摘要:

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摘要:硫，作为生物必需的大量营养元素之一，参与了细胞的能量代谢与蛋白质、维生素和抗生素等物质代谢。自然界中，硫以多种化学形态存在，包括单质硫、还原性硫化物、硫酸盐和含硫有机物。硫氧化是硫元素生物地球化学循环的重要组成部分，通常是指单质硫或还原性硫化物被微生物氧化的过程。硫氧化细菌种类繁多，其硫氧化相关基因、酶和途径也多种多样。近几年，相关方面的研究已取得很多进展，但在不同层面仍存在一些尚未解决的科学问题。本文主要围绕硫氧化细菌的种类及硫氧化途径的研究进展进行了综述。

摘要:根瘤菌是一类革兰氏阴性菌，能与特定的宿主植物共生形成根瘤，将空气中的分子态氮转变为植物可以利用的氨态氮。研究根瘤菌的生物地理分布格局及形成机制，不仅具有理论上的意义，还对根瘤菌接种剂的选择具有指导意义。目前，随着分子生物学技术的发展，以及根瘤菌多样性研究数据的积累，根瘤菌生物地理学取得了较大的进展。本文综述了根瘤菌生物地理学的研究方法及现状，并对今后的重点研究方向作了展望。

摘要:成簇规律间隔的短回文重复序列（Clustered regularly interspaced short palindromic repeats，CRISPR），是存在于多数细菌和古菌中的遗传结构，能够有效防御外源DNA的入侵（质粒、噬菌体等），进而防御外源基因的水平转移。[目的]本研究以沙门氏菌属中常见的鸡伤寒沙门氏菌（Salmonella gallinarum）、鼠伤寒沙门氏菌（Salmonella typhimurium）、猪霍乱沙门氏菌（Salmonella choleraesuis）以及肠炎沙门氏菌（salmonella enteritidis）等30个菌株为研究对象。探索CRISPR位点在不同沙门氏菌种中的结构差异。[方法]通过生物信息学的方法比较间隔序列与插入序列的同源性以及CRISPR位点与质粒数量关系。[结果]30株沙门氏菌中均存在CRISPR结构，包括CRISPR位点61个以及可疑位点12个。重复序列和cas1基因均不能作为这4类细菌的分类依据。[结论]虽然我们发现CRISPR位点数量与间隔区数量和质粒数量之间均不存在统计学关系，但间隔序列整合子、耐药基因等移动遗传原件具有一定的同源性，说明沙门氏菌在进化过程中不断受外源基因的侵袭。

摘要:[目的]研究fliD基因对空肠弯曲菌生物学特性的影响，为阐明该基因的功能和作用机制奠定基础。[方法]利用同源重组技术构建fliD基因的插入失活突变株NCTC11168△fliD，并通过与野生株比较，对fliD突变株生长速率、运动力、黏附力和侵袭力等生物学特性进行研究。[结果]与野生型NCTC11168相比，突变株NCTC11168△fliD的生理生化特性不变；突变株的生长速率无明显变化；MH半固体穿刺实验中，突变株只能在接种处生长，运动力明显减弱；在Caco-2细胞黏附、侵袭实验中，fliD突变株的黏附率和侵袭率分别为164.00±19.49、55.00±6.09，fliD基因失活使得突变株的黏附率和侵袭率显著降低（0 < P < 0.01）。[结论]fliD基因是空肠弯曲菌运动能力重要的分子基础，与空肠弯曲菌感染细胞的黏附侵袭作用密切相关，即与空肠弯曲菌的致病性密切相关。

摘要:[目的]揭示浑善达克沙地不同类型生物土壤结皮（Biological soil crusts，BSCs）及其下层土壤好氧不产氧光营养细菌（Aerobic anoxygenic phototrophic bacteria，AAPB）群落结构及多样性。[方法]利用Illumina MiSeq二代高通量测序平台对pufM基因进行测序，使用生物信息学分析方法对序列进行比对分析AAPB的群落结构和多样性。[结果]生物土壤结皮及其下层土壤中，Proteobacteria和Alpha-Proteobacteria是优势门和纲，主要有6个属Bradyrhizobium（9.69%-90.02%）、Brevundimonas（0.83%-16.04%）、Methylobacterium（1.74%-12.56%）、Rhodospirillum（0.91%-32.87%）、Roseiflexus（0.02%-1.79%）和Sphingomonas（0.13%-11.23%）；结皮层样品间及下层土壤样品间AAPB种类相似，但丰度有差异；随结皮的发育，结皮层及其下层土壤中AAPB群落多样性升高。[结论]浑善达克沙地BSCs中AAPB群落结构相对复杂，与水体和一般土壤环境中的组成区别明显；AAPB多样性高，且多样性随发育阶段升高而升高，预示着AAPB在荒漠生态系统稳定中有重要的作用。

摘要:[目的]LuxS/AI-2型密度群体感应系统产生的自诱导信号分子AI-2（AI-2的产生需要luxS基因编码的LuxS蛋白参与）参与对细菌众多生理功能的调控。探讨luxS对不同血清型禽致病性大肠杆菌（Avian Pathogenicity Escherichia coli，APEC）生物学特性的影响。[方法]本研究以APEC优势血清型APECO₁（O₁血清型）、DE17（O₂血清型）、E940（O₇₈血清型）及其相应luxS缺失株为研究对象，对野生株和缺失株的生长特性、生物被膜形成、rdar （red，dry and rough）形态、运动性和耐药性等特性进行分析。[结果]luxS基因的缺失不影响APEC生长特性，但导致APEC不能产生AI-2；此外，luxS基因的缺失显著降低APECO₁和E940的生物被膜形成（P<0.05），而DE17的生物被膜形成无显著变化。对各菌株的rdar形态和运动性检测结果表明，luxS基因的缺失改变了APECO₁的rdar形态，对DE17和E940并无影响；显著降低了APECO₁和DE17运动能力，对E940并无影响。荧光定量PCR检测结果表明，luxS基因的缺失显著降低APECO₁、DE17和E940与细菌运动性相关的鞭毛基因fliG和fliI的转录水平（P<0.05）。此外，对各菌株的耐药性检测结果表明，luxS基因缺失导致APECO₁对头孢吡肟和丁胺卡那由耐药变为高敏，同时对氯霉素与E940相同由高敏变为耐药，但对DE17的耐药性无显著改变。[结论]luxS对APEC的生物学特性具有重要的调控作用，且这种调控具有菌株特异性。

摘要:浮游细菌在海洋生态系统中不可或缺，在海洋生物地球化学循环过程中起着关键性作用。[目的]为了解舟山群岛不同功能区划海域细菌群落结构及丰度变化，探索海洋生态因子对细菌群落结构的影响。[方法]于2016年夏季（8月）在舟山群岛不同功能区划海域共设置8个典型站位采集表层海水，基于细菌16S rRNA基因进行高通量测序；利用流式细胞术揭示各海域细菌丰度；利用典范对应分析（Canonical correspondence analysis，CCA）探讨海洋生态因子与细菌多样性之间的关系。[结果]共获取到305487条原始序列，基于97%相似性水平进行OTU （Operational Taxonomic Units）聚类分析，共得到1088个OTUs，包括29个门、62个纲、138个目、239个科、416个属。细菌群落组成在各个站位之间不尽相同，但都主要包括Flavobacteria、Alphaproteobacteria、Gammaproteobacteria三大优势菌纲。CCA结果表明细菌群落结构和多样性情况与站位分布和所在站位的环境因子息息相关，Cyanobacteria受硝酸盐影响显著，Parcubacteria受温度影响最大，而磷酸盐对本实验海域菌群影响甚微。对海洋菌群潜在功能进行预测的结果显示，各海域菌群在氨基酸代谢、碳水化合物代谢、膜运输等方面功能较为突出，为今后舟山海洋微生物研究提供了新的方向。[结论]高通量测序分析可以更精确地揭示海洋菌群的群落结构信息。该研究为细菌群落结构与环境因素的关联提供参考。本研究所取得的大量数据既可以作为对舟山市海洋功能区划施行情况的响应，又将为舟山及其邻近海域浮游细菌群落结构的进一步研究奠定基础。

摘要:[目的]从作物根围土壤中筛选高效溶磷菌株。[方法]结合溶磷圈筛选法和钼锑抗比色法评价菌株的溶磷能力；利用菌株的形态学特性、培养性状和微管蛋白β-tubulin基因序列分析方法进行菌株的鉴定；采用气相色谱-质谱法（GC-MS）对溶磷菌的产酸物质进行分析；并用平板亲和性实验测定菌株间的兼容性。[结果]筛选得到2株高效溶磷菌株P1-1、P2-2；经鉴定，菌株P1-1为黑曲霉（Aspergillus niger），P2-2为塔宾曲霉（A.tubingensis）。2株溶磷菌株的产酸物质相同，均为草酸、葡萄糖酸、乳酸和甘油酸。这2株溶磷菌与杀线虫功能菌株淡紫拟青霉（Purpureocillium lilacinum）、橄榄色链霉菌（Streptomyces olivaceus）和苍白杆菌（Ochrobactrum pseudogrignonense）兼容性好。2菌株分别在Ca₃（PO₄）₂、Zn₃（PO₄）₂、羟基磷灰石为磷源的无机磷固体培养基中25℃培养5 d，测定溶磷圈的直径（D）与菌落直径（d），通过计算其比值D/d的大小对比，以及在Ca₃（PO₄）₂、Zn₃（PO₄）₂、羟基磷灰石为磷源的液体培养基中培养5 d，测定发酵液中有效磷含量进行比较后判定，这2株溶磷菌溶解磷的能力强且效果相当。[结论]获得了2株高效的溶磷真菌。它们能活化多种难溶性磷源，同时伴随挥发性酸性物质的产生；2个菌株与1组杀根结线虫微生物菌群兼容性均良好。

摘要:[目的]研究表明，细胞色素P450（CYP）在死体营养型真菌的毒素合成代谢中发挥重要作用，预测可能与病原菌致病相关。论文对苹果树腐烂病菌（Valsa mali）毒素合成基因簇中的1个上调表达的CYP基因Vmcyp5进行生物学功能研究，明确CYP基因对病原菌致病力影响，为细胞色素P450基因家族对苹果树腐烂病菌致病机理的进一步研究提供依据。[方法]通过Double-joint PCR和PEG介导的原生质体转化技术获得具有G418抗性的突变体，并对突变体进行PCR检测及Southern blotting验证得到单拷贝敲除突变体。将目的基因片段重新导入敲除突变体，筛选获得互补突变体。最终对野生型菌株及敲除突变体、互补突变体进行菌落、产孢及致病力观察，利用SPSS软件对数据进行差异显著性分析，并利用qRT-PCR技术分析突变体黑色素基因簇的表达水平。[结果]通过基因敲除技术获得1个Vmcyp5基因的敲除突变体。与野生型菌株相比，Vmcyp5基因的敲除突变体菌落呈白色，产孢量减少51.3%。qRT-PCR分析发现敲除突变体黑色素基因簇基因表达量降低。重要的是，敲除突变体致病力较野生型菌株降低24.5%。互补突变体菌落颜色、产孢及致病力近似恢复至野生型菌株水平。[结论]Vmcyp5基因与病原菌黑色素合成、子实体的产生和致病力相关。

摘要:[目的]采用体外发酵技术比较小肠微生物对不同蛋白源的发酵规律。[方法]以成年猪的十二指肠、空肠和回肠内容物为接种物，以豆粕、菜粕或鱼粉水解物上清液为氮源底物，于发酵的0、4、8、12 h分别测定发酵液pH、微生物蛋白、氨氮和挥发性脂肪酸含量，同时提取细菌DNA并进行定量分析。[结果]添加含氮底物的空肠组和回肠组氨氮浓度和菌体蛋白浓度均相对增加，尤其是酶解菜粕组菌体蛋白合成量较高；十二指肠组菌体蛋白浓度以及氨氮含量不断减少。各发酵组乳酸和挥发酸快速积累，4-8 h积累量最大；8 h后空肠组和回肠组乳酸和挥发酸含量相对稳定，而十二指肠组后期丙酸含量增加约2 mmol/L，并伴随着乳酸含量的相对减少。同时，各组中总细菌、拟杆菌门、厚壁菌门和乳酸杆菌数量相对增加，且略高于无氮组，但不同蛋白源组间无显著差异。[结论]在体外培养条件下，空肠和回肠微生物具有相似的发酵规律，均能快速利用培养液中的含氮物质合成菌体蛋白；十二指肠微生物具有较强的产挥发酸能力，能够转化乳酸并大量产生丁酸和丙酸，这有利于宿主营养功能和肠道健康。

摘要:[目的]为从免疫的角度比较和分析黏附素分子细胞外纤维蛋白原结合蛋白（Extracellular fibrinogen-binding protein，EfB）和纤维连接蛋白结合蛋A （Fibronection binding protein，FnBP）对聚集因子A （Clumping factor A，ClfA）抑制牛源金黄色葡萄球菌（Staphylococcus aureus，SA）黏附牛乳腺原代上皮细胞作用的增强效果。[方法]本试验分离培养牛乳腺上皮细胞并鉴定；将真核重组质粒EfB和FnBPA分别与ClfA组合免疫新西兰大白兔，并利用免疫后抗体体外抑制2株SA分离株侵染牛乳腺上皮细胞，采用平板计数法定量检测与比较不同免疫组合诱导抗体对黏附的抑制作用；对SA和乳腺上皮细胞分别进行荧光染色，观察不同免疫组合诱导的抗体对黏附抑制效果的差异。[结果]成功分离培养了牛乳腺原代上皮细胞；证明了构建的ClfA、FnBPA和EfB真核重组表达质粒均可在细胞中表达，且在免疫实验兔后可诱导特异性抗体的产生；细菌平板计数和荧光染色观察的结果表明，黏附素分子单独和组合免疫的抗体对该菌不同菌株（GY278和GY309）的黏附抑制能力不同，ClfA抗体的黏附抑制能力最强，FnBPA分子A区的黏附抑制能力优于D区。FnBPA、EfB分别与ClfA联合免疫抗体对黏附的抑制程度高于黏附素分子单独免疫组，FnBPA分子A区对ClfA黏附抑制的增强作用优于D区，FnBPA-A区与Efb相比对ClfA的黏附抑制增强差异不显著。[结论]FnBPA-A、FnBPA-D和EfB分别与ClfA联合免疫可不同程度地影响ClfA的黏附抑制效果，该结果为以黏附素分子为靶点的牛乳腺炎疫苗的研究提供了实验数据。

摘要:[目的]本研究旨在系统探究环境因素对邻苯二甲酸单乙基己基酯水解酶（monoethylhexyl phthalate hydrolase，MehpH）活性的影响，模拟该酶的3D结构并分析活性中心氨基酸残基与底物之间的相互作用。[方法]根据标准的酶学实验验证了环境因素对酶活性的影响。该酶的基本结构分析由DNAMAN （2.1）分析所得，同时利用SWISS-MODEL对其3D模型进行预测，并通过PyMOL软件对相关结果作了可视化处理。Autodock工具，Swiss-Pdb以及PyMOL均用以酶与邻苯二甲酸单乙基己基酯（monoethylhexyl phthalate，MEHP）的相互作用分析。[结果]该酶的初级结构与已报道Gordonia sp. P8219菌株中的酯类水解酶相似，该酶的最适温度与pH （分别为40℃和8.0）和菌株P8219有所不同；该酶在有机溶剂、洗涤剂和金属离子环境中表现出良好的稳定性；然而，其酶活受2 mol/L的Ni²⁺、Fe³⁺、Cu²⁺和Zn²⁺离子，1 mol/L苯甲基磺酰氟（PMSF），0.5 mol/L的对氧磷，1 mol/L苯基醚（PGO），2 mol/L焦碳酸二乙酯（DEPC）和5 mol/L的毒扁豆碱所抑制。丝氨酸水解酶中高度保守五肽基序GXSXG与催化三联体HSD结构均存在于该酶的编码序列中。根据分子对接结果，Thr152与Ser230在水解酶与其模板之间也显得更为保守，且与MEHP联系较为紧密（分别为5.8 Å和3.6 Å），可能起着重要的催化作用。而MEHP与催化氨基酸残基Ser125、His291、Asp259并不十分靠近。[结论]YC-RL2中MehpH在有机溶剂、洗涤剂以及金属离子环境中具有稳定的生物活性，表明其具有良好的应用潜力。酶的结构及活性中心得到了初步的分析，对于催化机理及酶改造研究具有重要意义。

摘要:[目的]系统调查了我国15个代表性城市在即食食品（卤肉、烤肉、凉拌菜和巴氏奶）和蔬菜样品中金黄色葡萄球菌（Staphylococcus aureus）的污染分布情况，并对分离株进行耐药性分析及多位点序列分型（Multilocus sequence typing，MLST）研究，为食源性金黄色葡萄球菌的风险识别和分子溯源提供基础数据。[方法]依据GB 4789.10-2010对540份即食食品和蔬菜样品进行定性和最大可能数（Most probable number，MPN）分析；采用K-B纸片扩散法检测金黄色葡萄球菌分离株的耐药特征并通过PCR检测mecA基因；应用MLST方法确证金黄色葡萄球菌的主要ST型。[结果]结果发现9.3%（50/540）的样品中检出金黄色葡萄球菌，其中卤肉污染率最高，为16.3%（30/184），其次为烤肉（9.2%，6/65），蔬菜（6/150，4.0%）污染率最低。定量分析发现62.0%的阳性样品污染水平处于0.3-1.0 MPN/g，其中3份阳性样品污染水平≥ 110 MPN/g。对50株分离株进行24种抗生素耐药性检测，发现82.0%的分离株对氨苄西林和青霉素耐药，64.0%的分离株为多重耐药株。对mecA阳性分离株进行SCCmec分型，发现均为SCCmecⅣa。所有分离株进行MLST分型，共检出14种型别，其中ST3595和ST3847为新ST型。[结论]普遍的多重耐药性表明我国食源性金黄色葡萄球菌的耐药状况已较为严重，对消费者的安全健康存在潜在威胁。ST型与耐药存在一定的关联性，这为进一步了解该菌在我国食品中的流行趋势和风险评估提供了科学的数据支撑。

摘要:[目的]明确真菌次级代谢产物rasfonin影响舒尼替尼（Sunitinib，ST）诱导的肾癌细胞自噬和凋亡作用机理。[方法]应用MTS （Methanethiosulfonate assay）和克隆形成实验检测rasfonin和舒尼替尼对肾癌细胞ACHN活性和增殖的影响，通过透射电子显微镜、荧光显微镜、蛋白免疫印迹、免疫荧光方法检测rasfonin和舒尼替尼处理的ACHN细胞自噬、凋亡情况和相关信号通路的变化。[结果]Rasfonin和舒尼替尼能够抑制肾癌细胞ACHN活性和细胞增殖；免疫印迹结果表明，两者均可以引起caspase依赖的凋亡。在rasfonin存在的情况下，不仅舒尼替尼所引起的凋亡和细胞活性丢失明显增加，而且其诱导的自噬流显著提高。无论是rasfonin还是舒尼替尼均明显地抑制哺乳雷帕霉素靶蛋白mTOR （Mammal target of rapamycin）磷酸化，而两者均能促进细胞外调节蛋白激酶（Extracellular regulated protein kinases，ERK）活性增加。[结论]rasfonin促进了舒尼替尼诱导的细胞自噬和凋亡，提高了舒尼替尼抑制肾癌细胞增殖的活性。

摘要:[目的]从分离自北极海底沉积物Pseudoalteromonas sp.K8菌株克隆、重组表达α-淀粉酶Amy3，并研究其酶学性质。[方法]基于Pseudoalteromonas haloplanktis TAC125基因组分析，从亲缘关系较近的Pseudoalteromonas sp.K8克隆获得α-淀粉酶基因amy3，以大肠杆菌为宿主进行重组表达，经Ni-NTA亲和层析柱纯化获得重组蛋白Amy3。以可溶性淀粉等为底物，研究Amy3的酶学性质。[结果]Amy3最适催化pH为8.5，在pH 6.5-10.0范围内酶活力维持在40%以上；其在pH 7.5-8.5范围的稳定性较好，pH 8.0条件下的半衰期可达4 h。Amy3在低温下较稳定，25℃半衰期为5 h；最适反应温度为25℃，并且在0℃可以保持50%以上酶活力，显示良好的低温催化特性。NaCl能够有效提升Amy3的酶活力及稳定性；荧光光谱分析表明，NaCl并未引起Amy3酶蛋白三级结构的改变。动力学分析显示，NaCl影响了酶催化的K_m及k_cat，进而提升了酶的催化效率。底物特异性分析表明，Amy3对支链淀粉的水解能力优于直链淀粉，并能够有效地水解小麦淀粉、玉米淀粉和木薯淀粉。[结论]来源于Pseudoalteromonas sp.K8菌株的α-淀粉酶Amy3具有良好的低温催化及嗜盐性，在洗涤、食品、污水处理等行业中有潜在的应用前景。

摘要:[目的]研究载锌凹凸棒石黏土对瘤胃体外发酵细菌多样性的影响。[方法]本试验采用离子交换法制备载锌凹凸棒石黏土，利用16S rDNA测序技术分析了载锌凹凸棒石黏土对奶牛瘤胃体外发酵细菌菌群和多样性的影响。[结果]研究共获得1490959个有效序列和87662个OTUs。测序结果表明，与对照组相比，试验Ⅳ组中的细菌多样性在体外发酵24 h时提高，试验Ⅳ组中的细菌丰度在体外发酵48 h时提高。细菌菌群组成分析表明，60个样本中的优势菌门主要是厚壁菌门、拟杆菌门、变形菌门和黏胶球形菌门。与对照组相比，各试验组的厚壁菌门在体外发酵24 h和48 h时均显著增加（P<0.05），试验Ⅳ组中拟杆菌门在发酵48 h时显著降低（P<0.05）；60个样本中共获得124个细菌菌属，其中对照组与试验组中普氏菌属含量均没有显著变化（P>0.05）。在体外发酵48 h时，试验Ⅳ组中密螺旋体属含量与对照组相比显著增加（P<0.05），而食物谷菌属和假丁酸弧菌属含量与对照组相比均显著降低（P<0.05）。[结论]载锌凹凸棒石黏土对奶牛瘤胃体外发酵中细菌多样性产生一定影响，其影响随发酵时间和添加剂量而不同。

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