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摘要:嗜麦芽寡养单胞菌(Stenotrophomonas maltophilia)是广泛分布于自然界的革兰氏阴性杆菌。作为一种新型、与高死亡率相关的条件致病菌,嗜麦芽寡养单胞菌能够导致人类或其他生物感染多种疾病。近年来,越来越多的研究结果显示来自于细菌的胞外蛋白酶是导致宿主发病的关键蛋白质。因此,探究嗜麦芽寡养单胞菌胞外蛋白酶的组成成分和功能将不仅有助于阐明其致病机制,更为今后以其为靶点进行临床治疗奠定基础。本文试图对嗜麦芽寡养单胞菌胞外蛋白酶的性质、功能及其应用进行归纳总结。

摘要:传染性法氏囊病病毒(Infectious Bursal Disease Virus, IBDV)是双RNA病毒科(Birnaviridae)的典型代表,其引起的传染性法氏囊病(Infectious Bursal Disease, IBD)是危害养禽业的一种重要免疫抑制病和致死性传染病。IBDV的自然重组给疫病防控带来了新风险。本文综述了IBDV基因组节段重组和基因内重组的主要类型,分析了其形成机制及生物学意义,提出了该类病毒遗传演化研究以及疫病综合防控的新思路。

摘要:布鲁氏菌病是由布鲁氏菌引发的世界范围的人兽共患传染病。布鲁氏菌为兼性胞内寄生菌,无典型的毒力因子,但却有很强的致病性,常引发人和动物的慢性感染。逃逸宿主的抗感染免疫反应是慢性感染的先决条件,这种能力对于布鲁氏菌的毒力来说似乎也越来越关键。作为成功的致病性病原菌,布鲁氏菌采用"隐秘的"策略以逃避或抑制固有免疫、调节适应性免疫,从而在宿主细胞内建立长期的持续性感染。本文将围绕布鲁氏菌逃逸宿主的抗感染免疫的分子机制进行阐述,旨为阐明布鲁氏菌毒力的新见解,这很可能为布病的预防开辟新的途径。

摘要:[目的] 系统研究吸附法和同时培养法对所形成混合菌丝球的外观形态、内部结构及其去除2-氯酚效果的影响。[方法] 采用吸附法和同时培养法将可降解2-氯酚的光合细菌PSB-1D固定在黄孢原毛平革菌(Phanerochaete chrysosporium) DH-1发酵而成的菌丝球上,形成混合菌丝球。以单一菌丝球为对照,利用光学显微镜、扫描电镜等仪器观察混合菌丝球的外观形态和内部结构,考察2种方法对混合菌丝球成球效果的影响;以无菌培养液为空白对照,考察游离光合细菌、单一菌丝球、2种方法形成混合菌丝球对2-氯酚的降解效能。[结果] 在吸附法形成的混合菌丝球上,光合细菌主要集中在过渡区;而同时培养法将光合细菌牢固地包埋在菌丝球内核区,并大量簇状附着生长在菌丝交联的空隙处和每根菌丝上。在接种等量孢子和光合细菌的前提下,同时培养法较吸附法操作时间更短,成球数量更多,形成菌丝球干湿比更大,单位菌丝干重上固定的细菌数量更多。菌丝球降解体系和游离光合细菌对2-氯酚的降解均符合一级动力学特征。同时培养法形成的混合菌丝球降解效果最好,7 d内对初始浓度为50 mg/L的2-氯酚降解率可达89%以上,降解速率常数为0.3286 mg/(L·d),2-氯酚半衰期t_1/2为2.8 d。[结论] 首次报道黄孢原毛平革菌包埋固定化光合细菌形成混合菌丝球。该研究为生物质固定化材料的实际应用提供理论依据。

摘要:[目的] 筛选和鉴定有木质纤维素降解能力的1株细菌,测定其相关酶活力并进行全基因组分析,为构建木质纤维素降解工程菌提供依据。[方法] 采用3种木质素类似物(天青-B;酚红;愈创木酚)的脱色/染色法,从腐木和被枝叶覆盖的土壤中分离和筛选出1株具有较强木质纤维素降解能力的细菌。通过16S rRNA基因和全基因组序列分析对该菌进行种属鉴定。使用紫外分光光度法测定其锰过氧化物酶(MnP)、漆酶(Lac)、羧甲基纤维素酶(CMCase)以及滤纸酶(FPA)活力,了解该菌相关酶活力大小在一定时间内的变化趋势。使用Illumina Miseq和454 GS Junior测序平台获取该菌的全基因组序列,将其全基因组序列经过注释的基因蛋白质序列提交COG和KEGG数据库进行BLASTp比对分析,确定该菌潜在的重要酶类和代谢途径,并对部分注释基因进行定量RT-PCR验证。[结果] 筛选得到1株优势菌株S12,该菌经鉴定后命名为解鸟氨酸拉乌尔菌(Raoultella ornithinolytica)。在液体CMC-Na培养基中发酵28 h,菌体生长达到稳定期,纤维素降解相关酶活力也在此时达到峰值。生物信息学分析结果表明,菌株S12具有木质素降解通路中重要酶类的编码基因,如过氧化物酶、Fe-Mn型超氧化物歧化酶、邻苯二酚1,2-双加氧酶和原儿茶酸-3,4-双加氧酶等,这些基因在以碱性木质素为碳源的培养条件下表达量不同程度地高于以葡萄糖为碳源的培养条件。另外,菌株S12具备完整的纤维素降解和乙醇生成通路。[结论] 本研究首次揭示了Raoultella ornithinolytica S12具备有效的木质纤维素降解性能,这对于推动木质纤维素应用产业的发展具有重要意义。

摘要:[目的] 研究海洋链霉菌新种星海链霉菌Streptomyces xinghaiensis NRRL B24674^T次级代谢物中是否存在2-甲硫基-N⁶-异戊烯基修饰的腺苷。[方法] 通过生物信息学分析星海链霉菌S. xinghaiensis NRRL B24674^T基因组序列,寻找这类化合物的生物合成相关基因;采用正相硅胶柱色谱、反相硅胶柱色谱、凝胶柱色谱和高效液相色谱等分离技术对该菌株的发酵粗提物进行分离纯化;利用质谱与核磁共振等波谱技术鉴定化合物的结构。[结果] 在星海链霉菌基因组中找到含有2-甲硫基-N⁶-异戊烯基修饰的化合物生物合成途径中的2个同源蛋白;从该菌的发酵液中分离鉴定了2-甲硫基-N⁶-(4-羟基异戊烯基)-腺苷(ms²io⁶A)。[结论] 星海链霉菌S. xinghaiensis NRRL B24674^T存在此类腺苷修饰反应,并且是首次在链霉菌中发现此类腺苷修饰。生物信息学分析预示着链霉菌中可能普遍存在此类核酸或者核苷修饰。

摘要:[目的] 表达并鉴定来源于维氏气单胞菌的几丁质酶Chi92并研究其作为水产饲用酶的有效性。[方法] 自A. veronii B565中克隆chi92基因并在Pichia pastoris GS115中进行表达,对表达成功的Chi92进行分离纯化和生化鉴定。最后将Chi92添加到含有毕赤酵母粉的饲料中饲喂斑马鱼2周,研究Chi92添加对斑马鱼生长、饲料利用率、肠道微绒毛形态和抗病性能的影响。[结果] chi92基因编码具有864个氨基酸残基的多肽。Chi92在pH 6.0和40℃时表现最佳酶活。Chi92对蛋白酶有抗性,同时酶活不受金属离子显著影响。Chi92具备高几丁质酶活(69.4 U/mL)。以胶体几丁质和β-1,3-1,4-葡聚糖作为底物时,比活力分别为809.2 U/mg和235.6 U/mg。薄层层析和电喷雾电离质谱联用技术均表明N-乙酰葡糖胺二聚体是Chi92酶解胶体几丁质的主要产物。Chi92在对酵母细胞壁的降解方面比其他几丁质酶性能更加优良。经过2周饲喂,添加有Chi92的饲料显著提高了斑马鱼肠道微绒毛的高度和密度,同时斑马鱼的生长,饲料利用率,以及抗病性能均得到了一定提高。[结论] Chi92具有pH稳定性、抗逆性和高酵母细胞壁降解功能,能较好地作为饲用酶用于温水水产养殖。

摘要:[目的] 可溶性表达结核分枝杆菌Ag85A蛋白,并评价其免疫原性。[方法] 利用冷休克表达质粒和含有伴侣质粒的大肠杆菌对Ag85A蛋白进行可溶性原核表达,并进行纯化与鉴定,通过C57BL/6小鼠模型对Ag85A蛋白的免疫原性,包括诱导机体特异性体液免疫应答和细胞免疫应答水平进行分析。[结果] 重组菌诱导后裂解上清中检测到可溶性Ag85A蛋白的表达,经过亲和层析纯化收获了纯度在90%以上的Ag85A蛋白,Western blot鉴定显示其具有较好的免疫反应性。Ag85A蛋白免疫小鼠后,血清中可以检测到高水平的IgG抗体效价,其中IgG2b水平要高于IgG1。通过特异性多肽、蛋白刺激脾脏和腹股沟淋巴结细胞可分泌高水平的IFN-γ、TNF-α等Th1型细胞因子。[结论] 实现了Ag85A蛋白的可溶性表达,免疫特性评价显示Ag85A蛋白可诱导机体产生强烈的特异性体液免疫应答及Th1型的细胞免疫应答,从而为其进一步免疫学功能的研究奠定了重要基础。

摘要:[目的] 研究了模拟淀粉条件下嗜酸乳杆菌(Lactobacillus acidophilus) NCFM、植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum) 121以及戊糖乳酸菌(Lactobacillus pentosus) ML32吸附苯并芘的能力,为利用乳杆菌去除苯并芘提供一定的理论指导。[方法] 基于苯并芘的HPLC检测方法,考察了淀粉含量及类型、培养时间和pH等因素对乳杆菌吸附苯并芘能力的影响,研究了淀粉水解产物及菌体活性影响乳杆菌吸附苯并芘的效果。[结果] 淀粉含量在2%-10%的范围内,乳杆菌吸附苯并芘的能力与淀粉含量的增加呈正相关性,且与淀粉种类关系不大,但经糊化处理的淀粉可以促进菌体吸附苯并芘。在模拟淀粉体系中,培养前4 h时乳杆菌吸附苯并芘的效率增长快,此后其吸附率增加缓慢。淀粉经酸性(pH为3-4)和碱性(pH为8-9)处理,乳杆菌吸附苯并芘的能力提升。淀粉的水解产物麦芽糖和葡萄糖都能显著改善乳杆菌吸附苯并芘的能力。与活细胞相比,经灭活处理后乳杆菌细胞吸附苯并芘的能力降低。[结论] 在淀粉体系中,乳杆菌依然表现出良好的苯并芘吸附能力,且一定范围内淀粉含量增多、糊化作用以及麦芽糖和葡萄糖的存在可促进其吸附苯并芘的能力。因此,本研究中的乳杆菌或许可以用作生物脱除剂来减少淀粉食物中的苯并芘。

摘要:[目的] 揭示大庆湿地可培养蓝藻噬菌体遗传基因多样性,分析其系统进化地位,为噬藻体生态学研究提供数据支持。[方法] 以鱼腥藻(Anabaena PCC7120)为宿主,采用液体富集和双层平板法分离大庆湿地水体中可培养的噬藻体,提取噬藻体混合液的DNA, PCR扩增噬藻体编码衣壳组装蛋白的g20基因和编码T7型短尾病毒的核糖体聚合酶的pol基因,克隆测序,构建系统进化树,明确可培养噬藻体相关基因的系统进化地位。[结果] 克隆测序获得1条g20基因序列,4条pol基因序列。系统进化分析表明,获得g20序列隶属于可培养噬藻体类群(Cluster δ)中。而3条pol基因与我国吉林碱性稻田水体噬藻体类群(PG-Pol-I和PG-Pol-II)更相近,另一条pol序列形成独立的进化分枝。[结论] 这是首次调查大庆湿地水体侵染鱼腥藻的可培养噬藻体的g20和pol基因,初步确认以鱼腥藻(Anabaena PCC7120)为宿主的可培养噬藻体g20基因归属于Cluster δ中,而大庆湿地可培养噬藻体的pol基因与我国大安稻田水体pol基因相近。

摘要:[目的] 利用454高通量测序技术分析生防菌株枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis) Tpb55对烟草根围土壤细菌群落的影响;同时测定施加Tpb55处理对烟草黑胫病的大田防效。[方法] 试验设置Tpb55菌剂10⁸ CFU/mL灌根和空白对照2个处理,分别在处理0、10、22 d采集烟草根围土壤,提取土壤细菌总DNA, 扩增细菌16S rDNA V1-V3区,对扩增产物进行454高通量测序,使用Qiime软件分析不同处理的细菌群落结构。[结果] 对照和处理样品测序后共获得了41207个优质序列,鉴定属于细菌的25个门。所有样品中优势菌群均为放线菌门(Actinobacteria)、变形菌门(Proteobacteria) 和酸杆菌门(Acidobacteria)。在病情发展过程中,放线菌门的细菌丰度逐渐下降,变形菌门含量呈上升趋势。施用Tpb55后,酸杆菌门含量明显上升并高于对照。对照中芽孢杆菌科(Bacillaceae)和多样性指示菌草酸杆菌科(Oxalobacteraceae) 的细菌丰度均明显下降,Tpb55处理的样品中芽孢杆菌科含量不断上升,草酸杆菌科含量相对稳定。Chao 1、ACE和Shannon指数分析表明,Tpb55处理的样品中细菌多样性和丰富度不断提高且高于对照。Tpb55处理后10 d和22 d, OTU序列数据库中与Tpb55 16S rDNA V1-V3区PCR产物高度同源OTU数目分别为31和45。Tpb55处理的烟草黑胫病病情指数(5.29)显著低于对照(38.52)。[结论] 施用Tpb55可以提高根围土壤细菌多样性和群落结构稳定性,这可能是其发挥良好生防作用的重要机制之一。

摘要:[目的] 从土壤中分离获得产电菌纯菌株SE6,鉴定其种类并分析其产电性能。[方法] 通过厌氧培养分离得到纯菌株,根据其形态、生理生化性质及16S rRNA基因测序分析确定其种属。以该菌株作为产电菌接种源,液体LB培养基和铁氰化钾溶液分别作为阳极液和阴极液,构建双室微生物燃料电池(Microbial fuel cells, MFCs),研究其产电能力;根据交流阻抗图谱,分析MFCs的内阻。应用循环伏安测试确定该菌株的胞外电子传递方式。并利用扫描电镜对阳极表面产电菌形态进行观察。[结果] 菌株SE6的16S rRNA基因序列与Clostridium sporogenes有100%同源性,结合其形态特征和生理生化特性,确定其属于梭菌属(Clostridium)。SE6接种到MFCs中可以获得44.42 mW/m²的最大功率密度。MFCs的阳极内阻、阴极内阻和欧姆内阻分别为(1488±193) Ω/cm²、(0.92±0.01) Ω/cm²和(20.69±1.76) Ω/cm²。其循环伏安图谱显示体系中存在电化学活性物质且峰值电流随扫速升高线性增大。扫描电镜观察到阳极表面聚集附着着长度约1 μm的杆菌。[结论] 本研究成功从土壤中分离出具有一定产电能力的菌株C. sporogenes SE6,可直接将电子传递至阳极,其产电过程阻抗较大。

摘要:[目的] 利用可食用植物素抑制致病菌生物被膜受到广泛的关注。本文研究分析白藜芦醇对水产品致病菌副溶血性弧菌(Vibrio parahaemolyticus)生物被膜形成的影响及重要的调控基因。[方法] 研究测定亚抑菌浓度白藜芦醇对V. parahaemolyticus生物被膜形成和胞外多糖分泌的影响,采用RNA-Seq技术分析白藜芦醇作用下V. parahaemolyticus基因表达水平变化,并利用荧光定量PCR方法验证部分差异表达基因。[结果] 白藜芦醇对V. parahaemolyticus的最小抑菌浓度为20 μg/mL, 亚抑菌浓度5 μg/mL和10 μg/mL作用下能显著抑制该菌的生物被膜形成和胞外多糖产量(P < 0.05),扫描电镜观察发现细菌的粘附量和胞外分泌物显著减少。V. parahaemolyticus在10 μg/mL白藜芦醇作用下共检测到106个基因表达量发生显著变化(P < 0.05),其中上调基因约占22.6%,下调基因约占77.4%。这些基因主要在7条代谢通路中被显著富集,其中外膜蛋白(W, YedS, OmpK)、群体感应(LuxS)、鞭毛蛋白(FlaA)、菌毛蛋白(PilQ)、溶血素分泌蛋白等14个调控基因可能与V. parahaemolyticus生物被膜有关,呈现显著下调表达。荧光定量PCR发现luxS、trh、tlh和flaA 4个基因在白藜芦醇作用后表现不同程度的显著下降,与转录组结果一致。[结论] 白藜芦醇抑制V. parahaemolyticus生物被膜形成是一个多基因参与、多个生物过程协同调控的过程,其主要通过干扰V. parahaemolyticus新陈代谢过程、群体感应系统、膜蛋白分泌通路,抑制细胞的粘附和生物被膜形成。研究为揭示白藜芦醇抗生物被膜的分子机制提供参考。

摘要:[目的] 通过对弧菌外膜蛋白OmpU的克隆、表达以及免疫学特性分析,明确外膜蛋白OmpU是否为弧菌的共同抗原,并具有免疫交叉反应性和交叉保护性。[方法] 对弧菌外膜蛋白ompU基因进行克隆和生物信息学分析。分别制备副溶血弧菌、溶藻弧菌、创伤弧菌、拟态弧菌和霍乱弧菌的OmpU重组蛋白抗血清,对OmpU的免疫交叉反应特性以及抗原表位定位情况进行比较分析。以霍乱弧菌的OmpU重组蛋白免疫小鼠后,再以多种弧菌进行攻毒,分析其交叉免疫保护作用。[结果] 外膜蛋白OmpU在弧菌种内和种间相似性分别为73.0%-100%和58.6%-89.0%,并至少存在9个保守的B细胞抗原表位。OmpU重组蛋白抗血清在弧菌种内和种间均产生显著的免疫交叉反应,识别弧菌中分子量35-40 kDa的同源蛋白。副溶血弧菌ATCC17802、创伤弧菌ATCC27562和拟态弧菌ATCC33653来源的OmpU重组蛋白抗体能识别供试菌株,提示这些菌株的OmpU抗原表位定位于细胞表面。OmpU重组蛋白对免疫后的小鼠具有交叉免疫保护作用,攻毒实验后小鼠相对存活率(RPS)为43.0%-100%。[结论] 上述结果表明,外膜蛋白OmpU是弧菌中一种保守的共同抗原,具有免疫交叉保护性,可以作为弧菌广谱疫苗的候选抗原。

摘要:[目的] 从土壤中筛选得到1株产耐热右旋糖酐酶的真菌。[方法] 采用营养缺陷型培养基,结合稀释涂布法和平板透明圈法分离筛选出产耐热右旋糖酐酶的菌株。通过观察菌落形态、菌体形态和培养特征,结合ITS rDNA序列分析对菌株进行鉴定。研究菌株所产右旋糖酐酶的酶学性质。[结果] 通过筛选得到1株产耐热右旋糖酐酶的菌株DG001,经鉴定为淡紫拟青霉(Paecilomyces lilacinus)。菌株DG001所产右旋糖酐酶的最佳催化条件为55℃,pH 5.0;最适底物为5% Dextran T70。酶在60℃以下和pH 4.0-7.0之间稳定。urea、Mn²⁺和Mg²⁺对酶活均有促进作用,低浓度的Mn²⁺和urea可使酶活分别提高到116.91%和110.14%,而Cu²⁺则对其有强烈抑制作用。该酶水解右旋糖酐T2000的产物主要是异麦芽糖和异麦芽三糖,被确定为内切右旋糖酐酶。酶对底物的亲和性随底物分子量的增加而增强。[结论] 成功筛选获得1株产耐热右旋糖酐酶的菌株DG001,所产酶在较宽温度范围内具有较高活力,热稳定性好。该酶在制糖工业及不同分子量右旋糖酐的制备中具有很好的应用前景。

摘要:[目的] wzz参与很多革兰氏阴性菌O抗原的合成,并对细菌的致病性具有调控作用。在禽致病性大肠杆菌(Avian pathogenic Escherichia coli, APEC)中,存在Wzz蛋白超家族基因wzzE,目前尚未开展该基因对APEC脂多糖(LPS)的合成及致病作用研究,因此本研究开展了wzzE对APEC LPS合成以及生物学特性影响的研究。[方法] 通过构建APEC DE17株的wzzE缺失株,开展对野生型和缺失株的LD₅₀、黏附与入侵DF-1细胞、脂多糖表型及内毒素毒价等相关生物学特性的影响研究。[结果] 结果表明,缺失wzzE的APEC,不影响细菌的生长特性。野生型、缺失株及回复株的LPS表型无明显差异。DE17ΔwzzE与DE17的黏附与入侵结果无显著差异。血清型鉴定结果表明,缺失wzzE,不影响细菌的血清型。内毒素毒力检测结果DE17、DE17ΔwzzE及CΔwzzE内毒素的毒价一致,为4×10⁵ EU/mg。对7日龄樱桃谷鸭进行攻毒,测定各菌株的LD₅₀,结果表明,与野生型相比,DE17ΔwzzE缺失株毒力下降了10倍。[结论] wzzE缺失对LPS的表型无显著影响,但wzzE参与APEC的致病过程,然而wzzE 对APEC毒力的调控机制仍有待进一步研究。