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微生物学报

  • 2013年第53卷第7期文章目次
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    • >封面
    • 封面

      2013, 53(7).

      摘要 (383) HTML (0) PDF 8.35 M (535) 评论 (0) 收藏

      摘要:

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      2013, 53(7).

      摘要 (425) HTML (0) PDF 367.50 K (873) 评论 (0) 收藏

      摘要:

    • >小型综述
    • 胁迫诱导抗性基因转移导致细菌耐药的分子机制研究进展

      2013, 53(7):641-647.

      摘要 (1324) HTML (0) PDF 1.15 M (1421) 评论 (0) 收藏

      摘要:摘要:抗性基因转移是细菌形成耐药性的重要原因。近年来的研究表明胁迫因子可通过多种机制诱导抗性基因转移。DNA损伤可导致细菌产生SOS应激反应,进而诱导接合DNA介导的抗性基因转移。在一些缺乏SOS系统的细菌中,抗生素胁迫可诱导细菌建立自然转化感受态。此外,作者最近的研究表明普通胁迫应答因子RpoS调控一种由双链质粒DNA介导的固体基质表面的抗性基因转移方式。本文在总结SOS依赖和非依赖型胁迫因子诱导细菌接合和转化介导的DNA转移以及RpoS调控固体基质表面双链质粒DNA转移的基础上,提出今后需重点研究胁迫因子如何激活关键调控蛋白以及这些调控蛋白如何影响DNA转移相关基因表达等关键问题。解决上述问题将为寻找合适的分子靶标用于防控抗性基因转移导致的细菌耐药奠定基础。

    • 微生物GH13家族淀粉脱支酶研究进展

      2013, 53(7):648-656.

      摘要 (1090) HTML (0) PDF 1.37 M (2230) 评论 (0) 收藏

      摘要:摘要:普鲁兰酶和异淀粉酶都具有典型的(β/α)8桶状结构,属于GH13家族淀粉脱支酶。GH13家族的淀粉脱支酶能够专一、高效地水解淀粉分支部位的α-1,6-糖苷键,可以有效提高淀粉原料利用率和生产效率,在淀粉加工工业中具有重要的应用价值,因此近年来对GH13家族淀粉脱支酶的研究逐渐增多。本文系统地综述了微生物来源的GH13 家族淀粉脱支酶的国内外研究进展,分别对普鲁兰酶和异淀粉酶的底物特异性及结构基础、研究现状以及应用和研究新趋势进行了阐述。并对GH13家族淀粉脱支酶研究中存在的问题和下一步开发方向提出了见解。

    • >分类和进化
    • 药用植物根系土壤可培养粘细菌的分离鉴定

      2013, 53(7):657-668.

      摘要 (1004) HTML (0) PDF 1.33 M (2065) 评论 (0) 收藏

      摘要:摘要:【目的】对药用植物根系土壤可培养粘细菌进行分离与鉴定,探讨药用植物根系土壤粘细菌资源多样性。【方法】采集华南植物园和南岭国家森林公园22种药用植物根系土,利用辅助菌诱导分离技术分离样品中可培养粘细菌;通过菌株显微形态和菌落形态观察,结合16S rDNA基因序列分析,确定分离粘细菌菌株的系统发育地位。【结果】分离获得50株粘细菌,分属于3个科,7个属,其中粘球菌属(Myxococcus)18株,珊瑚球菌属(Corallococcus)11株,孢囊杆菌属(Cystobacter) 7株,原囊菌属(Archangium)8株,标桩菌属(Stigmatella)1株,软骨霉状菌属(Chondromyces) 4株,匣状球菌属(Pyxidicoccus) 1株。粘球菌属和珊瑚球菌属分布最为广泛。【结论】研究发现药用植物根系土壤可培养粘细菌与土壤pH 和有机碳含量等环境因子有一定的相关性。粘细菌更适宜在有机质丰富、pH近中性的环境中生长;粘球菌属和珊瑚球菌属的菌株对pH适应性较强,而粘球菌属和孢囊杆菌属的菌株对土壤有机碳含量依赖性不强,在贫瘠土壤中仍有分布。本研究对后续粘细菌资源的开发和利用提供良好的实验材料和理论基础。

    • 柠檬明串珠菌及相近种部分持家基因的系统发育分析

      2013, 53(7):669-676.

      摘要 (778) HTML (0) PDF 6.03 M (1325) 评论 (0) 收藏

      摘要:摘要:【目的】利用16S rRNA、dnaA、murC 和pyrG 基因分子标记研究Leuconostoc citreum(Leu.citreum)及相近种间的种系发育关系,并比较这些基因序列对Leu.citreum及相近种的区分能力。【方法】以分离自酸面团中的7株Leu.citreum为研究对象,以dnaA、murC 和pyrG基因片段为标记,通过PCR扩增、测序,结合已公布的近缘种及亚种相应序列,计算遗传距离,构建系统发育树,并与16S rRNA基因进行比较。【结果】研究发现Leu.citreum 及相近种间的dnaA、murC和pyrG基因构建的系统发育树拓扑结构与16S rRNA基因基本一致,区别在于相似性的不同,其分别为75.5%-97.2%、50.2%-99.7%、65.0%-99.8%和98.5%-100%。【结论】在Leu.citreum及相近种间的种系发育关系中,dnaA、murC和pyrG基因与16S rRNA基因系统进化关系都具有很好的一致性,但这三个持家基因的遗传距离显著高于16S rRNA基因。因此,采用dnaA、murC和pyrG基因可以用于Leu.citreum及相近种的分类鉴定。

    • >遗传和分子生物学
    • 禽致病性大肠杆菌E058株毒力基因(aerobactin)与sit操纵子基因突变株的构建及其致病性

      2013, 53(7):677-684.

      摘要 (865) HTML (0) PDF 1.28 M (1419) 评论 (0) 收藏

      摘要:摘要:【目的】探究毒力基因aerobactin与sit操纵子与禽致病性大肠杆菌E058 株致病作用的相关性。【方法】利用Red同源重组方法,构建APEC E058株aerobactin与sit 操纵子基因缺失株E058Δvir,并通过一系列的体内及体外试验对其生物学特性进行研究。【结果】生长曲线测定、细菌侵袭试验及体外竞争等试验结果表明,突变株与亲本株差异不显著;体内动态分布试验结果显示,突变株E058Δvir在5个被检脏器中均极显著地低于亲本株(P<0.001)。【结论】aerobactin与sit操纵子与禽致病性大肠杆菌E058 株的致病性相关,是其重要的致病因子。

    • 鼠疫菌OxyR调控子蛋白对dps的转录调控机制

      2013, 53(7):685-690.

      摘要 (877) HTML (0) PDF 1.34 M (1678) 评论 (0) 收藏

      摘要:摘要:【目的】利用分子生物学实验研究鼠疫菌调控子OxyR对dps的转录调控机制。【方法】提取鼠疫菌野生株(WT)和oxyR突变株(ΔoxyR)的总RNA,采用引物延伸实验研究dps的转录起始位点,并根据产物的丰度判断OxyR对dps的调控关系。进一步采用实时定量RT-PCR的方法验证OxyR对dps的调控关系。PCR扩增dps的整个启动子区DNA序列,并纯化His-OxyR蛋白,通过凝胶阻滞实验(EMSA)验证OxyR对dps启动子区是否具有直接的相互作用。利用大肠杆菌OxyR识别基序,预测鼠疫菌OxyR对dps启动子区的结合位点,从而得出鼠疫菌OxyR对dps的转录调控机制。【结果】鼠疫菌dps有一个转录起始位点G(-40)(翻译起始位点为+1),其转录表达受OxyR的激活;体外实验及生物信息学预测结果表明OxyR能结合到dps启动子区-111到-78之间的碱基上。【结论】OxyR能直接结合到dps启动子区而激活其转录表达。

    • >酶和蛋白质
    • 一株棘孢曲霉的鉴定及其柚苷酶合成规律

      2013, 53(7):691-701.

      摘要 (1119) HTML (0) PDF 1.09 M (1482) 评论 (0) 收藏

      摘要:摘要:【目的】对一株新分离的柚苷酶产生菌株JMUdb058进行鉴定,并研究该菌株柚苷酶合成的基本规律。【方法】利用形态观察、28S rDNA序列分析对JMUdb058进行鉴定;通过反相高效液相色谱测定JMUdb058粗酶液对柚皮苷的水解作用,鉴定其柚苷酶活性;分别用11种碳源和6种氮源进行摇瓶发酵,研究碳源、氮源对该菌株分泌柚苷酶的影响;在固态和液态条件下分别进行发酵,测定该菌株合成柚苷酶的能力。【结果】菌株JMUdb058的菌落形态和显微形态符合曲霉属黑色组的典型形态特征,其28S rDNA序列与棘孢曲霉(Aspergillus aculeatus)的相似度达100%;用液态和固态两种发酵方法制得的粗酶液均可将标准溶液中的柚皮苷水解产生普鲁宁和柚皮素,还可有效地水解琯溪蜜柚汁中的柚皮苷;用橘皮苷、柚皮苷、芸香苷和鼠李糖为碳源,胰蛋白胨和豆饼粉等有机物为氮源时可分泌柚苷酶;该菌种在固态发酵中表现出很强的柚苷酶发酵能力,用HPLC法测定的α-L-鼠李糖苷酶和柚苷酶活力分别达到5903和1939 U/gds,用Davis法测定的柚苷酶活力达到72232 U/gds。【结论】本研究首次发现棘孢曲霉能够分泌柚苷酶,含鼠李糖基团的物质可作为其产柚苷酶的诱导物。棘孢曲霉JMUdb058固态发酵产柚苷酶的能力突出,是一种高产柚苷酶的微生物新资源。

    • 68株北极产蛋白酶菌株的筛选、鉴定以及部分酶学性质

      2013, 53(7):702-709.

      摘要 (1264) HTML (0) PDF 6.31 M (1596) 评论 (0) 收藏

      摘要:摘要:【目的】从北极海水样品中分离产蛋白酶细菌,并对其进行初步的分类鉴定,为低温蛋白酶的低温适应性及其应用研究奠定基础。【方法】通过酪蛋白筛选培养基低温培养的方法从北极水样中分离出68株产蛋白酶细菌,采用16S rRNA基因PCR-RFLP(限制性酶切多态性)方法及传统的表型特性分析对所分离纯化的菌株进行分类,每种细菌类型各取1 株代表菌株进行16S rRNA基因序列测定、GenBank数据库blast分析以及通过DNAMAN软件进行系统进化树分析。对代表菌株的蛋白酶酶学性质进行初步研究。【结果】68 个菌株可归为3种类型(54.41%、42.65%和2.94%),分别以菌株6、11和52为代表菌株。16S rRNA基因序列分析结果表明,菌株11与比目鱼黄杆菌(Chryseobacterium scophthalmum)具有98.24%的同源性;菌株52与嗜根寡养单胞菌(Stenotrophomonas rhizophila)具有98.55%的同源性;菌株6与Stenotrophomonas rhizophila具有96.50%的同源性,可能为该属的新物种。对3种类型代表菌株进行表型性状研究显示,菌株6、11和52为革兰氏阴性、直杆状、不产胞外脂肪酶和淀粉酶,具有强的蛋白酶活性。菌株6 的蛋白酶最适酶活温度为55℃,最适宜pH为6.7;菌株11的蛋白酶最适酶活温度为40℃,属于低温酶,最适酶活pH约为8.5;菌株52的蛋白酶最适酶活温度为65℃,最适酶活pH 为7.4。【结论】本文首次报道了Stenotrophomonas和Chryseobacterium的菌株在北极海水样品中的分布,充实了极地产蛋白酶菌的种属分布多样性,为后续低温蛋 白酶的研究和应用奠定了基础。

    • >生态和环境微生物学
    • 青藏高原东麓高山豆[Tibetia himalaica(Baker)H.P.Tsui]根瘤菌的遗传多样性

      2013, 53(7):710-722.

      摘要 (844) HTML (0) PDF 8.00 M (1281) 评论 (0) 收藏

      摘要:摘要:【目的】分离纯化青藏高原东麓(四川甘孜藏族自治州)高山豆根瘤菌,揭示其遗传多样性。【方法】采用纯培养法从该地区高山豆植物根瘤中分离纯化根瘤菌;通过BOXAIR、16S rDNA-RFLP 及PCA(PrincipalComponent Analysis)来分析高山豆根瘤菌的遗传多样性;通过16S rDNA序列同源性确定菌株的系统发育地位;通过测定菌株的耐盐性、初始pH 生长范围及生长温度范围来分析高山豆根瘤菌的抗逆性。【结果】从8个县12个采样点共分离纯化出22 个菌株。22个菌株在16S rDNA PCR-RFLP分析中聚成4 个遗传群,在BOX-PCR分析中则聚成9个遗传群。高山豆根瘤菌16S rDNASimpson遗传多样性指数D=0.872。22个菌株分别属于Rhizobium(11/22 株)、Mesorhizobium(4/22 株)、Rhizobium-Agrobacterium(7/22株)3个属。生理性状测定试验表明,所有菌株均能在1% NaCl的YMA培养基上生长,大多数(15/22 株)菌株能在4% NaCl的YMA 培养基上生长,其中,SCAU679、SCAU694、SCAU706等3个菌株能在7% NaCl的培养基上生长,SCAU689能在8% NaCl的培养基上生长;15/22的菌株能在pH4-11的培养基上生长;16 /22的菌株能在4-45℃条件下生长,所有菌株能在60℃(处理10 min后置28℃)条件下生长。【结论】青藏高原东麓(四川甘孜州)高山豆根瘤菌具有丰富的遗传多样性。大多数菌株对高盐、高温、低温及过酸过碱环境均具有很强的耐受能力。

    • >侵染和免疫
    • 鲟致病性类志贺邻单胞菌的鉴定及药物敏感性

      2013, 53(7):723-729.

      摘要 (1040) HTML (0) PDF 6.55 M (2140) 评论 (0) 收藏

      摘要:摘要:【目的】2012年夏季北京地区多地养殖的鲟鱼发病,主要临床症状为肛门红肿、伴有黄色分泌物,腹腔内有大量腹水,腹腔内壁有出血点,肝脏点状出血,脾脏肿大等,累计死亡率达60%。本文目的为研究其病原。【方法】从具有临床症状的濒死鱼中分离病原菌,分析病原菌的形态特征、理化特性、分类地位及药物敏感性等特性,经过人工感染及引起的组织病理确认致病性。【结果】结果显示病原菌的16S rDNA 序列构建的进化树,与类志贺邻单胞菌同源性最高,在99%以上;结合其生理生化特征和API细菌鉴定系统的结果,确认为类志贺邻单胞菌。该菌对鲟鱼的半致死量LD50为1.0×105.8 CFU/mL,引起肝、肾和脾组织病变。胞外产物不具有淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶和明胶酶活性,也无溶血性,推测其毒性可能来源于内毒素。该菌对恩诺沙星、盐酸多西环素、氟苯尼考和甲枫霉素敏感,药物敏感浓度均小于2μg/mL;而对试验的其它抗菌药物不敏感。【结论】确认类志贺邻单胞菌是引起北京地区鲟鱼发生上述临床症状疾病的主要致病菌,可优选盐酸多西环素、氟苯尼考和恩诺沙星进行防治。

    • 新城疫病毒基质蛋白与禽细胞核磷蛋白B23.1在HEK-293T细胞中的相互作用

      2013, 53(7):730-736.

      摘要 (1036) HTML (0) PDF 5.93 M (1842) 评论 (0) 收藏

      摘要:摘要:【目的】探讨新城疫病毒(Newcastle disease virus,NDV)基质(matrix,M)蛋白和禽细胞核磷蛋白B23.1在HEK-293T 细胞中的相互作用。【方法】分别参照GenBank 中NDV JS/5/05/Go 株全基因序列(JN631747)和禽细胞核磷蛋白B23.1 基因序列(NM_205267),设计、合成扩增M 基因和B23.1 基因的引物,利用RTPCR扩增出M 基因和DF1 细胞的B23.1 基因,分别克隆至真核表达载体获得重组表达质粒pEGFP-M、pCMV-HA-M和pDsRed-B23.1;将pEGFP-M和pDsRed-B23.1共转染HEK-293T细胞,利用荧光显微镜观察M蛋白与B23.1蛋白的共定位;利用免疫共沉淀(Co-IP)技术进一步验证两种蛋白的相互作用。【结果】Western blot结果表明构建的重组质粒在转染的HEK-293T细胞中正确表达;荧光显微镜观察显示M蛋白与B23.1蛋白在核仁具有共定位特征;Co-IP进一步证实两者能发生相互作用。【结论】NDV M蛋白与禽细胞核磷蛋白B23.1存在相互作用,M蛋白可能通过与B23.1蛋白的相互作用进入核仁。

    • 人博卡病毒HBoV1非结构蛋白NP1对细胞转录因子的调控

      2013, 53(7):737-745.

      摘要 (1118) HTML (0) PDF 1.64 M (1524) 评论 (0) 收藏

      摘要:摘要:【目的】研究人博卡病毒非结构蛋白NP1 对细胞转录因子活性和炎症细胞因子TNF-α和IL-6表达的调控作用。【方法】通过双荧光素酶报告基因系统分析NP1 对转录因子的调控作用,通过ELISA和荧光定量PCR分别从蛋白质和RNA水平检测NP1是否影响TNF-α、IL-6的表达,最后利用哺乳动物双杂交系统分析NP1是否通过寡聚化发挥功能。【结果】在293T细胞中,NP1可分别提高AP-1、STAT3和GAS转录因子报告载体荧光素酶活性3.69倍、2.45倍和3.03倍,但对NF-κB转录因子报告载体荧光素酶活性无明显影响 (P>0.05)。转染24 h和48 h后,NP1表达细胞和对照细胞培养基中IL-6和TNF-α蛋白浓度没有显著性差异(P>0.05),但TNF-α mRNA的表达水平上调。哺乳动物双杂交实验表明NP1蛋白自身没有相互作用。【结论】结果首次表明HBoV1非结构蛋白NP1对细胞转录因子和炎症细胞因子具有调节作用,揭示NP1可能与HBoV1致病性有关,为进一步探究HBoV1病毒致病的分子机制提供参考。

    • >技术与方法
    • DNA提取方法对盐环境放线菌多样性分析的影响

      2013, 53(7):746-757.

      摘要 (954) HTML (0) PDF 2.28 M (1590) 评论 (0) 收藏

      摘要:摘要:【目的】研究DNA 提取方法对盐环境中放线菌的16S rDNA RFLP(Restriction Fragment Length Polymorphism,限制性片段长度多态性)多样性分析结果的影响。【方法】采用CTAB-SDS法、玻璃珠法和反复冻融法3 种方法提取焉耆盐场土壤样品DNA,利用放线菌特异性引物扩增16S rDNA并分别构建文库。采用HaeⅢ限制性内切酶对阳性克隆进行RFLP分析,选取不同的克隆进行测序、比对并构建16S rDNA序列系统发育树。【结果】3 种DNA 提取方法构建的16S rDNA 克隆文库OTUs-(Operational Taxonomic Unit)数不同,其中CTAB-SDS法获得35个OTUs,玻璃珠法获得19个OTUs,反复冻融法获得14个OTUs。3种方法中有52%的OTUs 序列与已知可培养的放线菌或未发表的克隆子序列相似性较低,可能代表着放线菌新的类群;3 种方法得到的放线菌均分布于放线菌纲(Actinobacteria)的放线菌亚纲(Actinobacteridae)、酸微菌亚纲(Acidimicrobidae)和红色杆菌亚纲(Rubrobacteridae)。【结论】DNA提取方法是影响评价放线菌多样性的重要因素。本研究所采用的DNA提取方法各自存在一些优缺点,因此评估盐环境中的微生物多样性时建议采用几种方法组合。而焉耆盐场这一盐环境可能存在丰富的放线菌物种多样性,并蕴藏着新的分类单元有待进一步研究。

    • >研究简报
    • 常规诱变结合高通量筛选选育可利霉素高产菌株

      2013, 53(7):758-765.

      摘要 (808) HTML (0) PDF 1.25 M (1434) 评论 (0) 收藏

      摘要:摘要:可利霉素是通过基因工程定向育种技术获得的新型大环内酯类抗生素,是国家一类新药。【目的】为满足工业化生产需要,其工程菌株的发酵水平有待提高。【方法】多种常规诱变技术交替处理和高通量筛选方法选育可利霉素高产菌株,处理方法包括原生质体紫外诱变、DES(硫酸二乙酯)诱变、紫外光复活诱变、缬氨酸抗性筛选和正突变菌株的富集。【结果】高产菌株WSJ-1-7-49-133-82-43的摇瓶生物效价比出发菌株WSJ-1-7-49提高56%,500L中试发酵罐突变菌株效价较出发株高61%。【结论】说明多轮常规诱变育种结合高通量的筛选方法可以用于工业生产菌株的高效筛选。

    • 单核细胞增多性李斯特菌在体外模拟消化道环境中的抗性

      2013, 53(7):766-772.

      摘要 (648) HTML (0) PDF 4.74 M (1271) 评论 (0) 收藏

      摘要:摘要:【目的】通过测定存活率及细胞内pH(pHi)变化,分析单核细胞增多性李斯特菌(单增李斯特菌)在体外模拟消化道中的抗性。【方法】模拟唾液、胃液和小肠液根据其主要组成成分配制,按试验设计顺次加入后获得模拟的消化道各段混合液(包括相应的pH 及其可能的范围)。平板计数法测定单增李斯特菌在模拟消化液中的存活率,并用荧光比例成像显微镜(fluorescence ratio imaging microscopy,FRIM)测定细菌的pHi。【结果】单增李斯特菌在唾液中存活率>90%;经pH≤3.0的胃液处理后,其在胃液和胃-肠混合液中的存活率低于0.05%;提高胃液pH至3.5,细菌存活率开始上升;在胃液pH 4.0时,两株单增李斯特菌在模拟胃肠液中存活率显著提高(11.2%-85.9%)。FRIM研究表明,单增李斯特菌在模拟唾液中的pHi与对照组相近。经过pH为3.5和4.0的胃液和胃-肠混合液处理后,pHi值仍维持在较高水平(>7.75)。【结论】单增李斯特菌在经过pH≥3.5胃液后,能够维持菌体细胞内的pH稳态,且存活率较高,表明其细胞膜仍保持完整。

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