 10.13343/j.cnki.wsxb.20140419
摘要:摘要:【目的】研究酿酒酵母细胞膜关键氮源转运蛋白Agp1p的泛素化对其氮源利用的影响。【方法】构建一个基于双分子荧光互补技术的泛素化检测载体,检测Agp1p是否受到泛素化。采取定点突变的方法对Agp1p中可能的泛素化位点进行突变,研究其泛素化的关键作用位点及其对酿酒酵母氮源利用的影响。【结果】在谷氨酰胺、精氨酸、脯氨酸及铵盐为唯一氮源的培养基中,转运蛋白Agp1p均受到泛素化调控。定点突变实验结果显示,与出发菌株相比,潜在泛素化位点突变后,菌体荧光强度均有一定程度减弱。其中四重突变体Agp1pK11,14,98,112R荧光强度最弱,表明泛素化过程被显著抑制。系列突变菌株在9种氨基酸为复合氮源以及尿素为单一氮源的发酵实验表明,四重突变体菌体氮源利用率提高效果显著。【结论】转运蛋白Agp1p的泛素化受到不同氮源的影响,泛素化位点突变可以显著影响其泛素化过程,从而改变细胞对氮源的利用过程。
2015, 55(5):579-586. DOI: 10.13343/j.cnki.wsxb.20140540
摘要:摘要:【目的】通过分析FTR1、FTR2基因缺失株在不同培养条件下的生长情况以及菌丝生长能力,明确高亲和性铁离子渗透酶在白念珠菌生长和形态发生中的功能。【方法】将不同基因型的菌株分别置于不同的培养基和培养温度下进行培养,对其生长速度以及菌丝的生长状态进行观察,获取相应的实验结果。【结果】FTR1或FTR2单基因缺失对于白念珠菌的生长没有显著的影响,但是FTR1、FTR2双基因缺失使白念珠菌在Spider培养基中不能生长,铁离子的增加能够恢复该双基因缺失株的生长能力。FTR1、FTR2双基因缺失株在营养贫瘠的合成培养基上生长速度也较慢。此外,ftr1/frt1菌株的菌丝生长能力增强,而ftr2/ftr2菌株的菌丝生长能力减弱。双突变株ftr1/ftr1 ftr2/ftr2的菌丝生长能力能够恢复到野生对照株的水平。【结论】Ftr1与Ftr2对白念珠菌在微量铁元素环境中的生存有着重要的作用,还参与了白念珠菌对碳源N-乙酰葡萄糖胺、乙醇和甘油等的利用。此外,Ftr1对白念珠菌菌丝生长起负调控作用,Ftr2对菌丝生长起正调控作用。因此,ftr1/ftr1 ftr2/ftr2双基因突变株的菌丝生长能力能够恢复到野生对照株的水平。
麻婷婷 , 承磊 , 刘来雁 , 代莉蓉 , 周正 , 张辉
2015, 55(5):587-597. DOI: 10.13343/j.cnki.wsxb.20140499
摘要:摘要:【目的】研究不同温度条件下的石油烃降解产甲烷菌系中是否存在乙酸互营氧化产甲烷代谢途径。【方法】以3个不同温度条件的正十六烷烃降解产甲烷菌系Y15(15℃)、M82(35℃)和SK(55℃)作为接种物,通过乙酸喂养实验、并添加乙酸营养型产甲烷古菌的选择性抑制剂NH4Cl和CH3F,结合末端限制性片段长度多态性(terminal restriction fragment length polymorphism,T-RFLP)和克隆文库技术,分析乙酸产甲烷潜力及产甲烷古菌群落的演替趋势,推测产甲烷代谢途径的变化趋势。【结果】无论是否添加NH4Cl和CH3 F,这3个菌系都可以利用乙酸生长并产生甲烷,但是添加NH4Cl和CH3 F后产甲烷延滞期增加,最大比甲烷增长速率降低;只添加乙酸后,3个不同温度的菌系的古菌群落主要由乙酸营养型产甲烷古菌甲烷鬃毛菌属(Methanosaeta)组成,其丰度分别为92.8±1.4%、97.3±2.4%和82.8±9.0%;当添加选择性抑制剂NH4Cl,3 个菌系中的Methanosaeta的丰度分别变为98.5±0.7%、87.4±4.8%和6.1±8.6%,中温菌系M82中氢营养型产甲烷古菌甲烷袋装菌属(Methanoculleus)的相对丰度增加到12. 6±4.0%,高温菌系SK中另一类氢营养型产甲烷古菌甲烷热杆菌属(Methanothermobacter)增至84.3±1.5%;当添加选择性抑制剂CH3 F,Methanosaeta丰度分别降至77.1 ± 14.5%,86.4±6.1%和35.8±7.8%,低温菌系Y15中的甲烷八叠球菌属(Methanosarcina)增高(15.7±21%),这类产甲烷古菌具有多种产甲烷代谢途径,M82中Methanoculleus丰度上升到13.6±13.1%,SK中Methanothermobacter丰度增大到48.5±11.2%。【结论】在低温条件下,菌系Y15可能主要通过乙酸裂解完成产甲烷代谢,在中高温条件下,菌系M82和SK中可能存在乙酸互营氧化产甲烷代谢途径,并且甲烷的产生分别通过不同种群的氢营养型产甲烷古菌来完成。
2015, 55(5):598-606. DOI: 10.13343/j.cnki.wsxb.20140354
摘要:摘要:【目的】揭示乌梁素海富营养化湖泊湖滨湿地沉积物与土壤过渡带细菌群落的组成、丰度以及多样性变化,结合土壤理化因子探讨其对细菌群落结构的影响。【方法】采用湿地土壤总DNA提取方法提取沉积物和土壤总DNA,对细菌群落的16S rRNA 基因的V1-V3区进行高通量测序,分析各样品中细菌群落结构的组成、丰度以及多样性指标;土壤理化性质采用标准方法测定,分析其对细菌群落结构的驱动作用。【结果】富营养化湖泊湖滨湿地水陆过渡带的芦苇沼泽沉积物、碱蓬群落盐碱化土壤和白刺群落荒漠化土壤中,细菌群落组成和各类群细菌的相对丰度差异较大,门水平上的细菌类群主要有Proteobacteria、Bacteroidetes、Chloroflexi、Actinobacteria、Planctomycetes和Gemmatimonadetes,细菌群落多样性指数随陆向分布依次在增高,门水平上Proteobacteria和属水平上Sulfurimonas对湖泊退化演化敏感;环境因子最佳子集为总磷、水溶盐总量和铵态氮的组合对整个细菌群落结构的影响最为明显,相关系数最高(R=0.8857),Mantel检验结果表明这种相关关系为显著相关(P=0.037)。【结论】乌梁素海富营养化湖泊湖滨湿地过渡带细菌群落结构差异较大,Sulfurimonas属在乌梁素海富营养化湖泊沉积物的生物地球化学循环中扮演着重要的角色,应在以后的研究中得到更多的关注。
2015, 55(5):607-615. DOI: 10.13343/j.cnki.wsxb.20140360
摘要:摘要:【目的】微生物诱导碳酸盐矿物沉淀机理的研究有可能为CO2的矿物捕获提供科学依据。【方法】本研究在Mg/Ca 为2的B4培养基中对赖氨酸芽孢杆菌GW-2菌株进行了为期50天的培养实验,同时完成了一组无菌对照实验。在实验过程中,对沉淀物重量、培养液的pH值、电导率及其中细菌数量、Ca2+ 和Mg2+浓度等进行了动态监测。利用扫描电子显微镜对矿物形态进行了跟踪观察,利用X-射线衍射仪对矿物成分进行了测定。【结果】(1)在对GW-2菌株进行培养的过程中发现,沉淀物的质量随着培养时间的延长而逐 渐增加,而在无菌对照实验中未收集到沉淀物;(2)各时间段平均沉淀速率与细菌数量之间(r=0.67,P<0.05)、沉淀物质量与培养液pH值之间(r=0.79,P<0.05)均具有显著的正相关关系;(3)沉淀物质量与电导率、Ca2+和Mg2+浓度均呈极显著的负相关关系(r分别为0.89、0.93和0.98,P<0.001);(4)在赖氨酸芽孢杆菌作用下,3种碳酸盐矿物按如下顺序先后形成:非晶态碳酸钙→碳钙镁石→高镁方解石。【结论】(1)赖氨酸芽孢杆菌GW-2菌株具有诱导碳酸盐矿物形成的能力;(2)细菌数量是控制碳酸盐矿物沉淀的直接因素,而较高的pH值是碳酸盐沉淀的必要条件;(3)电导率以及Ca2+和Mg2+浓度的明显降低可以间接地指示碳酸盐矿物沉淀的发生;(4)碳钙镁石可能主要是非晶态碳酸钙经过老化作用而形成,碳钙镁石可能经脱镁作用转变为高镁方解石。
2015, 55(5):616-626. DOI: 10.13343/j.cnki.wsxb.20140477
摘要:摘要:【目的】了解肇庆星湖湿地放线菌多样性及其与底泥理化性质的关系。【方法】应用聚合酶链式反应-变性梯度凝胶电泳(polymerase chain reaction-density gradient gel electrophoresis,PCR-DGGE)技术对星湖湿地10个样点放线菌群落进行研究,根据DGGE图谱及克隆测序结果对其物种多样性进行分析,并结合样点理 化性质对其空间分布特征进行分析。【结果】通过PCR-DGGE指纹图谱发现各样品放线菌物种丰富度(S)、多样性指数(H')和均匀度指数(J')均有所不同。对不同样点放线菌群落相似性进行比较,发现它们的相似性系数存在着一定的关系,相邻样点间相似性较高。对DGGE优势条带进行回收、克隆、测序,显示优势类群主要分布于类诺卡氏菌科( Nocardioidaceae)、链霉菌科(Streptomycetaceae)、小单孢菌科(Micromonosporaceae)、微球菌科(Micrococaceae)、纤维素单胞菌科(Cellulomonadaceae)和原小单胞菌科(Promicromonosporaceae)。典型对应分析结果表明,星湖湿地放线菌群落结构变化的主要影响因子为底泥水溶性碳(WSOC)和速效磷(A-P)。【结论】肇庆星湖湿地蕴含着大量的放线菌资源,具有较高的物种多样性,需要进一步挖掘这些新资源。
2015, 55(5):627-634. DOI: 10.13343/j.cnki.wsxb.20140382
摘要:摘要:【目的】研究抗甲霜灵辣椒疫霉菌的环境适合度,对于评估甲霜灵防治辣椒疫霉的抗药性风险具有重要意义。【方法】以室内药剂驯化的抗甲霜灵辣椒疫霉菌株Pc2-3为研究对象,分析比较其与原始敏感菌株Pc2的主要生物学特性、生长竞争力、致病力及土壤适合度等环境适合度指标。【结果】Pc2-3孢子囊产生量(3 d后)、孢子囊释放率(24 h后)和游动孢子萌发率(8 h后)分别是Pc2的0.44、0.09和0.54倍。Pc2-3可生长温度和pH范围及最适生长温度与Pc2基本一致,但菌丝生长速率低于Pc2。竞争力测定显示,在胡萝卜(CA)平板培养条件下,Pc2-3生长极显著弱于Pc2。盆栽致病试验显示,Pc2-3对辣椒植株的致病率为14.3%,明显低于Pc2(88.6%)。两者等量混合后接种,辣椒植株的发病率为75.7%,接近单独接种Pc2时的发病率,且所有病株分离出的辣椒疫霉菌均为甲霜灵敏感型。分别将Pc2-3和Pc2游动孢子加入自然土壤培养20 d后,实时定量PCR检测显示Pc2-3数量是Pc2的0.28倍,当土壤中含有300 mg/kg干土的甲霜灵,则前者为后者的0.42倍。此外,2个菌株最适存活土壤温度和湿度基本一致,当土壤温度和湿度利于辣椒疫霉存活时,Pc2-3土壤适合度显著低于Pc2,不利于辣椒疫霉存活时,Pc2-3土壤适合度略低于Pc2。【结论】抗甲霜灵菌株Pc2-3环境适合度弱于原始敏感菌株Pc2。
谢凤行 , 张峰峰 , 周可 , 赵玉洁 , 孙海波 , 王云
2015, 55(5):635-642. DOI: 10.13343/j.cnki.wsxb.20140465
摘要:摘要:【目的】针对目前水产养殖专用优良菌种资源缺乏的现状,从养殖环境和养殖生物体中分离筛选具有水质净化功能的酵母菌,并对优良菌株进行鉴定。【方法】在低温和常温条件下从皮皮虾、南美白对虾肠道及养殖池底质活性污泥中分离具有水质净化功能的酵母菌,在模拟水体中对分离菌株的水质净化能力进行筛选,并对优良菌株采用形态、生理生化实验及5.8S rDNA ITS序列分析进行鉴定。【结果】从3种介质中共分离到酵母菌37株,其中常温分离16株,低温分离21株。水质净化实验结果表明,常温分离的16株酵母菌中有5株,低温分离的21株酵母菌中有6株对模拟水体中亚硝态氮和氨氮有显著的去除效果;其中低温分离的DN9和常温分离的CN6 48h能将10.64mg/L的亚硝态氮彻底转化,96h对630mg/L CODcr的去除率分别达52%和67%。DN9和CN6均产红色色素,经形态特征、生理生化特性及5.8S rDNA基因序列分析,鉴定菌株CN6为沼泽生红冬胞酵母(Rhodosporidium paludigenum),DN9为胶红酵母(Rhodotorula mucilaginosa)。【结论】红酵母DN9和CN6能有效去除养殖水体中的有机污染物和亚硝态氮,有望开发成 水产养殖水质净化高效微生态制剂。
王俊平 , 郑玉玲 , 骈亚亚 , 郭洁 , 郝淮杰 , 姜永强
2015, 55(5):643-649. DOI: 10.13343/j.cnki.wsxb.20140388
摘要:摘要:【目的】构建猪链球菌2型强毒株05ZYH33毒力岛89 K上的Ⅳ型分泌系统组分VirD4敲除突变株,初步分析其活性和毒力,为进一步研究猪链球菌2 型在逃避宿主天然免疫杀伤中的作用提供基础。【方法】以05ZYH33基因组为模板,PCR扩增VirD4基因上下游同源臂,以穿梭质粒pSET1为模板,PCR扩增氯霉素抗性基因Cm,通过重叠PCR技术搭建上述3个片段并连接至温敏载体pSET4s,构建基因敲除载体pSET4s∷VirD4;通过同源重组构建基因敲除突变株ΔVirD4;通过体外全血杀伤实验、CD1小鼠竞争感染及攻毒实验 对突变株和野生株的毒力进行比较分析。【结果】获得了基因敲除突变株ΔVirD4,通过对比发现其毒力与野生株相比有所降低。【结论】猪链球菌2型Ⅳ型分泌系统组分VirD 与其毒力相关,并在早期抵抗天然免疫细胞杀伤中发挥一定作用。
2015, 55(5):650-656. DOI: 10.13343/j.cnki.wsxb.20140431
摘要:摘要:【目的】探讨革兰氏阴性菌胸膜肺炎放线杆菌(Actinobacillus Pleuropneumoniae,APP)感染小鼠致肺病变的分子细胞机制,以改善猪传染性胸膜肺炎的防治。【方法】滴鼻法感染小鼠,观察肺部眼观病变,石蜡切片HE染色观察肺组织病变。RT-PCR和qPCR方法检测小鼠肺部的Caspase-1、Caspase-3、TNF-α、IL-1β、IL-6、IL-18、TLR-4表达量的变化。【结果】小鼠在感染后48h内死亡,解剖后观察小鼠肺部有严重出血和炎症。实验组小鼠肺组织IL-1β、IL-6、IL-18 和TNF-α的表达水平显著增加;TLR-4的表达量显著上调;肺部组织Caspase-1的表达水平明显升高,而Caspase-3的表达水平未见明显变化。【结论】TLR-4信号通路可能参与APP感染引起的肺部炎症的发生,APP感染后激活TLR-4信号通路使有关细胞释放炎症因子,引起的肺部炎症。炎症可能涉及Caspase-1参与的细胞焦亡。
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