摘要:

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摘要:植物根际是指植物根系与土壤的交界面，是根系自身生命活动和代谢对土壤影响最直接、最强烈的区域，其物理、化学和生物性质不同于土体土壤。在这个区域里，与植物发生相互作用的大量微生物，被称为根际微生物。根际微生物在植物的生长发育和植物病虫害的生物防治等方面都具有十分重要的意义。本文总结了根际微生物群落构建的研究现状，介绍了根际微生物的经典和最新的研究方法，包括根箱法、同位素技术以及高通量测序、菌群定量分析、高通量分离培养等方法在根际微生物研究中的应用，讨论了植物根系分泌物（碳水化物、氨基酸、黄酮类、酚类、激素及其信号物质）和土壤物理化学性质对根际微生物群落的影响，概述了根际微生物-植物的互作机制，以及根际微生物群落对植物的促生作用、提高植物抗逆性和抑制作用，并对根际微生物群落研究中存在的问题和未来发展方向进行了展望。

摘要:非洲猪瘟（African swine fever，ASF）是由非洲猪瘟病毒（African swine fever virus，ASFV）引起的一种猪烈性传染病。目前无商品化的ASF疫苗，一旦发病，仅能依靠快速扑杀进行防控，严重威胁我国养猪及相关行业的健康发展。ASF疫苗研发面临的主要困难是对ASFV的毒力相关基因、致病及其免疫逃逸机制知之甚少。本文对ASFV的免疫逃逸研究进行了总结，探讨了ASFV免疫逃逸基因及其编码蛋白的功能，以便加深对ASFV及其免疫逃逸策略的认知，为致病机制研究和疫苗研发提供借鉴。

摘要:银白色葡萄球菌（Staphylococcus argenteus）是金黄色葡萄球菌（S.aureus）的近缘新种，于2015年正式被鉴定、命名。在此之前，银白色葡萄球菌一直被认为是金黄色葡萄球菌种内的一个远源支系。该物种绝大多数菌株分离自人体，基因组上含有大量与金黄色葡萄球菌同源的毒力基因，可导致与金黄色葡萄球菌类似的临床感染和食物中毒症状。因为与人类健康相关，银白色葡萄球菌受到了越来越多的关注，目前已在20多个国家被报道。但是由于出现较晚，与金黄色葡萄球菌难以区分，银白色葡萄球菌的全球分布状况、原始生境和传播过程尚不清楚。本文从发现过程、分布、致病性和鉴定方法等方面综述了银白色葡萄球菌的最新研究进展。

摘要:乳果糖是由D-半乳糖和D-果糖两个基团通过β-1，4糖苷键连接而成的还原型二糖；乳果糖口服液具有治疗慢性便秘和肝性脑病的功效，在100多个国家作为常见非处方药（OTC）使用，需求量十分巨大；乳果糖还可以作为益生元改善人体肠道菌群关系。乳果糖的生产依赖化学法，其催化剂对人体有害，下游分离难度大。近年来，纤维二糖差向异构酶被发现能够高效催化乳糖制备乳果糖，该技术绿色环保、步骤简单，具有很强的产业化前景。本文结合自身研究经历对纤维二糖差向异构酶的研发情况进行总结，并综述了乳果糖酶法制备技术的现状。

摘要:乳糜泻（Celiac disease，CeD）是基因易感人群摄入麸质后所发生的一种自身免疫性肠道疾病。越来越多证据表明，“第二人类基因组”——肠道菌群参与了CeD的发生与发展。相对于健康人群，CeD患者的肠道菌群多样性虽然增高，但有益菌减少，促炎细菌增多，并伴随菌群功能及代谢状态的改变。然而，这种菌群失衡是如何发生的，这种改变是否促进了CeD的发生发展，至今尚不明确。为此，本文检索并分析了相关研究进展，旨在探求肠道菌群失衡与CeD的关联性，为微生态调控防治CeD提供更有力的理论证据。

摘要:结核分枝杆菌（Mycobacterium tuberculosis，MTB，以下简称结核杆菌）感染引起的结核病仍然是严重影响人类健康全球性重大传染病。全球约1/4人口是结核杆菌的潜伏感染者。2019年，世界卫生组织（World health organization，WHO）报道全球约150万人死于结核病。深入研究结核杆菌生物学有望为结核病防控提供新工具。成簇规律性间隔短回文重复（Clustered regularly interspaced short palindromic repeats，CRISPR）/Cas是细菌免疫系统的重要成分，在结核杆菌等分枝杆菌中也广泛存在，同时，也是分枝杆菌基因编辑的重要工具。本文结合课题组研究工作，综述了结核杆菌III-A型CRISPR/Cas系统各组分的生物学功能以及与致病的相关性，CRISPR/Cas编辑工具在诊断治疗耐药结核杆菌和结核病防控新措施中的进展。

摘要:全程硝化菌是近期微生物氮循环领域的重大发现之一，引发了对其全球分布、系统发育特征和生理生化特性的广泛关注。本文综述了全程硝化菌在土壤、地表水、废水处理系统等生境的分布规律及影响因子；并从底物亲和力、代谢多样性等方面阐述了其与传统硝化微生物间的竞争互作和生态位分离机制；基于上述特征提出全程硝化菌在水处理领域中的应用前景，可能与其他脱氮微生物如反硝化菌、厌氧氨氧化菌和厌氧甲烷氧化菌等耦合实现在低氨氮、低溶解氧条件下的污水深度脱氮，从而节省能耗并降低温室气体排放。未来研究应继续深入研究全程硝化菌的生理生化特性，评价其生态功能和对氮素地球化学循环的贡献，并探索其在生物水处理等领域的应用潜力。

摘要:微藻作为地球上最古老的物种之一，其诞生可追溯到35亿多年前。微藻的种类十分丰富，形态也多种多样。微藻一般都含有叶绿体，因此可进行光合作用，有研究表明微藻固定CO₂的能力是陆地植物的10倍。微藻以其丰富的代谢产物及独特的生理特性在可再生能源、生物医药、食品工业和环境监测等方面有着广泛的应用。然而如何在控制成本的前提下对微藻进行规模化培养成为困扰微藻应用行业的一大难题。为此，本文将从微藻的生化特点及其在各领域中的应用、微藻的规模化培养和微藻的采收3个方面对微藻的规模化培养近十年的研究进展进行综述，旨在为微藻高效培养、低成本采收的研究开发提供参考。

摘要:单增李斯特菌是重要的食源性病原微生物，抗氧化应激是李斯特菌生存和致病的关键机制之一。活性氧（reactive oxygen species，ROS）浓度升高会破坏氧化还原平衡，使机体处于氧化胁迫的应激状态，进而导致生物大分子如蛋白质的损伤。蛋白质中半胱氨酸等含硫氨基酸对ROS尤其敏感，半胱氨酸残基脱氢氧化生成二硫键，可以稳定蛋白质空间构象，增加蛋白质的半衰期，进而使蛋白质免受损坏。抗氧化修复通常指的是对半胱氨酸残基的氧化还原过程，即二硫键的形成与打开。硫氧还蛋白家族包含硫氧还蛋白、谷氧还蛋白和Dsb-样蛋白系统，是生物体中常见的氧化还原修复系统。本文根据现有的文献报道，结合本课题组的研究进展，对单增李斯特菌硫氧还蛋白家族进行综述，以期为完善单增李斯特菌硫氧还蛋白调控系统提供参考。

摘要:细菌蛋白质磷酸化修饰是调控细菌基因表达的一种重要方式，在细菌诸多生命活动中发挥非常关键的作用。本文系统概括了近年来细菌蛋白质磷酸化修饰的种类、双组分调控系统中磷酸化修饰调控信号传导、酪氨酸残基磷酸化修饰以及丝/苏氨酸残基磷酸化修饰等，同时对不同种类细菌蛋白质磷酸化修饰的功能进行综述，这些研究将对人类了解细菌蛋白质翻译后修饰的磷酸化调控及其与控制细菌感染的关系提供参考价值。

摘要:贵金属纳米材料（Noble metal-based nanomaterials，NMNs）具有广谱抗菌性。NMNs可通过纳米穿孔、破坏膜稳定性、诱导活性氧、与DNA等生物大分子结合等方式杀灭细菌。同时，在NMNs选择压力下，细菌进化出了抵抗NMNs损害的能力。细菌对NMNs的耐性可通过膜电位排斥、分泌吸附蛋白、激活抗氧化损伤相关酶、外排有毒颗粒以及群体效应等途径得以表现。本文一方面总结了NMNs对细菌的抑制机制，另一方面探讨了细菌对NMNs产生耐性的方式、原因及目前研究的不足，以期为合理开发并应用抑菌贵金属纳米材料提供科学依据。

摘要:[目的] 利用原核表达系统对牛分枝杆菌Mb0950c蛋白进行表达和纯化，通过小鼠模型评价其免疫原性，建立血清学间接ELISA方法用于牛结核病的临床检测。[方法] 构建pET32a-Mb0950c原核表达质粒，并转化至BL21（DE3）中诱导蛋白的表达，对蛋白进行纯化。使用流式细胞术（flow cytometry，FCM）、ELISA等对该蛋白在小鼠中的免疫原性进行分析。建立基于Mb0950c的间接ELISA方法，评价该方法的临床检测潜力。[结果] SDS-PAGE和Western blotting结果显示，成功获得了可溶性Mb0950c蛋白，且具有良好免疫反应性；FCM结果显示，Mb0950c蛋白上调了T细胞表面CD69分子的表达。细胞因子和抗体结果表明，该蛋白能够诱导特异性的IFN-γ和IL-4的分泌，同时能诱导机体分泌特异性的抗体，且以IgG1型为主。建立了ELISA检测方法应用于牛结核临床检测，结果显示，该方法与牛结核外周血IFN-γ外释放试验和皮试试验结果的阳性符合率、阴性符合率和总符合率分别为65.7%、97.9%和72.4%。[结论] 在原核表达系统中可溶性表达Mb0950c蛋白，它在小鼠模型中诱导Th1和Th2型免疫应答，基于此蛋白建立了牛结核病血清学检测的间接ELISA方法。

摘要:[目的] 乌头酸异构酶（aconitate isomerase，AI）可介导具有多重生物学活性及应用潜力的小分子物质反式乌头酸（trans-aconitic acid，TAA）的合成。本文通过表征来自苏云金芽胞杆菌的生物体首条AI基因（tbrA）的产物——TbrA蛋白的催化性质，填补人们对于AI酶学特性的认识。[方法] 我们利用大肠杆菌Rosetta菌株和Ni²⁺柱亲和纯化获得了His₆-TbrA蛋白，并在体外通过HPLC检测了产物生成及对应酶活。[结果] TbrA蛋白的最适pH、温度与离子强度分别为8.0，37℃和25 mmol/L。TbrA在10℃时仍保留约60%的活性，展现了较好的耐低温特性。金属离子Mg²⁺、Ca²⁺与还原剂DTT可显著增强TbrA活性，而Fe²⁺、Cu²⁺、Zn²⁺、Mn²⁺则强烈抑制TbrA活性。TbrA将顺式乌头酸（cis-aconitic acid，CAA）异构为TAA的正反应K_m、V_max、k_cat、k_cat/K_m值分别为6.25 mmol/L、1.39 μmol/（L·s）、4.08 1/s、0.65 L/（mmol·s），将TAA异构为CAA的逆反应的上述数值分别为71.50 mmol/L、4.17 μmol/（L·s）、12.25 1/s、0.17 L/（mmol·s）。[结论] AI酶蛋白TbrA可以在温和的理化条件下表现出最高活性，且更倾向于合成TAA。本研究定量描述了TbrA催化特性，为其今后应用于TAA工业生物合成奠定基础。

摘要:[目的] 调查市售畜禽肉类中大肠杆菌的耐药状况和bla_CTX-M基因的流行病学特征。[方法] 采集广州市不同区域零售市场和超市畜禽肉类样品进行大肠杆菌的分离，通过基因phoA扩增和测序进行大肠杆菌鉴定，采用琼脂扩散法和微量肉汤稀释法测定药物敏感性，通过PCR扩增检测bla_CTX-M基因，对bla_CTX-M阳性大肠杆菌进行全基因组测序。[结果] 从323份市售畜禽肉样品中分离获得大肠杆菌241株；药物敏感性结果表明大肠杆菌对氨苄西林（63.07%）、多西环素（47.72%）和复方新诺明（43.15%）耐药率较高；bla_CTX-M基因检出率为3.32%（n=8），其中4株携带bla_CTX-M-14，3株携带bla_CTX-M-65，1株携带bla_CTX-M-55；8株产CTX-M大肠杆菌可分为4种不同的ST型，且携带多种耐药基因和毒力基因。[结论] 市售畜禽肉中大肠杆菌污染严重。产CTX-M酶大肠杆菌均为多重耐药菌株，且bla_CTX-M基因主要以水平传播方式在大肠杆菌中传播，需要加强监测。

摘要:[目的] 研究大肠杆菌tRNA合成底物类似物4，6-二氨基-2-巯基嘧啶功能化的金纳米粒子（gold nanoparticles，AuNPs）对革兰氏阴性多药耐药细菌的抗菌特性。[方法] 以4，6-二氨基-2-巯基嘧啶为表面配体合成AuNPs，采用肉汤稀释法测定其对4种临床分离的革兰氏阴性多药耐药细菌的最低抑菌浓度（MIC）。通过不同浓度AuNPs处理后经平板计数绘制不同菌株的时间-杀菌动力学曲线。以铜绿假单胞菌为代表菌株，采用激光共聚焦显微镜、透射电子显微镜和凝胶电泳分析AuNPs对细菌细胞组分的损伤。通过亚致死浓度反复诱导评估细菌对AuNPs的耐药性演化。并以MTT实验初步评估了AuNPs对哺乳动物细胞的生物相容性。[结果] 4，6-二氨基-2-巯基嘧啶介导的AuNPs平均粒径为6.8 nm，zeta电位为+38.4 mV。该AuNPs对4种临床分离的革兰氏阴性多药耐药细菌均表现出时间和浓度依赖的抗菌活性，MIC值介于4-8 μg/mL之间。抗菌机制研究显示AuNPs主要通过诱导细菌细胞膜损伤和DNA断裂导致细菌死亡。耐药性演化评估发现细菌在为期30 d的反复诱导下也基本不会对该AuNPs产生耐药性。细胞毒性结果显示AuNPs对哺乳动物细胞具有良好的生物相容性，在浓度达到256 μg/mL时正常肝细胞L02和正常肺细胞AT II的存活率仍高达85%以上。[结论] 小分子介导的AuNPs对临床分离的革兰氏阴性多药耐药细菌具有较好的抗菌活性，在应对当前严峻的多药耐药细菌感染方面具有潜在的应用价值。

摘要:[目的] 建立和优化一株溶磷真菌咖啡果小蠹青霉菌Penicillium brocae的转化体系，并利用分子标记观察其在根部的定殖；检测接种咖啡果小蠹青霉菌对植物的促生作用，为菌肥的研发奠定基础。[方法] 利用农杆菌介导的转化体系（Agrobacterium tumefaciens-mediated transformation，ATMT）获得转化子并优化转化条件，结合插入片段携带的分子标记进行转化子验证和根部定殖研究，同时利用TAIL-PCR （thermal asymmetric interlaced-PCR）锚定插入位点序列信息；通过矮牵牛盆栽实验，设置T1（10 mL水）、T2（10 g/L磷矿粉，10 mL）、T3（10⁶个/mL孢子，10 mL）和T4（10 g/L磷矿粉+10⁶个/mL孢子，10 mL）4个处理，探究P.brocae对植物的促生作用。[结果] 利用优化后的ATMT体系可获得44个转化子/10⁶个孢子，通过标记基因hyg和gfp的克隆以及GFP荧光观察和GUS染色结果验证了转化子，并利用GUS标记观察到了菌株在矮牵牛根部的定殖情况；利用TAIL-PCR克隆了一株溶磷能力有较显著降低的转化子上插入位点一端的侧翼序列，并确定了插入位点的位置；T4处理组鲜重较T1、T2和T3差异显著（P ≤ 0.05），且分别高出35.4%、35.6%和21.4%，T1、T2和T3相互之间无显著差异。T4处理组干重较T1、T2以及T3也有显著差异（P ≤ 0.05），且分别高出25.1%、37.8%和26.0%，T1、T2和T3之间亦无显著差异。[结论] 本研究优化了P.brocae的ATMT体系并观察到了转化子在矮牵牛根表的定殖；磷矿粉和P.brocae孢子共施能够显著促进矮牵牛幼苗的生长，但二者分别单独施用则无此效果，推测在二者共施情况下P.brocae可能提高了磷矿粉的肥效。

摘要:牛乳铁蛋白肽是由牛乳铁蛋白经消化酶水解产生的一类具有广谱抑菌活性的短肽；乳酸乳球菌作为食品级微生物，既有天然的益生作用，又是理想的表达牛乳铁蛋白肽的载体。[目的] 探究重组乳酸乳球菌pAMJ399-LFcinBA/MG1363表达牛乳铁蛋白肽的抑菌活性。[方法] 利用牛乳铁蛋白肽标准品绘制定量标准曲线来确定重组牛乳铁蛋白肽的含量，利用牛津杯法及微量肉汤稀释法测定重组牛乳铁蛋白肽对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌等35株细菌的抑菌活性及最小抑菌浓度，利用扫描电镜、透射电镜、荧光显微镜、凝胶阻滞试验、黏附试验来探究重组牛乳铁蛋白肽对菌体结构、细菌DNA及黏附力的影响，利用CCK-8检测其对RAW 264.7细胞的毒性作用，并对小鼠红细胞溶血率进行测定。[结果] 重组乳酸乳球菌上清中牛乳铁蛋白肽的浓度为24.39 μg/mL，重组牛乳铁蛋白肽对测试的25株致病菌均有不同程度的抑制作用，抑菌浓度范围在16-128 μg/mL，但对9株乳酸菌以及粪肠球菌没有明显的抑制作用，对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、多杀性巴氏杆菌、鸡白痢沙门菌的菌体完整性具有不同程度的破坏作用，其主要作用靶点为细菌的细胞膜，可以与细菌DNA结合并抑制细菌对Caco-2、IPEC细胞的黏附作用，重组牛乳铁蛋白肽对小鼠红细胞及RAW 264.7细胞没有明显的细胞毒性。[结论] 乳酸乳球菌表达重组牛乳铁蛋白肽的抑菌活性与牛乳铁蛋白肽标准品相一致，通过直接作用于细菌细胞膜、胞内核酸或抑制细菌对正常细胞的黏附作用等多方面实现抑制或杀死细菌，发挥广谱的抗菌活性，且对真核细胞没有明显的细胞毒性作用。

摘要:[目的] 探索黑翅土白蚁巢中链霉菌发酵产物的抗菌活性，并对其抗菌成分进行研究。[方法] 通过牛津杯法测试菌株发酵液对4种致病菌的抗菌活性，筛选出活性菌株T12；利用分子生物学16S rRNA序列分析确定T12的分类地位；运用多种色谱方法从乙酸乙酯粗提物中分离纯化活性化合物，利用质谱和核磁共振谱鉴定其化学结构；。[结果] T12被鉴定为Streptomyce sp.，当供试浓度为30 μg/滤纸片时，该菌发酵液的乙酸乙酯萃取物对金黄色葡萄球菌与白色念珠菌的抑菌效果显著，抑菌圈直径分别为20.1 mm和17.4 mm。从乙酸乙酯萃取物中分离得到2个单体化合物geldanamycin （1）和17-O-demethylgeldanamycin （2）。抗菌活性测试表明，在供试浓度30 μg/滤纸片时，化合物1和2表现出很好的抑菌活性，对金黄色葡萄球菌的抑制圈直径分别为14.6 mm和14.5 mm，与阳性对照硫酸庆大霉素的活性相当，对白色念珠菌的抑制圈直径分别为10.9 mm和13.9 mm，与阳性对照两性霉素的活性相当。[结论] 菌株T12具有开发为新型微生物源杀菌剂的应用价值。

摘要:[目的] 比较多囊卵巢综合征（polycystic ovarian syndrome，PCOS）患者与健康对照间肠道菌群谱结构特征差异，并探讨多囊卵巢综合征患者差异菌群与生化免疫指标之间的联系。[方法] 选取初诊多囊卵巢综合征患者23例和健康女性对照23例，每例患者于初诊时留取粪便标本和血液标本，粪便标本提取DNA进行宏基因组测序，血清用于检测性激素和炎症因子。通过生物信息分析比较多囊卵巢综合征患者与健康对照间肠道菌群谱结构特征差异，以及与相关指标的联系。[结果] 发现多囊卵巢综合征患者与健康对照的肠道菌群在门、属、种水平均有明显差异。两组间差异菌种为4个，普通拟杆菌（Bacteroides vulgatus）和弗格森埃希菌（Escherichia fergusonii）在PCOS组中的相对丰度高于对照组，并且这两种菌与PCOS的发病机制密切相关。凸腹真杆菌（Eubacterium ventriosum）和Subdoligranulum unclassified菌的相对丰度低于健康对照组。其中普通拟杆菌、凸腹真杆菌和Subdoligranulum unclassified菌3个菌种彼此间存在相关性，差异菌种与生化免疫指标间也存在相关性。发现布鲁米球菌、棒状戈登菌、脱硫弧菌、凸腹真杆菌、斯特雷沃菌5个菌的组合在PCOS患者早期诊断中具有较好的诊断效能。基因分析发现，鸟苷核苷酸从头生物合成的超途径I基因通路在PCOS人群中富集。[结论] 多囊卵巢综合征患者与对照组间的肠道菌群和生化免疫指标均具有差异，并具有一定相关性，为PCOS患者的综合性诊疗提供了方向。

摘要:[目的] 探索自然生态下蝉花内菌核、菌膜和环境细菌群落结构、功能及其相互关系。[方法] 对细菌16S rRNA扩增片段进行高通量测序，分析贵阳市大将山和贵阳森林公园的蝉花内菌核、菌膜及其生境土壤的细菌群落组成、多样性及潜在功能。[结果] 蝉花内菌核样本共检测到细菌562个属，菌膜样本521个属，菌际土样本578个属。两地的各组样本细菌群落结构相似，内菌核样本中假单胞菌属Pseudomonas、沙雷氏菌属Serratia占优势地位；菌膜样本中假单胞菌属和氨基杆菌属Aminobacter占优势；土壤样本以未分类的酸杆菌纲Acidobacteria和黄杆菌科Xanthobacteraceae为优势属。Venn图分析显示，菌际土样本包括了菌膜样本的大多数属，内菌核样本拥有较多的特有属，如沃尔巴克氏体属Wolbachia和立克次氏体Rickettsia等。PICRUSt功能预测结果显示，共计24个基因功能家族，主要与物质能量的代谢运输、细胞的行为发生及调控等功能相关。[结论] 蝉花及其微生境中细菌具有丰富多样性，它们的潜在功能可能与营养物质的新陈代谢有关，对蝉花的个体生长发育有重要作用。研究结果对蝉花虫草的生态信息数据补充和仿野生栽培具有参考价值。