摘要:

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摘要:互营代谢是微生物之间的重要种间互作关系之一，参与互营代谢的微生物广泛存在于土壤、淡水和海水沉积物、厌氧消化反应器、动物肠道和极端环境中（如地下油藏），在有机物厌氧降解转化为二氧化碳和甲烷的过程中发挥着关键性的作用。研究互营细菌的物质代谢和能量传递的分子机制，对认识缺氧环境中的元素生物地球化学循环具有重要意义，也为解决全球能源危机、缓解气候变暖提供理论指导。但是，互营细菌生长缓慢、对氧气敏感，其分离培养的难度大。本文主要回顾了互营细菌的分离策略及其生理生化特征，展望了互营细菌分离培养的发展趋势，并指出以高通量筛选与定向分离相结合的方法，获得具有特定生理生态学功能的互营细菌，是互营微生物资源和分类学研究的发展方向。

摘要:自噬是真核生物中重要且高度保守的蛋白降解过程。在此过程中，细胞中的细胞器、长寿蛋白及其他大分子物质被双层膜的自噬体包裹并运送至降解细胞器中进行降解并重新利用。自噬在病原真菌诸如细胞分化、营养动态平衡以及致病性等各种细胞过程中起重要作用。在本综述中，我们简要介绍了自噬过程，并以人体病原真菌新生隐球菌为例介绍了病原真菌的有性生殖过程；同时我们也总结了目前模式病原真菌中自噬相关基因的研究情况以及自噬调控病原真菌无性和有性生殖的可能机理；最后我们总结全文并讨论了未来自噬调控真菌有性生殖机理研究的工作方向。

摘要:[目的]圈卷产色链霉菌全局性调控基因wblA阻断突变后，尼可霉素不再产生。RNA-seq和转录分析表明san7324基因在野生型菌株中可以正常转录，而在wblA阻断突变株（ΔwblA）中不能转录，为此本文旨在揭示san7324与尼可霉素产生的关系。[方法]利用同源双交换策略对san7324进行基因阻断，而后通过基因遗传回补及对尼可霉素生物合成相关基因的转录分析等方法研究san7324的功能。[结果]在相同培养条件下，阻断突变株Δsan7324与野生型菌株相比失去了合成尼可霉素的能力。我们通过同源比对发现圈卷产色链霉菌中还存在一个与san7324同源的基因san7324L，该基因的阻断导致尼可霉素产量降低。当san7324和san7324L两个基因同时被阻断后，得到的突变株Δsan7324-san7324L生长稀疏而且不能正常发育分化形成灰色表型的孢子或孢子链，只能形成白色表型的气生菌丝，同时也丧失了合成尼可霉素的能力。当这两个基因（san7324-san7324L）回补双突变株后，则恢复了野生型的表型（能形成孢子链并恢复尼可霉素的产生）。进一步的研究初步表明san7324和san7324L的阻断主要影响了尼可霉素生物合成基因簇中途径特异性调控基因sanG的转录水平，从而影响圈卷产色链霉菌的发育分化和尼可霉素的产生。[结论]该结果为链霉菌形态分化与生理代谢关系的研究提供了更多的证据，同时为多效调控基因wblA作用机制的阐明奠定了基础。

摘要:[目的]克隆草地贪夜蛾（Spodoptera frugiperda）Vta1基因，检测Vta1在苜蓿银纹夜蛾核多角体病毒（Autographa californica multiple nucleopolyhedrovirus，AcMNPV）复制中的作用。[方法]利用反转录-PCR与PCR方法筛选草地贪夜蛾Vta1基因及缺失Vta1 N-端MIT结构域的突变体并构建其瞬时表达质粒，通过转染Sf9细胞检测表达；构建Vta1及其突变体的双分子荧光互补表达质粒，并通过瞬时转染检测其与Vps4及ESCRT-III亚基Vps46与Vps60的相互作用；共转染gp64与Vta1及其突变体瞬时表达质粒，检测瞬时表达Vta1突变体对AcMNPV出芽型病毒产量及病毒基因启动子指导报告基因表达的影响。[结果]获得了草地贪夜蛾Vta1基因。氨基酸序列相似性分析表明，昆虫、酵母与人类Vta1同源蛋白的相似性分别约为20%与50%。Western blotting分析表明GFP标签的Vta1及其突变体均能在瞬时转染的Sf9细胞中表达。双分子荧光互补分析发现，缺失第1个或第2个MIT结构域显著降低Vta1突变体与Vps4、Vps46或Vps60的相互作用。此外，瞬时表达Vta1突变体显著降低了AcMNPV感染性出芽型病毒的产量，但并未影响AcMNPV ie1基因早期启动子和p6.9基因晚期启动子指导的LacZ和GUS报告基因的表达。[结论]Vta1可能参与杆状病毒AcMNPV子代病毒粒子的组装和/或出芽释放过程。

摘要:[目的]检测苏云金芽胞杆菌HD73中的转录调控因子Sigma H（σ^H）对spo0A基因转录的调控作用；异源表达纯化Sigma H蛋白，验证其对spo0A基因启动子的直接结合；检测sigH基因的缺失对苏云金芽胞杆菌HD73芽胞形成和晶体蛋白产生的影响。[方法]通过测定spo0A基因启动子指导的β-半乳糖苷酶活性评价spo0A基因在苏云金芽胞杆菌HD73野生型和sigH缺失突变体中的转录水平；通过PCR扩增苏云金芽胞杆菌HD73的sigH基因并插入到表达载体pET21b上，将质粒转入到表达菌株BL21（DE3）中，得到重组菌株BL21（pETsigH）；利用镍柱亲和纯化和阴离子交换纯化得到纯化的Sigma H蛋白；通过凝胶迁移实验（electrophoretic mobility shift assay，EMSA）验证Sigma H蛋白与spo0A基因启动子的直接结合；通过显微镜观察、活芽胞计数的方法对突变株HDΔsigH进行表型特征分析。[结果]sigH缺失后，spo0A基因转录活性降低；在大肠杆菌中正确表达并纯化出大小约为28 kDa的Sigma H-His蛋白；EMSA结果表明纯化后的Sigma H-His蛋白可与spo0A基因启动子结合；镜检和活芽胞计数结果表明突变株HDΔsigH无法产生芽胞和蛋白晶体。[结论]Sigma H蛋白通过与spo0A基因启动子结合直接调控spo0A基因的表达且sigH基因的缺失阻断了苏云金芽胞杆菌中芽胞和晶体蛋白的产生。

摘要:[目的]为研究¹³⁷Cs辐照前后橘小实蝇雄虫肠道菌群多样性和丰度的变化及其肠道菌群在不同分类阶元上的显著差异物种。[方法]本研究利用Illumina HiSeq高通量测序技术对辐照组和对照组共6个样品进行测序分析。[结果]变形菌门和厚壁菌门分别以60.38%、24.33%的比例作为橘小实蝇肠道中的优势菌门和次优势菌门，肠杆菌科和肠球菌科分别以60.38%和15.69%作为优势菌科和次优势菌科。米勒氏菌属（Moellerella）、摩根氏菌属（Morganella）、Cosenzaea属、链球菌科未知属和酸热菌属（Acidothermus）是组间显著差异的菌属。[结论]本研究发现橘小实蝇在辐照后的肠道菌群多样性和丰度均有显著性降低，并在目至属等3个分类阶元上找到辐照后具有显著差异的物种，为后期利用差异菌群来改善辐照对橘小实蝇的消极影响及修复辐照损伤提供理论基础。

摘要:[目的]鉴定洛斯里被毛孢OWVT-1菌株的线粒体基因组，验证公布的USA-87-5菌株线粒体基因组中的错误，对洛斯里被毛孢正确的线粒体基因组序列进行注释并开展不同被毛孢物种间的比较线粒体基因组学分析。[方法]借助DNA高通量测序数据并通过必要的Sanger测序组装OWVT-1的线粒体基因组。通过PCR验证OWVT-1与公布的USA-87-5线粒体基因组序列差异的真实性。利用多种生物信息方法分析和注释洛斯里被毛孢的线粒体基因组。[结果]公布的洛斯里被毛孢USA-87-5菌株的线粒体基因组存在几处序列错误，包括3处长片段的插入缺失和多处短片段的插入缺失。实际上，洛斯里被毛孢USA-87-5与OWVT-1菌株的线粒体基因组序列完全相同。该菌的线粒体基因组全长62949 bp，在7个基因中共插入13个内含子，部分内含子和基因间区显现出序列退化的特征。洛斯里被毛孢、明尼苏达被毛孢、线虫被毛孢的线粒体基因组具有较强的共线性关系。除一些独立的ORF外，核心蛋白编码基因、rRNA基因和tRNA基因的排列顺序非常保守。基因间区的长短是影响3种被毛孢线粒体基因组大小最主要的因素。[结论]公布的洛斯里被毛孢USA-87-5菌株线粒体基因组中存在序列错误。本文新报道了OWVT-1菌株的线粒体基因组，并进行注释和比较线粒体基因组学分析。

摘要:[目的]系统评估全程氨氧化细菌（complete ammonia oxidizing bacteria，Comammox bacteria）、半程氨氧化细菌（AOB）和古菌（AOA）在典型水稻土剖面的垂直分异规律。2015年发现的"全程"氨氧化细菌（Comammox Nitrospira）可将氨分子一步氧化为硝酸盐，实现硝化作用。而经典的"半程"氨氧化细菌（AOB）或古菌（AOA）将氨分子氧化为亚硝酸盐后，再由系统发育完全不同的硝化细菌将其氧化为硝酸盐。全程氨氧化细菌实现了一步硝化全过程，根本改变了学术界对2类微生物分步硝化的经典认知，但相关研究仍处于初步阶段。[方法]选择重庆北碚地区2017年典型水稻土并采集5、10、20和40 cm不同深度土壤（剖面采样点的上下误差不超过1 cm），提取水稻土总DNA后，利用标靶功能基因amoA，通过实时荧光定量PCR技术分析全程氨氧化细菌（Comammox）、半程氨氧化细菌（AOB）和古菌（AOA）在水稻土不同深度的数量变异规律。[结果]半程氨氧化细菌AOB和古菌AOA均随土壤深度增加呈显著下降趋势。然而，全程氨氧化细菌的两大类微生物则表现出相反的规律，Comammox Clade A的丰度随着土壤剖面的加深而显著增加（P<0.05），但Clade B并未有类似规律。Clade A在水稻土不同层次的土层中均比Clade B高出1个数量级，在5 cm和40 cm处的最低和最高值分别为3.42×10⁷、8.46×10⁷ copies/g。AOA与AOB的丰度大致相当，5 cm剖面处数量最高分别为1.23×10⁷、1.83×105 copies/g，但其平均丰度远低于全程氨氧化细菌，Comammox与AOA、AOB amoA功能基因拷贝数之比为10-2000。[结论]全程氨氧化细菌（Comammox bacteria）广泛分布于水稻土不同土层中，且数量远高于"半程"氨氧化细菌和古菌，意味着Comammox可能在水稻土硝化作用中起重要作用。

摘要:[目的]为了探究乙肝病毒核心蛋白（Hepatitis B virus core protein，HBc）病毒样颗粒（Virus-like particles，VLPs）表面抗原密度对免疫后抗体应答水平的影响，制备了不同抗原密度的HBc VLPs疫苗，并检测了其在小鼠体内的抗体应答水平。[方法]首先制备了N端带有3个甘氨酸的人巨细胞病毒重组抗原域AD-4作为模式抗原，接着通过Sortase A的介导将AD-4连接到HBc VLPs表面上。将系列浓度梯度AD-4抗原在Sortase A介导下分别与相同浓度的HBc VLPs发生反应，制备不同抗原密度的HBc-AD-4 VLPs。将其分别免疫6-8周龄BALB/c小鼠3次，每次免疫间隔2 w，间接ELISA法检测被免疫小鼠血清的抗体应答水平。[结果]结果表明，当HBc VLPs表面抗原密度为44.4%时，即HBc反应浓度：AD-4反应浓度为1：0.5时，不足以引起高滴度的抗体产生；当HBc VLPs表面抗原密度为64.2%时，即HBc反应浓度：AD-4反应浓度为1：1时，HBc-AD-4 VLPs诱导的AD-4特异性抗体滴度与100%抗原密度的HBc-AD-4 VLPs所引起的抗体滴度相当；当HBc VLPs表面抗原密度大于64.2%时，引起的抗体应答水平不因抗原密度增加而进一步增强。[结论]发现了HBc VLPs表面抗原密度与免疫后抗体滴度呈正相关，然而免疫64.2%抗原密度的HBc VLPs所产生的抗体滴度可达峰值，抗原密度进一步增加，抗体应答水平不会进一步加强。

摘要:[目的]对一株来源于深海热液口嗜热芽孢杆菌的次生代谢产物进行抑菌活性和抗肿瘤活性的初步研究。[方法]采用纸片法和微量肉汤稀释法检测嗜热芽孢杆菌SY27F次生代谢产物的抑菌活性，采用CCK-8法测定其次生代谢产物的抗肿瘤活性。[结果]抑菌实验表明，嗜热芽孢杆菌代谢产物对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌均有抑菌作用，其最低抑菌浓度分别为1.56 mg/mL和3.13 mg/mL；细胞实验表明，其代谢产物对肿瘤细胞A549、HepG2、HeLa、MCF-7均有一定的抑制作用，其半致死浓度分别为0.390、0.451、0.704、1.105 mg/mL；与人肝肿瘤细胞（HepG2）相比，其对人正常肝细胞（L02）表现出良好的生物相容性。[结论]嗜热芽孢杆菌SY27F次生代谢产物具有一定的抑菌和抗肿瘤活性，可为寻找新型抑菌抗肿瘤活性物质提供优质资源。

摘要:[目的]建立流式细胞仪分选新生隐球菌单细胞的方法，确定新生隐球菌单细胞恢复生长的条件和能力。[方法]利用Moflo XDP流式细胞分析分选仪，体外测定不同条件下新生隐球菌恢复生长的比率。[结果]建立了流式细胞仪新生隐球菌单细胞分选流程。确定流式细胞仪分选得到的新生隐球菌单细胞具有恢复生长的能力，恢复生长的能力受营养条件和菌株差异的影响。在营养丰富的条件下，新生隐球菌JEC21和H99单细胞恢复生长比率分别为74%和89%。在寡营养条件下，JEC21和H99单细胞恢复生长比率分别为37%和80%。JEC21生长比率随细胞数的增加而升高，细胞数为100个时，生长比率为55%；细胞数为1000个时，生长比率为97%。[结论]流式细胞仪分选得到新生隐球菌单细胞具有恢复生长的能力，生长能力受营养条件、菌株差异的影响。

摘要:[目的]揭示乌鲁木齐河源天山1号冰川表面冰尘（CS）和底部沉积层（DS）可培养酵母菌系统发育类群及其结构组成差异，分析低温酵母菌代表菌株之间的生态、生理生化特性。[方法]利用4种培养基分离天山1号冰川可培养酵母菌，采用ITS基因序列分析确定菌种的系统进化地位。对分离菌株的最适生长温度、耐盐性和产酶等生态、生理学特性进行分析。[结果]从冰尘和底部沉积层中共分离出152株酵母菌菌株，通过ITS rRNA基因序列的NCBI比对和Rep-PCR指纹分型，结果表明酵母菌类群包括担子菌门（Basidiomycota）和子囊菌（Ascomycota），分属于14个属26种，其中担子菌门柄锈菌亚门（Pucciniomycotina）88株、伞菌亚门（Agariomycotina）24株，子囊菌门40株，冰川广布酵母菌Vishniacozyma victoriae为优势菌株（占比21.84%）。17种酵母的最适生长温度为15℃、2种为10℃、6种为20℃。25株代表酵母菌株产酶分析显示，产脂肪酶、淀粉酶、蛋白酶菌株分别为11株、11株、5株，6株3种酶都不产。[结论]天山1号冰川冰尘及底部沉积层可培养低温酵母系统发育类群结构存在差异，产低温酶活性高、稳定性好，为今后冰川低温酵母菌的研究提供有价值的数据支持。

摘要:[目的]对多重耐药的肺炎克雷伯菌1512中的质粒p1512-KPC进行测序及比较基因组学的分析。[方法]利用16S rRNA基因测序进行菌种鉴定，根据7对管家基因（gapA、infB、mdh、pgi、phoE、rpoB和tonB）对菌株进行多位点序列分型（Multilocus sequence typing，MLST）。利用PCR进行耐药基因的筛查，通过接合转移实验及电转化实验将质粒转入受体菌大肠杆菌EC600。采用改良Carba NP法检测细菌碳青霉烯酶的活性以及类型，使用VITEK 2 Compact全自动细菌鉴定及药敏分析仪检测菌株最小抑菌浓度（Minimum inhibitory concentration，MIC）。最后通过高通量测序技术结合生物信息分析手段明确菌株1512及质粒p1512-KPC的耐药基因谱，并通过比较基因组方法对质粒p1512-KPC的基本结构、耐药基因遗传环境及移动元件等结构基因组学特征进行分析。[结果]菌株1512为产A类碳青霉烯酶的多重耐药肺炎克雷伯菌，MLST分型结果显示该菌为ST11型。经PCR筛查，菌株1512包含bla_KPC-2、dfrA1和sul1耐药基因，其中bla_KPC-2基因位于不可结合转移但电转成功的质粒p1512-KPC上。测序结果显示，质粒p1512-KPC长度为117.69 kb，同时包含IncFⅡ型复制子和属于Rep_3家族但类型未知的复制子repB，并携带耐药基因bla_KPC-2、bla_CTX-M-65、bla_TEM-1及rmtB。其中bla_KPC-2、bla_CTX-M-65及bla_TEM-1分别存在于截短的Tn6296、Tn6367及截短的Tn2的基因环境中。[结论]携带bla_KPC-2、bla_CTX-M-65、bla_TEM-1及rmtB基因的质粒p1512-KPC介导了肺炎克雷伯菌1512对青霉素类、头孢菌素类、碳青霉烯类、单环β-内酰胺类及氨基糖苷类抗生素耐药，并能引起相应耐药基因的水平传播。此外，本研究还对IncFⅡ型复制子和Rep_3家族复制子repB共存的质粒进行了比较基因组分析，为该类型质粒的多样性和进化提供了更深入的理解。

摘要:[目的]揭示我国东北典型湿地沉积物中T4型噬菌体g23基因的多样性，明确湿地环境T4型噬菌体群落分布特征，为噬菌体生态学研究提供数据支撑。[方法]采用简并性引物MZIA1bis和MZIA6对采自东北6个地点不同类型湿地沉积物土壤DNA进行PCR扩增，采用克隆测序方法，解析沉积物中T4型噬菌体g23基因组成，通过UniFrac分析T4型噬菌体群落结构在湿地沉积物中与其他环境中的差异。[结果]在东北湿地沉积物中共得到262条不同的g23基因序列，构建的系统进化树分析表明，我国东北湿地沉积物T4型噬菌体g23基因分布与海洋、湖泊及稻田生态系统中g23基因亲缘关系较近，而与东北旱地黑土g23基因分布较远；以g23基因群集表征的T4型噬菌体群落在不同地点湿地中分异明显。[结论]东北湿地生态系统T4型噬菌体群落结构复杂多样，存在着一些未知的噬菌体类群。

摘要:[目的]尿素ABC转运体透性酶亚基编码基因urtB可能参与尿素代谢及支链氨基酸转运；本文旨在获得实验证据阐明urtB基因对华癸根瘤菌结瘤和固氮的影响，为深入研究其功能机制提供一定的科学依据。[方法]利用生物信息学分析urtB基因的结构特征及生物学功能，通过荧光定量检测urtB基因在自生和共生条件下的时空表达特征和启动子原位表达技术检测urtB基因组织表达特征，采用插入突变构建urtB突变株，通过植物盆栽并结合添加氮素处理，检测与分析突变体的共生固氮表型变化。[结果]分析表明urtB基因对于氮素转运非常重要，在共生条件下的表达水平比自生培养条件下显著上调表达；在成熟根瘤的固氮区中大量表达；正确构建和筛选获得了根瘤菌urtB突变株；接种urtB突变株与野生型菌株7653R相比较，突变体根瘤发育异常；植株地上部分生物量和根瘤固氮酶活性显著降低；添加氮素可恢复其共生缺陷表型。[结论]华癸中慢生根瘤菌urtB基因可能通过影响根瘤中氮转运或同化，进而在根瘤发育与共生固氮中发挥重要作用。

摘要:[目的]Rv3194c基因编码的是结核分枝杆菌的PDZ信号蛋白，本研究探讨该蛋白的亚细胞定位，为其细胞结合蛋白的筛选奠定基础。[方法]从H37Rv基因组中扩增出编码只含有PDZ结构域的tRv3194c（Rv3194c 1-234 aa）的基因片段，在3'端加T2A和EGFP序列，一并插入真核表达载体构建出pcDNA3.1-tRv3194c-T2A-EGFP。将构建好的质粒瞬时转染L929细胞，并共感染重组痘苗病毒vTF7-3，用间接免疫荧光、流式细胞分选以及Western blotting检测融合蛋白的表达以及亚细胞定位。[结果]成功构建出真核表达载体pcDNA3.1-tRv3194c-T2A-EGFP，瞬时转染L929细胞后融合蛋白tRv3194c定位于线粒体膜上，且重组痘苗病毒vTF7-3的感染有助于靶蛋白表达水平的提高。[结论]Rv3194蛋白的PDZ结构域与线粒体外膜相关蛋白结合，为了解该蛋白在细胞内的致病机制提供重要线索。

摘要:[目的]本研究分离筛选出一株对黄曲霉既有抑制作用又能降解其毒素的拮抗细菌菌株，并将其应用于玉米中的黄曲霉污染防治研究。[方法]试验通过平板筛选法结合玉米活体筛选法对黄曲霉毒素B1（AFB1）的拮抗细菌进行初筛，以AFB1的降解率和抑制率为指标进行复筛。[结果]分离到的菌株对黄曲霉菌的抑制率为79.20%，对1 μg/mL的黄曲霉毒素B1的降解率为68.39%。贮藏期玉米含水量在15%-30%时，该菌株对黄曲霉污染的抑制率与玉米含水量成反比，即玉米含水量在15%时其抑制率达92.46%，玉米含水量在30%时其抑制率为19.41%。玉米含水量在28%时，菌株对黄曲霉污染玉米的防治效果达到36.39%。[结论]筛选出的拮抗菌株为枯草芽孢杆菌，该菌株不仅对黄曲霉菌有抑制作用，而且能减少AFB1对玉米的污染。