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摘要:假单胞菌铁载体（Pvd）的产生是社会微生物学研究的一个重要模式系统：产生菌是合作者，而不产生菌是欺诈者。欺诈者可以不用付出Pvd合成的能量代价，而利用其他细菌产生的Pvd来获取生长所需的铁离子，因而处于竞争优势地位。合作与欺诈成为了当前解释自然界广泛存在的Pvd不产生菌进化形成的主要原理。本文将阐述荧光假单胞菌Pvd不产生菌形成的多条进化途径，并在此基础上剖析合作与欺诈原理的普遍适用性问题。

摘要:细菌对传统抗生素的耐药程度十分严重，寻找克服耐药性的新型抗菌药物已成为当务之急。抗菌肽（antimicrobial peptides，AMPs）是当下较有前景的抗菌药物之一。虽然通常认为，AMPs优先攻击细胞膜的特点使其不会引起广泛的耐药性，但其对特定靶标的识别能力仍为基因突变和细菌耐药性的产生提供了可能。此外，一些细菌还显示出了抵御宿主AMPs的杀伤作用并与宿主细胞共存的能力，相应的细菌防御机制也使其对治疗性AMPs产生抗性，这种交叉抗性近年来也备受关注。这些耐药现象的发现均对AMPs的开发提出了新挑战。本综述就细菌对AMPs耐药的分子机制进行了研究进展的总结，并且对治疗性AMPs与宿主防御肽交叉抗性的相关机制研究进行了归纳，以期寻求新的对抗耐药性的策略。

摘要:无机磷酸盐（Pi）在菌体遗传、能量代谢及细胞内的信号传导等生物过程中发挥重要的作用。在细菌中，主要由磷酸盐特殊转运系统（Pst）和磷酸盐转运系统（Pit）来完成对Pi的吸收和利用。其中，Pst是在低磷胁迫下转运Pi的关键系统。近年来的研究表明，Pst系统除在调控Pi的代谢和平衡中发挥重要作用外，还介导细菌耐药、产毒和侵袭等。Pst系统是ABC转运蛋白家族的一种，一般由PstS、PstC、PstA、PstB和PhoU 5个蛋白组成。其中，PstS和PstB蛋白是该系统中的关键蛋白。本文重点对PstS和PstB调控Pi转运和介导细菌耐药的分子机制进行综述，旨在为深入研究该系统与细菌耐药的关系，以及研发以PstS和PstB为靶点的新药提供参考。

摘要:尽管预防性疫苗显著减少了乙型肝炎病毒（hepatitis B virus，HBV）新发感染，但目前全球仍有超过2.4亿慢性HBV感染者，其中每年因HBV感染相关的终末肝病和肝癌引起的死亡人数高达68万。目前用于慢性乙型肝炎（chronic hepatitis B，CHB）治疗的抗病毒药物包括干扰素和核苷/核苷酸类似物两大类，但均难以实现理想的临床治疗终点，即乙肝表面抗原（HBsAg）阴转或血清学转换。针对CHB患者尚未被满足的巨大医疗需求，国内外团队正在针对HBV生活周期的各个关键步骤以及潜在的宿主因子，尝试研发更为有效的CHB治疗药物，本文简要综述了当前处于临床开发阶段以及部分临床前阶段的CHB候选药物研发进展。

摘要:大豆食品中通常富含染料木素和大豆苷元等异黄酮素，人和动物肠道中的某些细菌具有将异黄酮素代谢转化为S-雌马酚的能力。到目前为止，S-雌马酚被认为是一种具有潜在健康调节作用的化合物。啮齿类动物均具备产雌马酚的能力，但不同人群之间存在差异，产雌马酚细菌是否存在可能是造成这种差异的重要原因；不同产雌马酚细菌的代谢机制可能不同，并影响机体最终产雌马酚的能力。本文对已知的各种产雌马酚细菌及其细菌的雌马酚合成机制进行综述，以期为进一步了解雌马酚产生个体差异、雌马酚代谢转化效率、体外雌马酚的发酵生产，以及临床产雌马酚细菌的应用等提供理论参考。

摘要:微生物参与的还原性无机硫化合物的氧化过程是硫地球化学循环的重要组成部分，也可应用于生物冶金工业及酸性矿水治理等方面。嗜热古菌是高温环境中存在的一群特殊的微生物，其所参与的异化型硫氧化途径复杂多样，涉及众多氧化还原酶以及硫转运蛋白。本文将结合我们的研究工作，就参与异化型硫氧化代谢过程的嗜热古菌的种类，以及它们所参与的硫氧化过程进行系统的介绍。

摘要:[目的]家蚕核型多角体病毒（Bombyx mori nucleopolyhedrovirus，BmNPV）隶属于杆状病毒，需要借助宿主细胞能量代谢进行自身增殖复制。家蚕ADP/ATP转运酶（Bombyx mori ADP/ATP translocase，BmANT）是线粒体转运蛋白，在BmNPV感染条件下和家蚕热休克蛋白60（heat shock protein 60，BmHSP60）具有直接的相互作用。因此，鉴定Bmant基因在BmNPV感染过程中的功能特征，有助于解析杆状病毒劫持宿主细胞因子促进自身增殖复制机制，完善杆状病毒和宿主相互作用网络。[方法]通过结构域预测BmANT蛋白的结构特征，荧光定量PCR分析Bmant基因在BmNPV感染后的变化特征；并过表达BmANT检测其对病毒DNA复制和病毒蛋白表达变化影响；进一步在转录水平分析Bmant和Bmhsp60基因的调控关系；最后通过流式细胞术等技术鉴定Bmant和Bmhsp60基因共同调控BmNPV增殖复制的机制。[结果]SMART软件预测显示BmANT包含3个线粒体载体结构域，BmNPV感染24 h后Bmant基因持续下调表达。过表达Bmant基因能够显著抑制BmNPV DNA的复制和VP39蛋白表达。荧光定量PCR分析显示Bmant和Bmhsp60基因具有相互拮抗作用，能够相互抑制转录。Bmant和Bmhsp60共同过表达分析显示，BmANT和BmHSP60共同作用BmNPV能够抑制病毒的增殖复制。[结论]结果表明，BmANT是一个线粒体载体蛋白，具有显著的抗病毒作用，能够下调Bmhsp60基因表达，并抑制BmNPV增殖复制。

摘要:日本鳗草（Zostera japonica）是亚洲特有的海草种类，具有重要生态价值。近年来，黄渤海海草分布区中的日本鳗草海草床持续退化，引起了研究人员的广泛关注。[目的]基于根际微生物的分布与日本鳗草的健康生长密切相关的设想，本文旨在探究黄渤海海草分布区日本鳗草根际细菌群落结构多样性并分析其与海草健康生长的内在联系。[方法]选取黄渤海海草分布区中东营、威海、大连3个地点的日本鳗草根际与非草区表层沉积物，采用高通量测序技术（Illumina HiSeq PE300）解析根际微生物群落特征，并结合相关环境参数分析其环境功能。[结果]日本鳗草根际表层沉积物中主要存在的细菌类群有：变形菌门（Proteobacteria）所占比例为41.1%，蓝细菌门（Cyanobacteria）占15.4%，拟杆菌门（Bacteroidetes）占12.6%，放线菌门（Actinobacteria）占9.3%。不同地点之间以及样品类型（海草床根际与非根际）之间的微生物群落存在显著差异，主要表现为根际富含硫酸盐还原菌和固氮菌。环境因素：TN（total nitrogen）、TC（total carbon）、TOC（total organic carbon）、黏土（Clay）、砷（As）与根际群落组成与分布显著相关。[结论]从功能的角度来看，不同地点、不同样品类型之间的差异物种多与硫、氮代谢相关，硫酸盐还原菌对维持日本鳗草的生态健康起关键作用；日本鳗草根际微生物群落分布与环境因子、空间分布有一定相关性。

摘要:[目的]考察茎瘤固氮根瘤菌ORS571中c-di-GMP合成酶AZC-2412的编码基因缺失的突变表型，初步探究其功能机理。[方法]本实验构建基于cre-loxp重组酶系统的根瘤菌基因敲除系统，以及采用三亲接合技术构建突变株。测定野生型和突变株的生长速率、趋化能力、胞外多糖产量、生物膜形成等表型。[结果]突变株与野生型生长速率几乎相同。与野生型相比突变株由于细胞内c-di-GMP水平降低，胞外多糖、生物膜产量等均有所下降。[结论]实验表明，环二鸟苷酸合成酶AZC-2412缺失，使得c-di-GMP水平降低，对胞外多糖生成、细菌的运动能力、生物膜的形成、细胞絮凝、与植物的互作等均有调控作用。

摘要:[目的]研究不同处理条件下介质阻挡放电低温等离子体对单增李斯特菌和肠炎沙门氏菌的杀菌效果，以及抑菌活性物质含量随处理时间的变化。[方法]以单增李斯特菌和肠炎沙门氏菌为对象，研究不同电压、时间及氧气浓度对介质阻挡放电低温等离子体杀菌效果的影响，通过气态活性物质测定管测定O₃和NO₂浓度随处理时间的变化，利用荧光强度表征菌液中产生的活性物质浓度，采用荧光分光光度法测定·OH、H₂O₂和¹O₂随处理时间的变化。[结果]采用70 kV、150 s或80 kV、120 s能够完全杀灭肠炎沙门氏菌，而单增李斯特菌只在80 kV、120 s条件下才能被完全杀死。采用50% O₂+50% N₂的混合气体能够在90 s内完全杀死细菌。随处理时间的增加，两种菌体细胞内活性氧物质含量呈逐渐增加趋势。[结论]电压、时间及氧气浓度均能显著增强等离子体的杀菌效果，其杀菌作用主要与H₂O₂、·OH、¹O₂等活性氧物质的含量有关，其中·OH和H₂O₂是介质阻挡放电等离子体杀菌的主要物质。

摘要:[目的]为了解野生马缨杜鹃根系微生物的群落结构特征，比较百里杜鹃内马缨杜鹃根际土壤、根表及根内3个生态位微生物群落组成差异，探究杜鹃根系生态位之间、变化菌属间的相互关系，以期为今后杜鹃根系微生物研究提供具有参考价值的数据。[方法]对百里杜鹃内野生马缨杜鹃根系微生物16S rRNA V4区和ITS1区进行高通量测序，比较分析根际土壤、根表及根内微生物群落多样性及组成差异；并基于共变化网络分析进一步探究差异菌属间的相互关系。[结果]马缨杜鹃根系不同的生态位之间，微生物群落结构存在差异，其中以根际土壤与根表、根内差异更为显著，且细菌群落差异小于真菌群落。且从根际-根表-根内，马缨杜鹃根系细菌α-多样性显著下降。马缨杜鹃根系微生物分布于41细菌门和6个真菌门。优势细菌门为变形菌门（Proteobacteria，39.64%±0.08，69.47%±0.12，77.34%±0.07）、酸杆菌门（Acidobacteria，34.10%±0.11，11.03%±0.04，9.18%±0.04）以及放线菌门（Actinobacteria，10.19%±0.03，8.70%±0.02，7.08%±0.01），它们占整体细菌群落总丰度的80%以上。同时8个细菌菌门的相对丰度在根际土壤、根表和根内间显著变化，且它们的相对丰度占细菌群落总丰度的75%以上。真菌主要分布于接合菌门（Zygomycota）、担子菌门（Basidiomycota）和子囊菌门（Ascomycota），它们占整体菌群的99%以上。马缨杜鹃根系存在589个属的细菌，390个属的真菌，从根际-根表-根内，其中25个细菌属和10个真菌属的相对丰度发生显著变化。马缨杜鹃根系微生物群落共变化网络分析表明：在马缨杜鹃根系不同生态位间，除Waitea外，包括枝孢菌属（Cladosporium）、拟盘多毛孢属（Pestalotiopsis）等在内的8个差异真菌菌属均与细菌菌属显著相关，它们相互作用调控微生物群落结构的变化。Bryobacter、Nocardia、Rhizomicrobium和Telmatobacter等核心菌属对马缨杜鹃根系微生物群落共变化网络的变化具有十分重要的调控作用。[结论]百里杜鹃地区马缨杜鹃根际土壤、根表以及根内3个生态位间，微生物群落组成存在差异；而造成微生物组成存在差异这一结果，可能与马缨杜鹃根系密切相关。同时，共变化网络分析揭示出马缨杜鹃根系生态位之间，细菌和真菌彼此间互作。

摘要:[目的]中温伯克霍尔德菌胞外脂肪酶LipA在工业领域具有重要的应用价值。利用蛋白质工程技术来提高其热稳定性，对开发脂肪酶LipA酶制剂及提高其应用范围及应用效果，具有重要的意义。[方法]利用生物信息学软件Castp、Voronoia和Cave分析LipA分子中存在的空腔及其组成氨基酸残基；利用FoldX软件构建上述氨基酸残基的突变体电子文库，并基于空腔效应（体积变小）、自由能变化值（降低）和空间结构特点等对前述突变体电子文库进行筛选。从突变体电子文库中选择具有代表性的突变体，通过基因工程技术，引入突变。经诱导表达后，实验验证并筛选出热稳定性的突变体。[结果]构建了一个由58个突变体组成的电子文库；并对其中17个代表性的突变体进行了实验验证；筛选到2个热稳定性有明显提高的突变体LipA-His¹⁵Pro和LipA-Ala²¹⁰Val；其叠加突变体LipA-His¹⁵Pro/Ala²¹⁰Val的T₅₀¹²较野生型LipA提高了8℃，在55℃下的半衰期较野生型脂肪酶LipA提高了23.1倍。[结论]基于空腔填充技术构建热稳定性伯克霍尔德菌胞外脂肪酶LipA突变体，是一种行之有效的策略。

摘要:红曲色素（MPs）是红曲霉次生代谢过程中产生的具有多种生物活性的天然色素，广泛应用于食品、化妆品和保健品行业。[目的]本研究从紫色红曲霉Mp-21中克隆了一个红曲色素产生相关PigE基因，并对其功能进行了鉴定。[方法]利用同源重组原理对PigE基因进行敲除，从表型、显微结构、生长速率、红曲色素、桔霉素等方面分析基因缺失前后的生物学特征变化。[结果]PigE基因的缺失主要导致黄色素产量的提高和种类的增多。与野生型Mp-21菌株以产生红色素为主的色素混合物相比，△PigE丧失了产生红色素的能力，并且新产生了至少5种新的黄色素。△PigE液体发酵13 d后，红曲色素的总色价达到了3548.2 U/g，约为野生型Mp-21菌株的4.82倍；而△PigE桔霉素的产量没有显著变化，但产生的时间延迟。[结论]PigE基因的缺失可能阻断了黄色素向橙色素的转化途径，使△PigE更趋向于黄色素的形成。由于红色素的形成需要较复杂的条件，如培养基中的氨基酸和适宜的pH值等，△PigE更倾向于先合成黄色素，丧失了产生红色素的能力。本研究为高产黄色素基因工程红曲霉菌株的构建提供了一种可能的途径。

摘要:[目的]对滇金丝猴粪便微生物来源的β-半乳糖苷酶进行异源表达和纯化，并研究其酶学性质。[方法]从滇金丝猴粪便微生物的宏基因组中克隆出一个β-半乳糖苷酶基因galRBM20_1，对该基因进行异源表达和酶学性质分析。构建含有T7强启动子的pEASY-E2-galRBM20_1质粒，转化至大肠杆菌BL21（DE3），经IPTG诱导表达后进行酶学性质研究。[结果]滇金丝猴粪便来源的β-半乳糖苷酶（galRBM20_1）最适pH为5.0，在pH 4-7之间能保留70%及其以上的活性。最适温度为45℃，在37℃和45℃下耐受1 h，酶活不变。特别的是，该酶具有良好的NaCl稳定性，经1-5 mol/L的NaCl作用1 h后，相对酶活均能超过初始酶活：当NaCl的作用浓度为4 mol/L时，β-半乳糖苷酶相对酶活最高（146%）；当NaCl的作用浓度为5 mol/L时，β-半乳糖苷酶的相对酶活仍达到135%。[结论]本研究从滇金丝猴粪便微生物的宏基因库中克隆得到β-半乳糖苷酶基因galRBM20_1，并成功在大肠杆菌BL21（DE3）表达，首次从动物胃肠道宏基因组中获得具有耐盐和转糖基产Galactooligosaccharides（GOS）性能的β-半乳糖苷酶。该酶具有良好的耐盐性，和较广的pH作用范围，使其在食品、生物技术领域和环保方面的发展具有良好的应用价值。

摘要:[目的]旨在揭示耐盐植物芦苇根际与非根际土壤AOA群落结构间的差异，为深入研究盐生植物根际土壤微生物与耐盐性之间的关系提供理论基础。[方法]应用高通量测序技术以氨单加氧酶基因（amoA）为分子标记，对新疆艾比湖湿地荒漠生态系统不同季节（春、夏、秋）芦苇根际与非根际土壤氨氧化古菌（AOA）的多样性和群落结构进行研究。[结果]结果表明，不同季节芦苇根际土壤AOA多样性和丰富度存在差异，相比非根际土壤，夏季和秋季芦苇根际土壤AOA多样性较低丰富度较高，春季多样性较高丰富度较低。芦苇根际土壤中AOA的多样性为春季 > 夏季 > 秋季。AOA群落组成分析表明，土壤样品中AOA群落主要集中在泉古菌门（Crenarchaeota）和奇古菌门（Thaumarchaeota），其中泉古菌门为主要优势菌门。RDA分析表明，含水量（SM）、有机质（SOM）、总氮（TN）和pH是影响芦苇根际土壤AOA群落多样性和丰富度的主要环境因子。[结论]不同季节芦苇根际土壤AOA多样性及丰富度存在差异，相比非根际土壤，芦苇根际土壤AOA更丰富。

摘要:[目的]分析PcF/SCR质外体疏水小蛋白SCR82编码基因在辣椒疫霉生长发育和侵染寄主阶段的转录特征，克隆其cDNA和基因组全长序列，分析蛋白性状及其序列保守性，利用大肠杆菌表达并获得纯化蛋白，分析其生物学功能。[方法]提取辣椒疫霉菌丝、游动孢子囊、游动孢子、萌发休止孢和7个侵染时间点（1.5、3、6、12、24、36、72 h）的本氏烟根部总RNA，利用半定量RT-PCR分析scr82的转录表达水平；通过高保真PCR从萌发休止孢cDNA和基因组DNA中克隆出该基因全长序列；利用软件对SCR82进行生物信息学分析，挖掘其他物种中的同源序列，预测蛋白性状；将cDNA全长序列克隆到含6×His-SUMO序列的pET28a（+）中，在不同温度（22、37℃）和IPTG浓度（0.1、0.2、0.5、1.0 mmol/L）组合条件下利用大肠杆菌Rossette 2菌株表达该蛋白，利用Ni²⁺亲和层析柱纯化蛋白；将蛋白浸润本氏烟和拟南芥叶片，分析它是否引起植物细胞死亡，蛋白浸润12、24 h后利用RT-qPCR分析本氏烟中3个抗性相关基因（NbMC1、NbSOD、NbPOX）的表达量变化。[结果]scr82基因在辣椒疫霉萌发休止孢和侵染寄主阶段上调表达；该基因为辣椒疫霉中单拷贝基因，不含内含子，开放阅读框为249 bp；预测其编码82个氨基酸，包含长度为21个氨基酸的信号肽序列和7个半胱氨酸但不含有任何已知功能域，蛋白疏水性强，二级结构主要为α-螺旋和不规则卷曲，在疫霉菌中保守；含重组质粒的菌株在22℃经0.2 mmol/L的IPTG诱导过夜（~16 h）产生大小约24 kDa的融合蛋白，纯化获得30 mg/mL的可溶性蛋白；融合蛋白不引起本氏烟和拟南芥叶片的细胞死亡，但导致本氏烟抗性相关基因均上调表达。[结论]本研究获得了辣椒疫霉胞外疏水小蛋白SCR82的原核表达蛋白，该蛋白不引起植物细胞死亡，但触发植物的防卫反应。

摘要:[目的]研究新疆艾比湖湿地不同季节盐角草根际和非根际土壤固氮微生物的多样性和丰富度与环境因子的相关性，以期探究在荒漠化和盐渍化不断严重的艾比湖湿地中随着季节变化的固氮微生物群落对恢复生态功能起到的潜在作用，为后续的湿地保护和退化恢复工作提供理论支持和数据基础。[方法]应用Illumina HiSeq PE250测序技术，分析6个土壤样本固氮微生物的多样性，结合相关的理化因子并利用RDA分析法探究土壤理化性质和固氮微生物菌落结构及丰富度的相关性。[结果]艾比湖湿地盐角草植物根际土壤的固氮微生物多样性高于非根际土壤，7月的土壤固氮微生物多样性高于10月和4月的土壤。土杆菌属（Geobacter）、假单胞菌属（Pseudomonas）、固氮菌属（Azotobacter）和慢生根瘤菌属（Bradyrhizobium）等为盐角草根际和非根际土壤中的共同优势菌属。这些固氮微生物优势菌属隶属于变形菌门（Proteobacteria）和蓝藻门（Cyanobacteria），且相对丰富度占比为85%和10%，其余各菌门共占比较少，仅为5%。土壤中固氮微生物的优势菌群与碱解氮（AN）、全氮（TN）、速效钾（AK）和有效磷（TP）呈显著相关。[结论]随着时间的推移土壤样本中固氮微生物的多样性和群落结构也发了改变，同一时期植物根际与非根际土壤中固氮微生物的群落结构并不相同。土壤的环境因子与固氮细菌的群落结构和丰富度的相关性研究可以为艾比湖湿地的退化恢复提供数据基础和理论支持。

摘要:[目的]构建一株具备外分泌蛋白功能的工程菌，解决杀虫毒素无法由胞内分泌至胞外，无法直接作用于虫体等问题，为松墨天牛防治提供新思路。[方法]本研究先测定从松墨天牛肠道及其生境中分离出的嗜虫耶尔森氏菌（CSLH88）的生长特性及抗性，进而对其进行分子改造。构建HlyA（pGHKW2）以及HasA（pGHKW4）外分泌表达载体，利用电穿孔法将其转入CSLH88菌株，获得能够表达绿色荧光蛋白的工程菌。利用稀释涂板及荧光体式镜检测技术对两个质粒进行遗传稳定性检测，并采用SDS-PAGE及Western blotting技术验证蛋白外分泌功能。[结果]CSLH88菌株培养2-4 h能够进入对数生长期，并对卡那霉素（Kan）敏感。成功构建了含有Kan抗性基因的pGHKW2（GenBank：MK562405）和pGHKW4（GenBank：MK562404）两个外分泌表达载体的CSLH88工程菌株。其中，发现pGHKW4质粒更加适合在嗜虫耶尔森氏菌中稳定遗传。SDS-PAGE及Western blotting检测结果表明HlyA系统无法在CSLH88菌株中将目的蛋白分泌到胞外，而HasA系统则可以有效地发挥外分泌表达功能。[结论]通过对HlyA及HasA两个外分泌表达系统进行研究，从中筛选出HasA型血红素转运系统作为CSLH88菌株的外分泌表达系统，为后续外分泌杀虫毒素蛋白菌株构建以及CSLH88菌株的致病性研究奠定基础。

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