摘要:

摘要:

摘要:细菌在生存过程中要面对复杂多样的环境，在长期进化过程中，细菌逐渐形成不同的应答机制来感应环境信号的变化，并通过精确的基因表达来调控生理生化反应。基因表达调控可分为转录水平和转录后水平两个方面，对于细菌来说，非编码RNA在转录后调控上发挥着重要的作用，而大多数非编码RNA与靶标mRNA的相互作用过程又离不开Hfq蛋白的辅助。本文综述了非编码RNA的分类、调控特点，伴侣蛋白Hfq的结构、功能以及两者相互作用的机制，以期深入了解非编码RNA及其伴侣蛋白Hfq在转录后调控中发挥的作用。

摘要:革兰氏阴性菌包含有两层组分不同的膜结构——内膜和外膜，对大多数革兰氏阴性菌而言，脂多糖（lipopolysaccharides，LPS）是其外膜上最主要的脂质成分，锚定在外膜小叶（the outer leaflet of the OM）上，是革兰氏阴性菌固有免疫的重要组成部分。脂多糖运输系统（lipopolysaccharide transport system，Lpt）将胞内装配完整的LPS正确装配到外膜，使得与脂多糖相关的阻渗、有机溶剂耐受性、疏水性抗生素耐受性、膜通透性等功能得以实现。该运输系统的正确作用主要依赖7个不同的脂多糖运输蛋白（LptABCDEFG）协同完成，整个系统贯穿细菌内膜至外膜，由内膜上ABC转运体复合物LptB2FG、胞质内转运协同蛋白LptA/C及被许多学者称作脂多糖运输的"命门"的外膜蛋白复合物LptDE共同构成。本文就革兰氏阴性菌脂多糖的具体结构功能进行简介，进而综述脂多糖运输系统的7个蛋白的构成和作用机制，以期为进一步研究该系统中每个蛋白的功能提供理论基础及参考。

摘要:海绵体动物分离到的聚酮类化合物很多是由其共生或附生微生物体内的trans-AT聚酮合成酶催化产生的。利用宏基因组技术克隆具有生物活性的聚酮化合物的生物合成基因簇，不但能阐明活性化合物的生物合成路径，而且可以通过异源表达获得目标化合物。本文综述了海绵体动物来源的trans-AT聚酮合成酶产生的聚酮化合物生物合成及其基因簇的研究进展。

摘要:植物萜类化合物是以异戊二烯为结构单位的一大类植物天然的次生代谢产物。D-柠檬烯属于单萜类化合物，由于它具有抑菌、增香、抗癌、止咳、平喘等多种功能，已被广泛应用于食品、香料、医疗等行业。目前D-柠檬烯的工业生产主要是从植物的果皮或者果肉中提取的，但提取方法存在着分离纯化复杂、产率低、能耗大等缺点。而本世纪初合成生物学技术的兴起，为微生物异源合成天然活性化合物带来了全新的理念与工具，打破了物种间的界限，使微生物异源合成D-柠檬烯成为现实。构建定向、高效的异源合成D-柠檬烯的微生物细胞工厂，实现微生物发酵法替换传统的植物提取法，具有重要的经济与社会效益。本文主要回顾了近几年利用代谢工程改造酿酒酵母异源合成萜类化合物取得的成就，阐述了以酿酒酵母作为底盘微生物，利用代谢工程和合成生物学的手段构建高产D-柠檬烯的合成策略。

摘要:从北海涠洲岛海域腐烂的马尾藻中分离得到的海洋弧菌（Vibrio X511）具有较强的利用褐藻胶能力，本文利用转录组测序的方法以研究弧菌X511的褐藻胶代谢途径。[方法]采用Illumina HiSeq2500测序平台对菌株在褐藻胶及葡萄糖培养下的转录组进行测序；比较和分析差异转录本，利用荧光定量PCR验证测序结果；采用GO（Gene Ontology）和KEGG（Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes）对差异转录本进行功能和Pathway注释。[结果]经比较发现，菌株在褐藻胶培养下相对于葡萄糖的培养共有2024个差异表达基因，其中1066个基因上调，958个基因下调；某些普遍存在于代谢途径中的基因在不同培养条件下也存在差异表达；海洋弧菌X511中涉及褐藻胶利用的所有基因以及合成乙醇的关键基因其转录量均有一定程度的上调；此外，通过分析发现该菌株具有独特的褐藻胶利用方式，其中的一个代谢过程尚未在弧菌中被报道。[结论]成功解析了海洋弧菌X511的褐藻胶代谢途径，丰富了生物方法降解褐藻胶的研究，为大型海藻生物质能源的研究提供有价值的数据支持。

摘要:[目的]微生物活动是引起食品腐败的主要原因，研究食品腐败菌的腐败作用调控机制对于保证食品的质量和安全具有重要意义。荧光假单胞菌是一种代表性的食品腐败菌，本文旨在研究RNA聚合酶的选择性sigma因子RpoS在荧光假单胞菌致腐败过程中的作用。[方法]运用同源重组的方法构建荧光假单胞菌冷藏鱼分离株的rpoS基因缺失突变株，比较野生型和突变株暴露于不同胁迫条件下的存活率；通过液相色谱-串联质谱（LC-MS/MS）分析野生型和突变株产生高丝氨酸内酯类（AHLs）群体感应信号分子的种类和含量；检测野生型和突变株接种于灭菌三文鱼汁后4℃贮存过程中的菌落总数和挥发性盐基氮的生成量。[结果]成功构建了荧光假单胞菌rpoS基因缺失突变株。rpoS基因的缺失导致荧光假单胞菌对10 mmol/L H₂O₂和15%乙醇的耐受性显著降低，对150μg/mL结晶紫和175 mmol/L醋酸的耐受性有一定程度增强，不影响其对47℃和20% NaCl的耐受性。荧光假单胞菌在rpoS基因缺失突变后长链信号分子C₁₀-HSL、C₁₂-HSL和C₁₄-HSL的含量增加。在灭菌三文鱼汁中的腐败活性检测表明rpoS基因缺失可导致荧光假单胞菌挥发性盐基氮的生成量显著降低。[结论]荧光假单胞菌的RpoS不仅调节细菌对多种胁迫条件的耐受性，还影响AHL群体感应和腐败活性。

摘要:[目的]为了分离鉴定对花生侵脉新赤壳菌果腐病病原菌Neocosmospora vasinfecta具有抑制作用的根际芽孢杆菌。[方法]利用平板稀释法从花生的根际土壤分离芽孢杆菌，再采用平板对峙法筛选出对N.vasinfecta具有抑制作用的根际芽孢杆菌，通过形态观察、生理生化特性和分子生物学相结合的多相分类方法对生防根际芽孢杆菌进行分类鉴定，检测脂肽类抗生素合成基因类型，并进行花生侵脉新赤壳菌果腐病的田间防治试验。[结果]从花生根际土壤中分离到28株芽孢杆菌，其中对花生果腐病病原菌具有明显抑制作用有8株。多相分类法结果显示2株为枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis），6株为解淀粉芽孢杆菌（B.amyloliquefaciens）。脂肽类抗生素合成基因检测显示，8株生防芽孢杆菌含有至少1种脂肽类抗生素，其中所有生防菌均含有丰原素B合成基因，推测这些芽孢杆菌对N.vasinfecta的抑制机制可能与脂肽类抗生素的合成相关。田间防病实验结果显示，B.amyloliquefaciens GF-3和GF-22制备的生物有机肥均能有效降低NPRP的发病指数，其防治效率分别为32.35%和79.41%，增产率分别为19.12%和25.85%。[结论]分离鉴定了2株对花生侵脉新赤壳菌果腐病具有明显防治效果的根际芽孢杆菌，这不仅为花生侵脉新赤壳菌果腐病的生防制剂研制提供了菌株，还为研究防治机理奠定了基础。

摘要:[目的]表达、纯化来源于Bacillus sp. HJB17的双功能域β-折叠桶碱性植酸酶（phyHT），并对该酶进行蛋白序列以及酶学特征分析，为该酶的广泛应用奠定基础。[方法]应用生物信息学技术，对phyHT蛋白序列进行了生物信息学分析。表达、变复性、分离纯化得到具有酶活性的可溶性phyHT蛋白溶液，通过硫酸亚铁-钼蓝法对phyHT的酶学特性进行了研究。[结果]序列分析结果显示，phyHT由633个氨基酸组成，含有2个植酸酶结构域，属于典型的BPP植酸酶，相对分子量（M_W）为69321.68 Da，理论等电点为5.37，为亲水性蛋白。二级结构中，phyHT中α-螺旋（helix）、β-片层（sheet）占主要的比例，高级结构以β片层形成的桶状结构为主。酶学性质研究表明，该酶的最适反应温度为35，在45以下比较稳定。最适的pH为8.0，在pH为6.0-12.0条件之间比较稳定。低浓度的Ca²⁺以及Mg²⁺对酶活性有促进作用，Fe²⁺、Mn²⁺、Zn²⁺、Cu²⁺、Ni²⁺等金属离子对酶活性有抑制作用。[结论]本研究成功对phyHT进行了蛋白序列分析以及酶学性质研究，phyHT属于碱性植酸酶，酶活性高、稳定性好，在理论研究和工业生产方面均有很大应用价值。

摘要:[目的]为了探讨鲎素作为抗菌药物在临床使用中的安全性问题，通过鲎素连续增高浓度法对绿脓杆菌进行耐受性诱导，并对其耐受性机制进行初步研究，以期为鲎素的广泛应用提供理论依据。[方法]绿脓杆菌ATCC27853为试验菌株，通过连续增高浓度诱导法筛选抗药菌株，并通过抗药稳定性、交叉抗药性、抗药性代偿测定来探究其耐受性特点，通过对其胞外蛋白酶活性、生物膜形成、胞外多糖含量的变化来探讨其抗药性机制。[结果]通过连续增高鲎素浓度法对原始菌株进行30多代诱导后，绿脓杆菌ATCC27853对鲎素的MIC值逐渐增高，80多代时产生了明显抗药性。抗药菌株对丁胺卡那以及pexiganan、鲎素同源肽tachyplesin Ⅲ、polyphemusin I均能产生不同程度的抗药性。在无药培养基中抗药菌株以更长的延滞期作为抗药性代偿，但在有药培养基中具有更短的延滞期和更大的生长速率。抗药菌株较原始菌株分泌的胞外蛋白酶活性增高，并能降低鲎素的抗菌活性。在同样条件下抗药菌株较原始菌株胞外多糖含量增高，更易形成生物膜。[结论]在长期选择压力下绿脓杆菌ATCC27853对鲎素能产生抗药性，其抗药性机制可能与生物膜形成、胞外蛋白酶失活鲎素有关。关于细菌对鲎素的抗药性机制，有待进一步研究。

摘要:[目的]原核表达某些需辅因子的外源蛋白时往往酶活偏低，为提高酶活和减少外加辅因子的成本，我们尝试在大肠杆菌中表达外源过氧化氢-过氧化物酶的同时提高大肠杆菌中与该酶辅因子相关的合成代谢。[方法]本研究克隆了中度嗜盐菌Halomonas elongata DSM2581的过氧化氢-过氧化物酶CAT-POD（catalase-peroxidase）编码基因katG的ORF，构建原核表达载体pET28a-katG，实现了CAT-POD在大肠杆菌中的重组表达。由于CAT-POD活性依赖其活性中心血红素，而血卟啉是血红素的骨架，通过构建原核表达载体pUC19-tac-hemA，将编码5-氨基乙酰丙酸合成酶的hemA基因在大肠杆菌中过量表达，提高卟啉的含量，从而提高重组蛋白CAT-POD的酶活。[结果]最终的CAT酶活达到了377 U/mL，为对照组的7.5倍。[结论]本研究为工业生产高活性CAT-POD提供了有效的方案，也为体外重组表达含辅因子的蛋白提供可借鉴的思路。

摘要:[目的]研究植物乳杆菌JLK0142胞外多糖（EPS）对RAW264.7巨噬细胞和免疫抑制小鼠免疫活性的影响。[方法]从植物乳杆菌JLK0142培养液中分离纯化EPS，采用体外细胞培养，测定EPS对巨噬细胞增殖、吞噬活性和一氧化氮（NO）分泌的影响；采用环磷酰胺构建免疫抑制小鼠模型，灌胃不同剂量的EPS，分别测定小鼠脾脏指数、T淋巴细胞增殖活力及血清中IL-2和TNF-α水平。[结果]植物乳杆菌JLK0142胞外多糖在50-800 μg/mL浓度范围内能促进正常状态RAW264.7巨噬细胞的增殖，显著提高巨噬细胞的吞噬活性及NO的分泌量；与模型组相比，EPS中、高剂量组小鼠脾脏指数和T淋巴细胞增殖活力显著提高；EPS高剂量组小鼠血清中IL-2和TNF-α含量显著提高。[结论]植物乳杆菌JLK0142胞外多糖能有效提高RAW264.7巨噬细胞的免疫活力，并拮抗环磷酰胺对小鼠免疫功能的抑制作用。

摘要:[目的]确定厌氧盐碱细菌Alkalitalea saponilacus产木聚糖酶所需的碳源，优化木聚糖粗酶的提取条件并分析酶学性质。[方法]应用GC技术分析A.saponilacus发酵木聚糖的主要产物；利用二硝基水杨酸法（DNS）测定木聚糖酶活力以获得最优的碳源、提取粗酶的最佳条件及其酶学特性。[结果]A.saponilacus以不同来源木聚糖为底物时，发酵产生的主要产物丙酸含量都在80%以上。若以0.4%（W/V）蔗糖+0.1%（W/V）桦木木聚糖为复合碳源时，木聚糖酶活力是以桦木木聚糖或者蔗糖为单一碳源时的3.2倍。木聚糖酶的酶活力在盐度2%-6%、pH 7.0和55达到最佳且在该条件下的酶活力为590 IU/mg。此外，该酶活力在0.2% Tween 20存在时增加，而在5 mmol/L Mg²⁺和0.2% Triton X-100存在时无显著影响，但在Cu²⁺、Fe³⁺和Ni²⁺等金属离子存在时则被显著抑制。[结论]A.saponilacus发酵主产物丙酸以及生物合成的木聚糖酶在工业生产中具有广泛的应用前景。

摘要:[目的]明确贝莱斯芽孢杆菌（Bacillus velezensis）L-1对梨灰霉和青霉病菌的抑制作用，明确菌株L-1无菌发酵液拮抗活性的稳定性及可能的拮抗机制。[方法]通过离体测定、活体测定和病原菌菌丝形态观察，评价菌株L-1对梨灰霉和青霉病菌的拮抗活性。以梨灰霉病菌为供试病原菌，利用牛津杯法测定菌株L-1无菌发酵液拮抗活性的稳定性。利用Pacbio RSⅡ三代测序技术测定L-1的全基因序列，将全基因序列与基因蛋白质序列数据库进行BLAST比对分析，预测菌株L-1可能产生的次生代谢产物及潜在的作用机制。[结果]菌株L-1对梨灰霉和青霉病菌的活体抑制率分别为92.88%和77.47%，能引起病原菌菌丝膨大、畸形。菌株L-1在含10% NaCl的培养液中仍能正常生长，其无菌发酵液耐高温、酸、碱、紫外照射和蛋白酶降解，对病原菌具有稳定的拮抗活性。全基因序列分析结果显示菌株L-1有112个基因参与了多种碳源的代谢，可以利用多种碳源进行生长；含有参与亚精胺、海藻糖等与菌株抗逆性相关化合物合成的基因；次生代谢产物预测结果显示：L-1含有合成surfactin、fengycin、bacillibactin、bacillaene、macolactin、difficidin、bacilysin等多种肽聚糖和聚酮糖类抗性化合物的基因簇，以及能够降解病原菌细胞壁的β-1，3-葡聚糖酶和几丁质酶相关的基因；此外菌株L-1含有生成乙偶姻等能够诱导植物抗性的基因。[结论]菌株L-1能有效拮抗多种梨果采后病害，抗逆性强，拮抗活性稳定，预测菌株L-1能够通过产生多种拮抗活性化合物和细胞壁水解酶类以及诱导植物抗性实现防病效果，具有很大的应用潜力。

摘要:[目的]在循环养殖系统中应用不同的复合益生菌制剂，探讨凡纳滨对虾肠道菌群结构特征及免疫水平发生的变化。[方法]30 d养殖周期结束后，通过平板计数法分析肠道细菌总数和弧菌总数；基于高通量测序技术分析肠道样品V3+V4区菌群特征；采用实时荧光定量PCR技术分析免疫相关因子TLR1和Dorsal基因表达水平，阐述益生菌制剂应用的意义。[结果]益生菌制剂的应用降低了凡纳滨对虾肠道中细菌总数，抑制弧菌的生长，间接预防疾病的发生。不同益生菌制剂从不同程度上优化了凡纳滨对虾肠道菌群结构，提高高质量序列和有效OTU数量，Chao1、Simpson、Shannon指数显示了丰富度和多样性变化，复合益生菌制剂3效果较好。同时，菌群结构得到优化，其中益生菌制剂1组对拟杆菌门含量百分比产生显著影响。Toll受体TLR1和Toll通路中的Dorsal基因mRNA表达受到益生菌制剂的影响，1、3组促进了TLR 1表达，1、2、3组都促进了Dorsal基因表达。[结论]在循环水养殖系统中添加益生菌制剂可优化凡纳滨对虾肠道菌群特征，提高免疫水平，为病害防控和健康养殖提供理论依据。

摘要:[目的]不合理施肥所引发的土壤环境问题逐渐成为制约我国农业可持续发展的重要因素之一，土壤真菌作为一类重要的土壤微生物，研究长期施肥对土壤真菌多样性及群落分布格局，探讨其理化因子对真菌群落结构的影响具有一定意义。[方法]本研究以东北黑土玉米田长期定位施肥试验（1984-2017）为基础，通过常规分析和Illumina MiSeq高通量测序技术，分析长期施肥对黑土玉米田土壤养分含量和真菌群落结构变化的影响。[结果]长期施用氮肥明显降低土壤pH，却增加了玉米产量，秸秆与化肥配施可以增加土壤有机质和全氮的含量。稀释曲线结果表明长期施肥降低了土壤真菌序列的丰度和均匀度，并且在秸秆与化肥配施中序列数最低；在优势菌群中，共检测出5个已知真菌门，分别是子囊菌门（Ascomycota）、担子菌门（Basidiomycota）、接合菌门（Zygomycota）、球囊菌门（Glomeromycota）和壶菌门（Chytridiomycota），子囊菌门占总序列平均值的57.0%，并且在氮磷钾配施高量秸秆有机肥（NPK+S0.5）的土壤中，子囊菌门丰度高达70.35%。在土壤真菌属水平的物种丰度分析中，共检测出109个已知真菌属，Humicola、Fusarium、Verticillium、Mortierella这4个菌属为优势菌属；Chaetomium、Trichocladium、Podospora、Preussia4个菌属在秸秆与化肥配施处理中丰度较高，并同属一个分支聚类。从多样性指数分析得出，秸秆与化肥配施可以增加物种丰度和群落多样性；从热图分析可知，施用氮肥和不施用氮肥处理间真菌群落组成存在明显差异。RDA分析中，土壤理化性质影响着土壤真菌群落结构，尤其是土壤的pH、全量氮磷钾（T-N、T-P、T-K）、有效磷钾（A-P、A-K）和铵态氮（NH₄⁺-N）浓度是重要环境因素。[结论]因此，施用氮肥虽然增加了产量，但也造成土壤酸化，真菌数量增加，其丰富度和多样性明显降低。而秸秆与化肥配施可以维持土壤健康生态环境和真菌群落多样性。

摘要:[目的]筛选鉴定一株产酯酶用于选择性拆分（R，S）-α-乙基-2-氧-1-吡咯烷乙酸甲酯的菌株，利用该菌株固定化细胞催化拆分外消旋底物。[方法]通过富集培养、罗丹明B平板初筛及复筛培养获得一株选择性拆分（R，S）-α-乙基-2-氧-1-吡咯烷乙酸甲酯的菌株，通过对其形态、生理生化特征及16S rDNA序列分析，确立该菌株系统发育地位。优化了利用硅藻土-戊二醛吸附交联法对该菌体细胞固定化的条件，研究固定化细胞催化性质及操作稳定性。[结果]该菌为革兰氏阴性菌，鉴定其为甲基球状菌属（Methylopila）。固定化体系最优条件：聚乙烯亚胺0.15%（V/V），戊二醛0.2%（V/V），硅藻土6 g/L，菌体质量浓度100 g/L。与游离细胞相比，固定化细胞最适pH由8.0变为8.5，最适温度由35℃变为40℃，pH稳定性和温度稳定性都有所提高。Cu²⁺、Mn²⁺、Ca²⁺能促进酶活，Zn²⁺、Fe²⁺抑制酶活。固定化细胞的有机溶剂耐受性较游离细胞有所提高。动力学分析细胞固定化后K_m值变大，底物亲和力降低。利用固定化细胞水解（R，S）-α-乙基-2-氧-1-吡咯烷乙酸甲酯，底物浓度200 g/L，反应20 h，保留构型为S型，得率47.8%，对映体过量值ee_s为99.4%，重复使用12次后仍保留初始酶活的80%以上。[结论]开发了利用Methylopila sp.cxzy-L013固定化细胞择性拆分（R，S）-α-乙基-2-氧-1-吡咯烷乙酸甲酯的工艺，该工艺具有良好的工业应用前景。