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微生物学报

  • 2014年第54卷第5期文章目次
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      2014, 54(5).

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      2014, 54(5).

      摘要 (734) HTML (0) PDF 94.90 K (1383) 评论 (0) 收藏

      摘要:

    • >小型综述
    • 细菌整合性接合元件SXT/R391研究进展

      2014, 54(5):471-479. DOI: 10.13343/j.cnki.wsxb.2014.05.001

      摘要 (1413) HTML (0) PDF 375.80 K (2568) 评论 (0) 收藏

      摘要:摘要: SXT/R391家族是整合性接合元件中多样性最为丰富、成员最多的一个家族。SXT/R391包括保守的核基因以及可变区基因,SXT/R391保守的核心基因主要涉及SXT/R391的整合/剪切、自我接合转移、元件表达的调节。SXT/R391可变区基因的编码产物主要负责宿主对抗生素的耐药性、重金属离子抗性、生物膜形成和细菌运动能力的调节,编码毒素-抗毒素系统以阻止SXT/R391从宿主丢失。一些SXT/R391也编码限制性修饰系统、解旋酶、核酸内切酶。SXT/R391 受SetCD正性调控,受SetR负性调控。SXT/R391接合转移过程不会导致其在原供体菌基因组丢失。SXT/R391可以阻止细胞获得其它密切相关的同类SXT/R391但不排斥异质性ICE获得,在SXT/R391自身编码的重组系统作用下获得的异质性ICE导致杂合ICE的产生。SXT/R391具有相当高的转移频率和宽广宿主范围,目前已经有超过40个不同类型的SXT/R391在不同种属的细菌中被发现,以弧菌为最多。已知的SXT/R391集中出现在非洲和亚洲沿海地区,且来源多为海洋细菌,表明海洋环境很可能是SXT/R391主要的贮藏库,并且经由海洋环境株向临床株扩散。日益增加的选择压力很可能加速了SXT/R391的传播。鉴于SXT/R391的转移和盛行带来的风险,卫生部门以及医学微生物科学家应对其扩散保持充分警惕。

    • 单胃动物肠道微生物菌群与肠道免疫功能的相互作用

      2014, 54(5):480-486. DOI: 10.13343/j.cnki.wsxb.2014.05.002

      摘要 (2607) HTML (0) PDF 155.81 K (4090) 评论 (0) 收藏

      摘要:摘要: 动物胃肠道栖息着大量的微生物,这些微生物及其代谢产物在营养、免疫等方面对宿主的健康有重要的意义。近年来研究发现肠道微生物与免疫系统间存在密切的交流和互作机制,尽管肠道共生菌具有定植抑制效应,但肠道微生物也可通过其特定组分刺激免疫细胞如Tregs细胞、Th17细胞的分化,肠道菌群的紊乱可能导致细菌移位、肠道屏障功能损伤,影响机体健康。宿主免疫系统可通过分泌多种免疫效应因子如MUC、sIgA、ITF、RegIIIγ、α-防御素等调节肠道微生物的分布和组成,调节肠道菌群的稳态。本文综述了单胃动物肠道微生物菌群的组成,深入探讨了肠道微生物菌群与动物肠道免疫功能之间的相互作用。

    • 洋葱伯克氏菌致病因子的研究进展

      2014, 54(5):487-497. DOI: 10.13343/j.cnki.wsxb.2014.05.003

      摘要 (1397) HTML (0) PDF 462.57 K (2631) 评论 (0) 收藏

      摘要:摘要: 洋葱伯克氏菌群(Burkholderia cepacia complex,Bcc)大部分成员是重要的人类条件致病菌。虽然其分类学和分子鉴定研究已取得较大进展,但致病分子机理尚不明确,新药物开发进展十分缓慢。Bcc对许多常用临床抗菌药物都有耐药性,因此揭示其致病因子对新型抗菌药物或治疗方法开发具有重要意义。本文对Bcc主要致病因子、致病机理研究中存在的问题和采用的遗传工具方面的进展做了综述,重点介绍了耐药性、蛋白分泌系统、群体感应系统等6类重要致病因子。

    • >分类和进化
    • 凉山州新银合欢根瘤菌的共生有效性及遗传多样性

      2014, 54(5):498-508. DOI: 10.13343/j.cnki.wsxb.2014.05.004

      摘要 (1090) HTML (0) PDF 346.36 K (1597) 评论 (0) 收藏

      摘要:摘要: 【目的】研究分离自四川凉山州新银合欢根瘤菌的遗传多样性和共生有效性。【方法】采用16S rRNARFLP、BOX-PCR、AFLP、多位点持家基因序列的联合分析及无氮水培法对33 株供试新银合欢根瘤菌的遗传多样性和共生有效性进行研究。【结果】分析表明,3种方法在属水平的分群结果具有较好的一致性,有1个Mesorhizobium属的菌株、3 个Bradyrhizobium属的菌株、3个Rhizobium属的菌株,26个相似度较高的菌株属Sinorhizobium。16S rRNA-recA-atpD-glnII序列联合构建的新银合欢根瘤菌系统发育树表明,SCAU203、SCAU211可能分别是Rhizobium和Bradyrhizobium的新类群,另外3个代表菌株分别位于Sinorhizobium、Mesorhizobium、Bradyrhizobium分支,分别与S.americanum、M.Plurifarium、R.huautlense亲缘关系最近。无氮水培接种试验筛选出2个共生固氮效果好、与不接种对照处理差异达显著水平的菌株SCAU229和SCAU307,有3个菌株不仅不具共生有效性,甚至不利于宿主的生长,其余84%的供试菌为低效或无效菌株。【结论】凉山州新银合欢根瘤菌具有丰富的遗传多样性,分布于4 个属: Rhizobium、Bradyrhizobium、Mesorhizobium、Bradyrhizobium,79%为Sinorhizobium属的菌株,优势菌群为Sinorhizobium。该区的新银合欢根瘤菌大多数的共生有效性差。

    • >生理和代谢
    • 重构酿酒酵母N-糖基化途径生产人源化糖蛋白

      2014, 54(5):509-516. DOI: 10.13343/j.cnki.wsxb.2014.05.005

      摘要 (1444) HTML (0) PDF 373.50 K (2280) 评论 (0) 收藏

      摘要:摘要:【目的】为了在酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)中生产人源化的糖蛋白,必须对N-糖基化途径进行基因工程改造。作者通过敲除一些酵母N-糖基化途径中的特异性糖基转移酶,得到一株可以用于继续表达人类糖基转移酶的重组菌,并通过生长适应性进化技术回复其细胞生长能力。【方法】首先运用酵母遗传学和分子生物学技术敲除酿酒酵母的α-1,3-甘露糖基转移酶基因(ALG3)、α-1,6-甘露糖基转移酶基因(OCH1)和α-1,3-甘露糖基转移酶基因(MNN1) 。采用蔗糖酶(invertase)活性染色实验初步检测N-糖链的变化,然后通过高效液相色谱和甘露糖苷酶酶切实验对其糖链结构进行鉴定。重组菌通过在高温条件下进行生长适应性进化,筛选出生长能力回复突变的菌株。【结果与结论】构建了Δalg3Δoch1Δmnn1菌株得到人类糖基化中间体Man5GlcNAc2,并对上述三缺陷型菌株进行适应性进化提高其细胞生长能力和环境适应能力。此外,作者还发现,该重组菌存在少量Man6GlcNAc2结构的糖链。经体外α-1,2-甘露糖苷酶切处理后,糖链Man5GlcNAc2和Man6GlcNAc2均转化为Man3GlcNAc2,表明形Man3GlcNAc2 之后的甘露糖之间均通过α-1,2-糖苷键连接。Δalg3Δoch1Δmnn1菌株的构建获得了生产人源化糖蛋白的酿酒酵母表达系统,为进一步糖基化改造和工业应用提供了良好的基础。

    • 温度对粘质沙雷氏菌合成灵菌红素的影响

      2014, 54(5):517-524. DOI: 10.13343/j.cnki.wsxb.2014.05.006

      摘要 (1615) HTML (0) PDF 305.06 K (2330) 评论 (0) 收藏

      摘要:摘要: 【目的】研究粘质沙雷氏菌(Serratia marcecens JNB5-1)在不同发酵温度(28℃ 和37℃)条件下蛋白质组的差异表达,探究粘质沙雷氏菌合成灵菌红素受温度调控的原因。【方法】利用二维凝胶电泳(2-DE)和基质辅助激光解析电离飞行时间串联质谱技术(MALDI-TOF-MS)分离和鉴定粘质沙雷氏菌在不同发酵温度(28℃和37℃)条件下的差异蛋白; 再利用实时荧光定量PCR(RT-qPCR)进一步分析挑选出的七个差异蛋白编码基因的转录水平。【结果】2-DE图谱显示,共鉴定到16个显著差异的蛋白点。其中,灵菌红素合成途径中的氧甲基转移酶(PigF)、氧化还原酶(PigN) 和参与灵菌红素前体物质(脯氨酸、甲硫氨酸、丝氨酸、二辛烯醛和丙二酰-CoA 等)代谢的相关蛋白(酶)的表达量在37℃条件下都出现极显著的下降; 热休克蛋白(Hsp60)、超氧化物歧化酶(Superoxide dismutase)等应急性蛋白在37℃条件下表达上调。通过RT-qPCR证实,氧甲基转移酶、氧化还原酶和转酮醇酶基因(transketolase)在37℃条件下的转录水平均低于28℃条件下的。【结论】S.marcecens JNB5-1在相对低温(28℃)条件下产灵菌红素,相对高温( 37℃)条件下不产灵菌红素。可能是高温(37℃)显著抑制了灵菌红素合成相关酶的表达。

    • AphA蛋白促进副溶血弧菌c-di-GMP合成和生物膜形成

      2014, 54(5):525-531. DOI: 10.13343/j.cnki.wsxb.2014.05.007

      摘要 (1474) HTML (0) PDF 363.69 K (2297) 评论 (0) 收藏

      摘要:摘要: 【目的】综合运用表型和分子生化实验研究AphA蛋白对副溶血弧菌生物膜形成的调节机制。【方法】利用菌落褶皱和结晶紫染色实验比较aphA 突变株(ΔaphA)和野生株(WT)的表型差异; 进而利用色谱串联质谱(HPLC-MS/MS)的方法分别检测ΔaphA和WT中c-di-GMP分子含量; 提取ΔaphA和WT的总RNA,采用实时定量RT-PCR的方法研究AphA 对scrABC和scrG的调控关系; 分别构建克隆有scrABC和scrG上游启动子区的LacZ重组质粒,并将重组质粒转入ΔaphA和WT中,通过测定并比较两株菌中β-半乳糖苷酶活性 差异来进一步研究AphA对scrABC和scrG的调控关系; PCR扩增scrABC和scrG的整个启动子区DNA序列,并纯化His-AphA蛋白,通过凝胶阻滞实验(EMSA)验证AphA对靶基因启动子区是否具有直接的相互作用。【结果】表型结果显示AphA能促进c-di-GMP的合成和生物膜形成;实时定量RT-PCR和LacZ结果表明AphA能抑制scrABC和scrG的转录表达; EMSA结果证明AphA不能结合到scrABC和scrG的启动子区DNA上。【结论】AphA间接抑制scrABC和scrG的表达是其促进副溶血弧菌c-di-GMP合成及生物膜形成的机制之一。

    • 粘细菌STXZ54的分离鉴定及其抗肿瘤活性

      2014, 54(5):532-542. DOI: 10.13343/j.cnki.wsxb.2014.05.008

      摘要 (1071) HTML (0) PDF 1.03 M (2091) 评论 (0) 收藏

      摘要:摘要: 【目的】从广东省土样中分离并鉴定获得粘细菌,以丰富资源微生物库,并对其进行抗肿瘤活性的初步研究,为寻找新的抗肿瘤药物及其开发应用奠定基础。【方法】用灭活大肠杆菌诱导法,从广东土样中分离得到粘细菌,通过菌落形态观察、扫描电镜、生理生化特征、以及16s rRNA基因序列同源性分析,鉴定并归类细菌。测定不同生长时期代谢产物的抗肿瘤活性,分离纯化次级代谢产物得到抗肿瘤活性组分,测定抗肿瘤活性组分抗肿瘤谱及其对应的半致死浓度。利用激光共聚焦显微镜观察抗肿瘤活性组分作用B16后的亚细胞结构变化。【结果】分离并鉴定了粘细菌STXZ54新菌株,命名为Myxococcus macrosporus STXZ54,该粘细菌产生的抗肿瘤活性代谢产物能够较好地抑制B16、Hela、HCT-116、4T1、Hep-3B等多种肿瘤细胞,初步分离其代谢产物得到活性组分SGF5。经MTT实验算出SGF5对B16、Hela、Hep-3B、4T1细胞的IC50均在10μg/mL左右,对HCT-116细胞的IC50是70μg/mL。利用激光共聚焦显微镜观察到活性组分SGF5作用B16后亚细胞结构出现了明显的变化,结合细胞坏死与凋亡的检测初步判断SGF5能引起B16细胞的凋亡。【结论】从土样中分离得到粘细菌STXZ54,对分离到的活性组分进行了细胞毒性试验,证实其具有较好的抗肿瘤活性,有开发成抗肿瘤药物的潜在价值。

    • >酶和蛋白质
    • 一株产琼胶酶细菌的分离、鉴定及其琼胶酶基本性质

      2014, 54(5):543-551. DOI: 10.13343/j.cnki.wsxb.2014.05.009

      摘要 (1307) HTML (0) PDF 526.56 K (2095) 评论 (0) 收藏

      摘要:摘要: 【目的】分离海洋来源的琼胶酶产生菌,对其进行分类鉴定,并研究其所产琼胶酶的基本酶学性质,为琼胶酶的应用研究及开发利用奠定基础。【方法】通过以琼脂为唯一碳源的选择培养基分离产琼胶酶的菌株;利用16S rRNA基因序列分析、表型和生理生化特征对菌株进行鉴定;通过DNS-还原糖法测定琼胶酶活性;利用显色底物法测定琼胶酶的类型;对菌株所产琼胶酶粗酶的酶学性质进行初步研究。【结果】分离到一株产琼胶酶的菌株NTa,16S rRNA基因序列分析显示该菌株属于寡养单胞菌属(Stenotrophomonas sp.);该菌株主要产胞外琼胶酶,可分泌α-琼胶酶和β-琼胶酶;琼胶酶粗酶的最适反应温度和pH分别为40℃和7.0,并且琼胶酶在温度低于30℃,pH为7. 0-9.0时稳定;Ca2+对琼胶酶粗酶具有促进作用,Ag+、Fe2+、Ba2+、Mn2+、Cu2+、Zn2+和Fe3+均可不同程度地抑制酶的活性;EDTA对琼胶酶粗酶活性具有抑制作用;琼胶 酶粗酶对检测的抑制剂、去垢剂及变性剂有较好的抗性。【结论】海洋细菌Stenotrophomonas sp.NTa是一种新型的产琼胶酶菌株,可同时分泌α-琼胶酶和β-琼胶酶,具有潜在开发利用价值。

    • 南海局部海洋沉积物中真菌多样性及产酶活性

      2014, 54(5):552-562. DOI: 10.13343/j.cnki.wsxb.2014.05.010

      摘要 (1171) HTML (0) PDF 545.33 K (2012) 评论 (0) 收藏

      摘要:摘要: 【目的】从11份南海海洋沉积物中分离耐盐真菌,并对其物种多样性及产酶活性进行研究。【方法】利用平板涂布法分离耐盐真菌,基于形态学和ITS 序列的系统进化研究耐盐真菌多样性; 利用6种筛选培养基对耐盐真菌进行产酶活性筛选。【结果】分离得到1689株耐盐真菌,共41个形态种。形态学和ITS序列分析表明,这些真菌归于15 个属,其中曲霉属(Aspergillus)和青霉属(Penicillium)为优势菌群。对已测序的41株耐盐真菌的产酶活性研究表明,8株产纤维素酶,9株产淀粉酶,5株产复合酶,1 6株产蛋白酶,3株产脂肪酶,未发现产壳聚糖酶的菌株,其中Acrodontium sp. 8m和Aspergillus sp. 86b产复合酶的活性相对较高,而Penicillium sp. 41m产蛋白酶的活性相对较高。【结论】南海局部海洋沉积物中耐盐真菌丰富,多数菌株具有产酶活性。

    • >生态和环境微生物学
    • 瘤胃降解粗纤维产甲烷的厌氧真菌与甲烷菌共培养物的分离鉴定

      2014, 54(5):563-571. DOI: 10.13343/j.cnki.wsxb.2014.05.011

      摘要 (1323) HTML (0) PDF 468.94 K (1759) 评论 (0) 收藏

      摘要:摘要: 【目的】本试验从瘤胃中分离鉴定降解粗纤维产甲烷的厌氧真菌与甲烷菌共培养物,为深入探究甲烷菌对厌氧真菌代谢途径的影响及相关调节机制奠定基础。【方法】利用厌氧滚管技术从荷斯坦奶牛瘤胃内容物中分离厌氧真菌与甲烷菌共培养物,通过形态学观察和DAPI染色以及甲烷菌16S rRNA基因序列分析方法分别对厌氧真菌及甲烷菌进行鉴定。【结果】从荷斯坦奶牛瘤胃中共分离到28株厌氧真菌与甲烷菌共培养物。共培养物中的厌氧真菌均为单中心菌株,分别属于Piromyces,Neocallimastix和Caeomyces属,所占百分比为53.57%,42.86%及3.57%。甲烷菌16S rRNA基因序列分析结果表明,共培养物中的甲烷菌均为甲烷短杆菌。本研究共获得四种不同的厌氧真菌与甲烷菌组合,分别为Piromyces/类Methanobrevibacter olleyae菌株,Neocallimastix/类Methanobrevibacter olleyae菌株,Neocallimastix/类Methanobrevibacter thaueri菌株及Caecomyces/类Methanobrevibacter olleyae菌株,分别占总数的53.57%,39.29%,3.57%及3.57%。【结论】分离得到的28 株厌氧真菌和甲烷菌共培养物中,占优势的为具有丰富丝状假根的厌氧真菌Piromyces和Neocallimastix以及类Methanobrevibacter olleyae属的甲烷短杆菌。本研究为进一步研究瘤胃内厌氧真菌与甲 烷菌相互代谢关系奠定基础。

    • 小花棘豆和变异黄芪内生真菌显微分布及定量检测

      2014, 54(5):572-581. DOI: 10.13343/j.cnki.wsxb.2014.05.012

      摘要 (1125) HTML (0) PDF 576.71 K (2238) 评论 (0) 收藏

      摘要:摘要: 【目的】了解内蒙古阿拉善和宁夏天然草原的小花棘豆和变异黄芪不同组织中内生真菌Undifilum oxytropis的显微分布特点和含量分布规律。【方法】通过石蜡切片结合乳酸酚棉蓝染色法观察,采用实时荧光定量PCR(RT-qPCR) 进行定量研究,获得各组织(茎、叶、种子和根)中内生真菌分布和含量。【结果】种子中内生真菌主要定殖于种皮栅栏组织与薄壁组织两层的细胞间隙;叶片组织主要定殖于靠近气孔的表皮细胞层,茎髓中内生真菌围绕于茎髓质维管束纵轴边缘的薄壁细胞层中;RT-qPCR的检测限为0. 029 pg/ng总DNA,各采样点相应组织内生真菌含量不同,两采样点小花棘豆种子中U.oxytropis含量均为最高,叶和茎相反,两地变异黄芪为种子中最高,根最低,叶和茎相反。【结论】内生真菌寄生在植物组织时对宿主组织和细胞类型均有选择性,生境对疯草中内生真菌的定殖和分布也有影响。

    • >研究简报
    • 硇洲岛褐蓝子鱼肠道抗菌活性菌株的分离及多样性

      2014, 54(5):582-588. DOI: 10.13343/j.cnki.wsxb.2014.05.013

      摘要 (1504) HTML (0) PDF 189.94 K (1754) 评论 (0) 收藏

      摘要:摘要: 【目的】了解广东湛江硇洲岛褐蓝子鱼(Siganus fuscescen)肠道抗菌物质产生菌的多样性。【方法】采用传统的分离方法与牛津杯扩散法对褐蓝子鱼肠道菌进行分离纯化与抗菌活性测定,运用16S rRNA基因序列的系统发育分析对抗菌活性菌株进行多样性分析。【结果】根据形态观察和部分生理生化实验去冗余,从褐蓝子鱼肠道样品中分离到68株细菌,其中抗菌活性菌株19株,占分离株的27.9%。19株不同种类的活性菌株分属于细菌域的放线杆菌门(Actinobacteria)、变形杆菌门(Proteobacteria)与厚壁菌门(Firmicutes)的11个科、12个属。多数菌株属于厚壁菌门(8株,42.1%),其次是变形杆菌门(7株,36.8%)和放线杆菌门(4株,21.1%)。大多数抗菌活性菌株与其系统发育关系最密切的已知典型菌株之间存在一定的遗传差异(16S rRNA基因序列相似性为96.2%-99.9%),其中有4株代表潜在的新种。【结论】广东湛江硇洲岛褐蓝子鱼肠道中存在较为丰富的细菌抗菌物质产生菌,并蕴藏着较多的微生物新类群。

    • 解淀粉芽孢杆菌杀线虫活性高效筛选模型的建立及应用

      2014, 54(5):589-594. DOI: 10.13343/j.cnki.wsxb.2014.05.014

      摘要 (1060) HTML (0) PDF 250.80 K (1624) 评论 (0) 收藏

      摘要:摘要: 【目的】食线虫细菌对线虫的侵染机制报道甚少,限制了生防细菌的在农业实践中的广泛应用。本研究中,我们构建了一种对细菌杀线虫活性进行快速高效筛选的方法来快速寻找与线虫侵染功能相关的基因。【方法】将培养在固体平板上的野生型解淀粉芽孢杆菌FZB42及其突变株接种于5mL 液体快杀培养基中,37℃培养24h后,在24孔板中分别加入200μL菌液和50-60条L4龄秀丽隐杆线虫(Caenorhabditis elegans),记录变化明显的时间点及线虫存活数,将相对于原始菌株杀线虫能力明显下降的突变株选出,并进行多次复筛。同时以传统的固体平板杀线虫法作为对照。【结果】用液体快杀法在21h 时筛选出了与原始菌株相比杀线虫活性显著下降的2株突变株F1和F2,与传统的固体平板杀线虫法结果一致,且极大地缩短了筛选时间。【结论】该研究为下一步鉴定食线虫细菌中的毒力基因、进而阐明病原细菌侵染宿主的分子机制提供了良好的生物材料,并缩短了研究周期。

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