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微生物学报

  • 2017年第57卷第1期文章目次
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    • >封面
    • 封面

      2017, 57(1).

      摘要 (463) HTML (191) PDF 9.38 M (798) 评论 (0) 收藏

      摘要:

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      2017, 57(1).

      摘要 (558) HTML (211) PDF 1.21 M (988) 评论 (0) 收藏

      摘要:

    • >专论
    • 2016年度国家自然科学基金微生物学学科项目申请与资助概况分析

      2017, 57(1):1-7. DOI: 10.13343/j.cnki.wsxb.20160929

      摘要 (1521) HTML (520) PDF 223.93 K (3155) 评论 (0) 收藏

      摘要:摘要:本文介绍了2016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项目类别申请的特点和存在的问题,并对今后微生物学学科资助方向进行了展望,希望能够为本学科科研人员今后的项目申请提供有益参考。

    • >小型综述
    • 大肠菌群与氮营养素互作及其对机体健康的影响

      2017, 57(1):8-14. DOI: 10.13343/j.cnki.wsxb.20160163

      摘要 (1203) HTML (731) PDF 239.25 K (2111) 评论 (0) 收藏

      摘要:摘要:蛋白质不仅是构建机体组织的主要原料,而且对动物新陈代谢活动至关重要。数目庞大的肠道细菌在机体营养素,尤其是氮营养素的代谢过程中发挥重要作用。小肠细菌能代谢部分氨基酸,进而影响宿主整体氨基酸的代谢。与小肠相比,大肠拥有更为丰富的菌群和更长的蠕动时间。一方面,进入大肠的氮营养素会影响大肠菌群的代谢和群落结构;另一方面,大肠菌群也能广泛参与氮营养素的代谢与利用,生成许多代谢产物,进而影响机体健康。本文主要综述了日粮蛋白质对大肠菌群的影响、大肠菌群代谢氨基酸的产物及其对肠道生理和机体健康的影响。

    • 细菌趋化信号通路中的磷酸酯酶CheZ

      2017, 57(1):15-23. DOI: 10.13343/j.cnki.wsxb.20160175

      摘要 (685) HTML (594) PDF 1.78 M (1656) 评论 (0) 收藏

      摘要:摘要:细菌通过趋化系统获得在复杂环境中的生存优势。趋化性在细菌致病性、病菌定殖、固氮细菌与宿主共生、植物与微生物互作等方面有重要的作用。作为趋化信号适应中不可或缺的调节蛋白,对CheZ的深入研究具有重要意义。本文主要对CheZ的结构、作用机制、功能调节、蛋白定位以及进化地位等方面的研究现状进行了综述,旨在为其它细菌中趋化系统的研究提供有益参考。

    • 脂肪酸及其氧合物对曲霉属真菌菌丝生长、产孢和黄曲霉毒素合成的影响

      2017, 57(1):24-32. DOI: 10.13343/j.cnki.wsxb.20160245

      摘要 (873) HTML (607) PDF 498.39 K (2118) 评论 (0) 收藏

      摘要:摘要:黄曲霉毒素是由黄曲霉菌合成的一类毒性极高、致癌性极强的次生代谢物。一般认为,高油脂含量的作物种子被曲霉属真菌感染后容易产生黄曲霉毒素,但是,脂肪酸的处理实验结果表明不同类型的脂肪酸对曲霉属真菌毒素合成的作用不同,有的促进合成,有的抑制合成。最近研究结果显示所有脂肪酸都促进黄曲霉毒素合成,但是多不饱和脂肪酸在暴露空气之后对毒素合成有抑制作用。这种抑制产毒的作用似乎是由多不饱和脂肪酸氧化所产生的脂氧合物所介导。本文结合我们的研究结果,综合评述了脂肪酸和脂氧合物调控曲霉属真菌菌丝生长、产孢和毒素合成研究的最新进展。

    • >研究报告
    • 镰刀菌Q7-31T内切葡聚糖酶Egn21的分离纯化及酶学性质

      2017, 57(1):33-42. DOI: 10.13343/j.cnki.wsxb.20160142

      摘要 (914) HTML (444) PDF 835.84 K (1745) 评论 (0) 收藏

      摘要:摘要:【目的】为进一步研究镰刀菌Q7-31T产生的植物细胞壁降解酶的酶系信息。【方法】以1% (W/V) 蛋白胨为氮源,0.5% (W/V)燕麦秸秆为碳源,20 °C、120 r/min振荡培养3 d,诱导发酵培养菌株,获得的粗酶液经过Sephacry S-100凝胶柱层析和DEAE琼脂糖弱阴离子交换柱层析,最终得到纯化的内切葡聚糖酶,并对其进行酶学性质分析及串联质谱鉴定。【结果】研究表明:Egn21的分子质量为44.25 kDa,等电点为4.91;酶学特性研究显示:Egn21降解羧甲基纤维素的最适反应温度为40 °C,在45 °C以下比较稳定。该酶最适pH为6.0,在pH为5.0–8.0条件之间比较稳定。Co2+、Zn2+和Mg2+对其没有明显作用,而Fe2+、Ca2+、K+、Na+和Mn2+对酶活性有抑制作用,Hg2+会使酶失去活性。【结论】从Q7-31T中分离纯化得到的内切葡聚糖酶Egn21,经过酶学特性与串联质谱鉴定结果显示其属于GH5家族。

    • 气态烃诱导下油气微生物数量及功能基因变化特征

      2017, 57(1):43-53. DOI: 10.13343/j.cnki.wsxb.20160144

      摘要 (684) HTML (445) PDF 1.64 M (1290) 评论 (0) 收藏

      摘要:摘要:【目的】烃类渗漏是地球化学循环中的自然垂直运移现象。油气微生物勘探技术就是通过检测油气微生物在烃类渗漏条件下形成的异常特征进而预测下伏油气藏。然而,上浮烃类比重小,使得油气微生物丰度小,缺乏对油气藏地表烃类与油气微生物的深入认识。【方法】本研究在人工模拟环境下,采用培养法和定量PCR对油气微生物数量和油气功能基因的变化特征进行研究。【结果】人工模拟的不同渗漏环境,在一定的驯化培养周期下分别考察甲烷氧化菌和丁烷氧化菌数量变化特征,甲烷氧化菌与丁烷氧化菌在不同烃源中呈现不同的发育情况;同时,在气态烃高浓度阳性对照和微渗漏条件下,油气指示基因pmoA与bomX基因丰度呈现增长现象,然而经过吹脱实验基因丰度仍能指示出曾经发育的油气微生物,在油气微生物勘探检测分析时间尺度上精度高于数量水平的检测。【结论】本研究考察了土壤中油气微生物的数量和功能基因变化特征,为烃类渗漏与油气微生物之间的相关性研究奠定了基础,为油气微生物勘探提供直接实验依据。

    • 异源D-海因酶和N-氨甲酰水解酶共表达重组枯草芽孢杆菌的构建

      2017, 57(1):54-65. DOI: 10.13343/j.cnki.wsxb.20160148

      摘要 (773) HTML (363) PDF 726.87 K (1746) 评论 (0) 收藏

      摘要:摘要:【目的】构建异源D-海因酶和N-氨甲酰水解酶共表达的重组枯草芽孢杆菌,探讨其作为全细胞催化剂合成D-对羟基苯甘氨酸的可行性。【方法】采用Paco表达盒表达D-海因酶基因hyd或sd1,采用PAE表达盒表达N-氨甲酰水解酶基因adc。分别以质粒pHP13和pUB110为载体,构建D-海因酶和N-氨甲酰水解酶共表达质粒pHCS、pHCY和pUCS。在受体菌中整合表达了acoR和sigL基因,敲除了skf和sdp基因。将共表达质粒分别转化不同的受体菌,通过测定全细胞催化活性,表征D-海因酶和N-氨甲酰水解酶共表达的效果。【结果】带有质粒pHCY和pHCS的重组菌,全细胞催化活性分别为0.21 U/mL和0.31 U/mL。整合表达acoR和sigL基因以及高拷贝质粒pUCS,使全细胞催化活性达到1.0 U/mL。【结论】异源D-海因酶和N-氨甲酰水解酶在枯草芽孢杆菌中能够正确表达。基因拷贝数、acoR和sigL基因表达水平,及skf和sdp基因缺失对重组菌的催化活性具有显著影响。

    • 胶孢炭疽菌CgRGS2基因的克隆及生物学功能

      2017, 57(1):66-76. DOI: 10.13343/j.cnki.wsxb.20160176

      摘要 (808) HTML (478) PDF 6.73 M (1720) 评论 (0) 收藏

      摘要:摘要:【目的】G蛋白信号调控因子(Regulators of G-protein signaling,RGS)是G蛋白的一类负调控因子,在植物病原菌生长发育及致病过程中发挥着重要的作用,然而目前还未有关于胶孢炭疽菌RGS蛋白生物学功能的研究。本试验的目的是克隆胶孢炭疽菌的一个RGS基因CgRGS2,并分析其生物学功能。【方法】利用PCR技术扩增CgRGS2的基因并进行生物信息学分析,利用同源重组的方法获得CgRGS2基因的敲除突变体,并在突变体的基础上获得互补株,通过表型分析确定该基因的生物学功能。【结果】通过PCR扩增获得了CgRGS2的基因,其编码一个574个氨基酸的蛋白,在N末端含有一个RGS功能域。该基因敲除突变体同野生型相比,表现为营养生长缓慢,气生菌丝浓密,分生孢子产量降低且孢子呈多端萌发,对氧化压力及SDS敏感,致病性减弱等。【结论】CgRGS2蛋白参与调控胶孢炭疽菌的营养生长,分生孢子产量及萌发,氧化应激反应及细胞壁完整性,对其致病性也具有一定的影响。

    • 华癸根瘤菌7653R hfq基因突变株的构建及其生物学特性

      2017, 57(1):77-86. DOI: 10.13343/j.cnki.wsxb.20160181

      摘要 (847) HTML (464) PDF 2.33 M (1413) 评论 (0) 收藏

      摘要:摘要:【目的】研究hfq基因在Mesorhizobium huakuii 7653R抵抗外界不利环境和共生固氮中的功能特性。【方法】利用pK19mob同源重组方法构建7653R hfq基因的插入失活突变株7653RΔhfq,并构建互补菌株7653RΔhfq-C,对hfq在压力胁迫和共生固氮中的功能特性进行研究。【结果】与野生型7653R相比,突变株7653RΔhfq的生长速率降低,热激处理后致死率升高;hfq突变影响了7653R中部分sRNA的表达;在4.5%乙醇和50 mmol H2O2生长胁迫下,突变株适应性明显较野生型差。另外,接种突变株的紫云英结瘤能力和固氮酶活性都明显降低。【结论】hfq基因作为重要的转录后调控因子,在7653R抵御外界胁迫环境和与宿主紫云英的共生固氮中发挥了重要作用。

    • 蜡样芽胞杆菌磷脂酶C在乳酸克鲁维酵母中重组表达、纯化及酶学性质分析

      2017, 57(1):87-96. DOI: 10.13343/j.cnki.wsxb.20160189

      摘要 (934) HTML (620) PDF 1.57 M (1515) 评论 (0) 收藏

      摘要:摘要:【目的】构建蜡样芽胞杆菌(Bacillus cereus)磷脂酶C (Phospholipase C,PLC)的重组乳酸克鲁维酵母(Kluyveromyces lactis)菌株、纯化重组蛋白并对其进行酶学性质分析。【方法】以B. cereus基因组DNA为模板,PCR扩增得到磷脂酶C基因(bcplc),构建重组乳酸克鲁维酵母表达质粒并转化到乳酸克鲁维酵母中,实现bcplc基因的表达。利用镍柱亲和层析纯化和脱盐柱得到电泳纯的重组磷脂酶C (rbcPLC)。【结果】成功构建产磷脂酶C的重组乳酸克鲁维酵母并纯化了重组磷脂酶C,纯化后rbcPLC经SDS-PAGE分析在40 kDa附近出现显性条带。NPPC法测得rbcPLC酶活为19251 U/mg,最适反应温度为80 °C,最适pH为9.0。在低于40 °C时,pH 7.0?8.0时,rbcPLC重组酶较稳定。Cu2+和Co2+对其有明显的抑制作用;Zn2+、Mn2+、Ca2+、Mg2+对其有明显的促进作用。【结论】首次实现了对蜡样芽胞杆菌来源的磷脂酶C在乳酸克鲁维酵母中的重组表达、纯化及其酶学性质分析,为其它食品安全性微生物来源的磷脂酶C的研究提供了借鉴意义。

    • 聚苹果酸生产菌出芽短梗霉CCTCC M2012223的全基因组测序及序列分析

      2017, 57(1):97-108. DOI: 10.13343/j.cnki.wsxb.20160197

      摘要 (929) HTML (669) PDF 1.02 M (1909) 评论 (0) 收藏

      摘要:摘要:【目的】解析出芽短梗霉CCTCC M2012223的基因组序列信息,分析其代谢产物聚苹果酸、黑色素、普鲁兰多糖合成相关基因,为深入研究遗传多样性和代谢工程改造提供序列背景信息。【方法】使用Illumina HiSeq高通量测序平台对出芽短梗霉CCTCC M2012223菌株进行全基因组测序,并对测序数据进行序列拼接,基因预测与功能注释,COG/GO聚类分析,比较基因组学分析等。下载其他5株出芽短梗霉基因组序列,比较分析6株菌的种内同源基因、全基因组进化以及代谢产物合成相关基因。【结果】出芽短梗霉CCTCC M2012223基因组序列全长30756831 bp,GC含量47.49%,编码9452个基因。比较基因组分析表明出芽短梗霉CCTCC M2012223的基因组组装长度最长,6株菌的同源基因数达到7092个,普鲁兰多糖和聚苹果酸合成相关基因的蛋白序列有很高的保守性。出芽短梗霉CCTCC M2012223和Aureobasidium pullulans var. melanogenum亲缘关系最近,而这2株菌的黑色素合成相关基因的蛋白序列有一些插入和突变。【结论】本研究解析了出芽短梗霉CCTCC M2012223的基因组序列信息,获得黑色素、普鲁兰多糖和聚苹果酸合成相关基因,为后续的代谢机制解析和改造提供相关依据。

    • KPNB1和Ran蛋白共同介导新城疫病毒基质蛋白的入核转运

      2017, 57(1):109-120. DOI: 10.13343/j.cnki.wsxb.20160208

      摘要 (1063) HTML (593) PDF 7.95 M (1736) 评论 (0) 收藏

      摘要:摘要:【目的】鉴定与新城疫病毒(Newcastle disease virus,NDV)基质蛋白(matrix protein,M)入核相关的细胞蛋白,以阐明NDV M蛋白细胞核定位的分子机制。【方法】从鸡胚成纤维细胞中分别克隆核转运受体蛋白KPNA1–KPNA6和KPNB1基因,将其构建到真核表达载体,并与表达NDV M蛋白的重组真核表达载体分别共转染HEK-293T细胞,通过免疫共沉淀方法鉴定与NDV M蛋白相互作用的核转运受体蛋白。另外,将M蛋白与Ran蛋白突变体或与M蛋白互作的核转运受体蛋白缺失体分别共表达,通过荧光共定位确定M蛋白入核转运相关的细胞蛋白。【结果】构建的重组真核表达载体在HEK-293T细胞中能够正确表达;通过间接免疫荧光观察发现,重组蛋白中除Myc-KPNA2蛋白定位在细胞质外,其它核转运受体蛋白均与M蛋白表现出相同的细胞核定位。免疫共沉淀试验结果表明,M蛋白与KPNA1蛋白和KPNB1蛋白均存在相互作用。进一步通过荧光共定位观察发现,M蛋白与KPNA1蛋白缺失体(DN-KPNA1)共表达不改变M蛋白的细胞核定位,而与KPNB1蛋白缺失体(DN-KPNB1)共表达后导致M蛋白变为细胞质定位,说明M蛋白入核转运需要KPNB1蛋白的参与。另外,将M蛋白与Ran蛋白突变体Ran-Q69L共表达,荧光观察发现M蛋白同样由细胞核定位变为细胞质定位,说明M蛋白入核转运还需要Ran蛋白的辅助。【结论】KPNB1和Ran蛋白共同介导NDV M蛋白的入核转运,其过程是KPNB1蛋白首先和M蛋白发生相互作用并形成复合物,然后通过Ran蛋白的辅助作用完成入核转运。

    • 双组份系统YvcPQ抑制苏云金芽胞杆菌的芽胞形成

      2017, 57(1):121-130. DOI: 10.13343/j.cnki.wsxb.20160209

      摘要 (869) HTML (385) PDF 1.86 M (1436) 评论 (0) 收藏

      摘要:摘要:【目的】探究双组份系统YvcPQ影响芽胞形成的机制。【方法】利用β-半乳糖苷酶活性实验验证YvcP对芽胞形成抑制因子KapD的调控作用;通过无痕基因敲除并分别比较突变株与出发菌株的芽胞产率,研究YvcPQ及KapD对芽胞形成的影响;应用细菌单杂交实验、EMSA实验和实时荧光定量PCR技术探究转录调控因子AbrB对yvcPQ操纵子的转录调节。【结果】YvcP可以正调控kapD的表达,从而抑制芽胞形成;yvcPQ不能受YvcP的自调控,而是受AbrB转录激活。【结论】调控因子AbrB能够通过正调控yvcPQ操纵子的转录来提高细胞内YvcP的含量,进而增强YvcP对芽胞形成抑制因子编码基因kapD的表达,最终抑制芽胞的形成。

    • 东北稻田水体噬藻体psbA基因多样性

      2017, 57(1):131-139. DOI: 10.13343/j.cnki.wsxb.20160212

      摘要 (688) HTML (469) PDF 1.03 M (1246) 评论 (0) 收藏

      摘要:摘要:【目的】揭示东北稻田噬藻体psbA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】采用滤膜分离并浓缩噬体、PCR-克隆测序技术对我国东北稻田水体中噬藻体psbA基因进行调查。【结果】在东北稻田水体中共得到17条来自于噬藻体的psbA基因,经系统进化分析表明,我国东北稻田具有新的噬藻体的类群,与日本稻田生态系统中psbA基因类群相比,两地间噬藻体类群存在显著的差异,稻田水体中噬藻体psbA基因类群有别于海洋、湖泊类群。【结论】采用PCR-克隆测序技术以psbA基因为分子标记首次对我国东北稻田水体噬藻体类群进行调查,发现有新的噬藻体类群。

    • 耐辐射奇球菌铁结合蛋白DRA0258的抗氧化功能

      2017, 57(1):140-153. DOI: 10.13343/j.cnki.wsxb.20160340

      摘要 (749) HTML (569) PDF 1.39 M (1364) 评论 (0) 收藏

      摘要:摘要:【目的】通过对极端环境耐受的耐辐射奇球菌Deinococcus radiodurans R1全基因组进行序列比对分析,获得具有铁储备蛋白Ferritin类似功能基序的未知功能蛋白DRA0258,采用分子生物学技术对该蛋白的功能和性质进行了验证和分析。【方法】首先对DRA0258进行克隆表达和纯化,并经络合物显色法测定蛋白上铁结合含量;通过三段连接敲除法构建dra0258突变株,检测突变株在双氧水协迫下的生存率、总抗氧化活性及过氧化氢酶活性;利用实时定量PCR检测突变株内抗氧化酶类及铁转运相关性调控蛋白的基因转录水平。【结果】经体内外蛋白铁含量检测证实DRA0258具有一定的铁结合能力;双氧水生存率实验表明dra0258的缺失导致细胞的抗氧化能力显著下降;过氧化氢酶活性、总抗氧化活性检测及抗氧化酶类的基因转录水平检测证实dra0258基因的缺失导致细胞内一些抗氧化基因转录水平下调,细胞的抗氧化应激系统受到损伤,并影响了一些铁调控网络蛋白的基因转录水平。【结论】本研究证实DRA0258是一种铁结合蛋白,该编码基因的缺失影响胞内铁转运系统并使细胞抗氧化能力下调。

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