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微生物学通报

  • 2018年第45卷第4期文章目次
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    • >海洋微生物学
    • 海水中主要金属盐对4株Kangiella属细菌的生长及其蛋白酶相关基因表达的影响

      2018, 45(4):731-743. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.170366

      摘要 (1627) HTML (554) PDF 671.89 K (2012) 评论 (0) 收藏

      摘要:【背景】Kangiella是海洋专属的、营异养生长的革兰氏阴性菌。按16S rRNA基因系统发育分析,Kangiella属归属于γ-变形杆菌纲,但此类细菌的生理生态功能未知。推测该类海洋细菌产生的胞外丝氨酸蛋白酶在其利用有机氮源生长的过程中起重要作用。【目的】研究海水盐中主要金属离子Na盐、Mg盐、Ca盐、K盐对海洋来源的4株Kangiella菌株(K. aquimarina DSM 16071、K. geojedonensis YCS-5、K. koreensis DSM 16069和K. profundi FT102)的生长及胞外蛋白酶表达的影响。【方法】测定Kangiella属4个不同种的模式菌株在2216E培养基及不添加Na盐、Mg盐、Ca盐和K盐的2216E培养基中的生长情况。以2%的酪蛋白为底物,采用福林酚法分别检测4株菌株的胞外蛋白酶酶活。克隆K. profundi FT102菌株中的3个丝氨酸蛋白酶编码基因以及phoP和phoQ基因,使用实时荧光定量PCR技术检测Mg盐对这些基因表达的影响。【结果】4株Kangiella菌株在不添加Na盐的2216E培养基中均不能生长;在不添加Mg盐、Ca盐和K盐的2216E培养基中,K. aquimarina DSM 16071、K. geojedonensis YCS-5和K. profundi FT102这3个菌株的生长差异较小;而K. koreensis DSM 16069菌株的生物量在不添加上述3类主要金属盐的2216E培养基中反而增高。各个菌株在对数期时的胞外蛋白酶活差异较大,最高可以达到11.23?U/mL,最低仅为0.99 U/mL。2216E培养基中不添加Mg盐时,K. aquimarina DSM 16071、K. geojedonensis YCS-5和K. profundi FT102这3株菌中的丝氨酸蛋白酶编码基因asp1、asp2和asp3以及phoP和phoQ基因的转录水平无显著差异,而在K. koreensis DSM 16069菌株中这5个基因的表达却显著上调。【结论】Na盐是4株海洋Kangiella菌株生长所必需的金属离子,Mg盐和Ca盐对4株菌株的生长及其中3个保守的丝氨酸蛋白酶基因表达的影响不同。在不添加Mg盐的2216E培养基中,K. koreensis DSM 16069菌株的生物量、胞外蛋白酶活和3个保守的丝氨酸蛋白酶编码基因以及phoP和phoQ基因的转录量都显著上升。

    • >环境微生物学
    • 渗透压冲击下中度嗜盐菌Halomonas sp. Y四氢嘧啶类相容性溶质的合成与释放

      2018, 45(4):744-752. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.170343

      摘要 (1294) HTML (538) PDF 509.94 K (1817) 评论 (0) 收藏

      摘要:【背景】四氢嘧啶类物质在高温、冷冻和干燥等逆境条件下,对酶、蛋白质、核酸及整个细胞具有良好的保护作用,已经应用于酶制剂、生物医药及护肤品等相关领域。目前此类物质只能依赖中度嗜盐菌采用细菌泌乳工艺进行商业化生产,因此四氢嘧啶类高产菌株及其发酵技术的研究日益受到国内外研究者关注。【目的】分离获得高产合成四氢嘧啶类相容性溶质的中度嗜盐细菌,研究渗透压冲击对其胞内四氢嘧啶合成与释放的影响,探索细菌泌乳法制备四氢嘧啶的可行性。【方法】采用涂布平板法分离中度嗜盐菌,对分离菌株进行形态、生理生化和16S rRNA基因序列分析,鉴定其种属;采用高效液相色谱法(HPLC)和质谱法(MS)分析四氢嘧啶类物质,细菌泌乳法制备四氢嘧啶类物质。【结果】从盐池土样中分离到一株以四氢嘧啶类物质为主要相容性溶质的中度嗜盐菌Y,鉴定为盐单胞菌(Halomonas sp.) Y。盐单胞菌Y能在NaCl质量浓度为10?250 g/L的培养基中生长,最适生长的NaCl浓度为100 g/L;HPLC-MS测试结果证明盐单胞菌Y可同时合成四氢嘧啶和羟基四氢嘧啶2种相容性溶质,在最适生长的盐浓度下其合成量分别达175.5 mg/g和47.9 mg/g;在NaCl质量浓度为0?30 g/L的低渗溶液中胞内四氢嘧啶类物质经5 min即可达到最大释放率,而细菌泌乳工艺中最适合诱导四氢嘧啶释放的低渗溶液为质量浓度为10 g/L的NaCl溶液;采用细菌泌乳工艺制备四氢嘧啶,经连续11轮的高渗/低渗冲击,四氢嘧啶总合成量为6.0 g/L,总释放量为5.7 g/L,平均释放率为64.5%,底物转化率为128.9 mg/g。【结论】盐单胞菌Y是一株较高产合成四氢嘧啶类的中度嗜盐菌,能够耐受反复的渗透压冲击,采用细菌泌乳工艺显著提高了四氢嘧啶的制备效率。

    • 一件出土饱水木漆器文物中可培养细菌的鉴定及对木材的腐蚀作用

      2018, 45(4):753-761. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.170388

      摘要 (1599) HTML (502) PDF 554.35 K (2015) 评论 (0) 收藏

      摘要:【背景】饱水木质文物易受到微生物侵害,目前国外围绕饱水木质文物微生物病害已开展多方面研究,并取得阶段性进展,而国内在饱水木质文物微生物学技术方面的报道比较少。【目的】研究保藏水环境中出土饱水木漆器F446及水中细菌的种类,以及对木材的腐蚀作用。【方法】采用16S rRNA基因序列分析方法及生理生化试验,对饱水木漆器F446及水环境中细菌进行鉴定,并选取典型菌按5×108个/瓶菌量接种马尾松心材(悬于无菌自来水中),37 °C培养120 d,测试木材的损失率。【结果】从F446文物和水样中分离的53株细菌中,21株被鉴定为芽孢杆菌属(Bacillus),为优势菌属,其中蜡样芽孢杆菌(B. cereus) 19株,病研所芽孢杆菌(B. idriensis)和苏云金芽孢杆菌(B. thuringiensis)各1株;11株菌被鉴定为短杆菌属(Brevibacterium),此外还有4株短波单孢菌属(Brevundimonas),5株粪产碱杆菌(Alcaligenes faecalis),5株Altererythrobacter,2株水氏黄杆菌(Flavobacterium mizutaii),另外,还有解糖假苍白杆菌(Pseudochrobactrum saccharolyticum)、梭型芽孢杆菌(Lysinibacillus fusiformis)、Leucobacter aridicollis、Ochrobactrum pseudogrignonense、类芽孢杆菌属(Paenibacillus)菌株各1株。菌株A5、A6分别为类芽孢杆菌(Paenibacillus)和Altererythrobacter属中的疑似新种。从典型菌中选取15株菌回接木材进行腐蚀试验,结果显示,9株细菌与对照组比较存在极显著差异,说明这些菌对马尾松木材有一定的腐蚀作用,但是腐蚀率非常低,最高仅1.38%,表明这些细菌对试验木材马尾松腐蚀并不严重。【结论】F446木漆器文物样品中优势菌属为芽孢杆菌属(Bacillus),水样中优势菌属依次为短杆菌属(Brevibacterium)、短波单孢菌属(Brevundimonas)和Altererythrobacter。从F446木漆器文物和水样中分离出的细菌对木材的降解非常缓慢,短期内腐蚀作用有限。

    • >基础微生物学
    • 利用硝酸盐和亚硝酸盐同步富集厌氧甲烷氧化微生物的比较实验

      2018, 45(4):762-770. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.170397

      摘要 (1480) HTML (330) PDF 436.54 K (1914) 评论 (0) 收藏

      摘要:【背景】反硝化厌氧甲烷氧化(Denitrifying anaerobic methane oxidation,DAMO)是以硝酸盐或亚硝酸盐为电子受体以甲烷为电子供体的厌氧氧化过程,对认识全球碳氮循环、削减温室气体排放和开发废水脱氮新技术等方面具有重要意义。【目的】认识以硝酸盐和亚硝酸盐为电子受体的DAMO微生物富集过程和结果的差异性。【方法】在序批式反应器(Sequencing batch reaetor,SBR)内接种混合物、分别以硝酸盐和亚硝酸盐为电子受体连续培养800 d,定期检测反应器基质浓度变化、计算转化速率;利用16S rRNA基因系统发育分析研究功能微生物的多样性,利用实时荧光定量PCR技术定量测定功能微生物。【结果】以亚硝酸盐为电子受体的1、3号反应器富集到了DAMO细菌、没有检测到DAMO古菌;以硝酸盐为电子受体的2号反应器富集到了DAMO细菌和古菌的混合物;3个反应器的脱氮速率经过初始低速期、快速提升期,最终达到稳定,但2号快速提升期开始时间比1、3号晚了80 d左右,达到稳定的时间更长,稳定最大速率为1、3号的44.7%、40.3%。【结论】硝酸盐和亚硝酸盐对富集产物有决定性影响;以硝酸盐为电子受体富集得到的DAMO古菌和细菌协同体系可以长期稳定共存,DAMO古菌可能是协同体系中脱氮速率的限制性因素。

    • >基因克隆及功能研究
    • 鼠伤寒沙门氏菌c-di-GMP结合蛋白YcgR的表达、纯化及活性鉴定

      2018, 45(4):771-779. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.170439

      摘要 (1358) HTML (515) PDF 514.51 K (1760) 评论 (0) 收藏

      摘要:【背景】在鼠伤寒沙门氏菌中,c-di-GMP结合蛋白YcgR通过与鞭毛运动蛋白的相互作用,抑制鞭毛运动速度,使细菌由浮游生长向生物膜产生及侵染宿主的静止状态转变。然而,目前关于该蛋白的结构、功能以及与c-di-GMP结合后调控细菌运动状态的分子机制还不清楚。【目的】通过原核表达,获得高纯度的YcgR蛋白,并对其二级结构稳定性以及c-di-GMP结合活性进行表征,为进一步确定YcgR的结构以及阐明c-di-GMP如何通过结合YcgR而减缓细菌运动速度的分子机制奠定基础。【方法】通过构建重组大肠肝菌对YcgR进行原核表达;通过Ni-NTA镍离子亲和层析柱和体积排阻色谱两步纯化获得高纯度的YcgR蛋白;预测YcgR蛋白质结构,利用圆二色光谱仪(CD)测定其二级结构;通过等温滴定量热法(ITC)和热转移技术(Protein Thermal Shift)研究YcgR与c-di-GMP的结合活性。【结果】菌落PCR和质粒测序结果表明,表达YcgR的重组大肠杆菌构建成功;SDS-PAGE和体积排阻色谱显示YcgR的分子量大约为28 kD,在溶液中以二聚体的形式存在;通过预测和对比,发现YcgR的结构与同源蛋白PP4396高度相似,都有一个响应c-di-GMP的PilZ结构域,且CD结果显示YcgR具有稳定的二级结构;ITC和Thermal Shift结果表明,YcgR与c-di-GMP有较强的结合活性,其Kd值为50 nmol/L。【结论】首次实现了鼠伤寒沙门氏菌YcgR蛋白的原核表达及纯化,表征了其c-di-GMP结合活性,为进一步研究YcgR蛋白与细菌信号分子c-di-GMP调控鞭毛运动的分子机制奠定基础,并为鼠伤寒沙门氏菌抗感染药物的研发和治疗提供新的策略。

    • 积磷小月菌调控蛋白Mlp21700的异源表达及其与多聚磷酸盐(Poly-P)代谢基因启动子的结合

      2018, 45(4):780-787. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.170344

      摘要 (1491) HTML (591) PDF 882.30 K (1908) 评论 (0) 收藏

      摘要:【背景】积磷小月菌(Microlunatus phosphovorus)是重要的聚磷微生物,在好氧条件下积累聚磷酸盐并在厌氧条件分解聚磷酸盐,这个过程可能受到精细的基因调控。【目的】利用凝胶迁移实验(EMSA)分析调控蛋白Mlp21700结合的多聚磷酸盐(Poly-P)代谢基因启动子,找到Mlp21700可能的调控靶点。【方法】以积磷小月菌JN459菌株的基因组DNA为模板,PCR扩增Mlp21700编码序列,构建重组质粒pET28a-21700并转化到大肠杆菌Transetta(DE3)菌株,诱导表达后采用非变性方法纯化获得Mlp21700融合蛋白。利用PCR方法分别扩增各个Poly-P代谢基因的启动子,用生物素标记后作为探针。采用EMSA分析Mlp21700在试验条件下是否结合启动子以及结合强度。【结果】DNA测序和酶切验证表明pET28a-21700携带正确的Mlp21700编码序列。SDS-PAGE分析显示试验条件下Transetta(DE3)菌株大量表达可溶性Mlp21700,纯化的重组Mlp21700蛋白纯度大于90%,含量为0.64 mg/mL。EMSA分析表明在试验条件下Mlp21700能够结合Mlp26610基因ppgk和Mlp44770基因ppx的启动子。【结论】调控蛋白Mlp21700可能参与Mlp26610和Mlp44770基因的转录调控,进而调控Poly-P的分解过程。

    • >食品微生物学
    • 原儿茶酸对阪崎克罗诺肠杆菌的抑制作用

      2018, 45(4):788-796. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.170403

      摘要 (1632) HTML (426) PDF 482.67 K (1831) 评论 (0) 收藏

      摘要:【背景】阪崎克罗诺肠杆菌是一种食源性条件致病菌,它能够引起新生儿、婴幼儿及免疫能力低下的成年人罹患多种疾病,致死率高达50%?80%。【目的】探究天然植物源物质原儿茶酸对阪崎克罗诺肠杆菌的抑制作用及可能的抑制机理。【方法】采用琼脂稀释法确定原儿茶酸对阪崎克罗诺肠杆菌的最小抑菌浓度,并检测其对阪崎克罗诺肠杆菌生长曲线的影响。为探究原儿茶酸对阪崎克罗诺肠杆菌细胞膜的损伤,实验测定了细菌胞内pH、膜电位、胞内ATP浓度、细胞膜完整性,并利用扫描电镜观测原儿茶酸对阪崎克罗诺肠杆菌细胞形态的改变。【结果】原儿茶酸对阪崎克罗诺肠杆菌的最小抑菌浓度为2.5?5.0 mg/mL,原儿茶酸降低了阪崎克罗诺肠杆菌的生长速率。原儿茶酸作用后阪崎克罗诺肠杆菌胞内pH降低,细胞膜电位发生超级化/去极化,胞内ATP浓度降低,细胞膜完整性降低,细胞形态发生变化,这说明原儿茶酸改变了细胞膜通透性。【结论】原儿茶酸对阪崎克罗诺肠杆菌具有良好的抑制效果,其可能的抑菌机理是影响细胞膜的通透性及细胞形态。综合考虑原儿茶酸的多种生物活性,它有潜力作为天然抑菌物质在婴幼儿乳粉等其他食品中开发使用。

    • >微生物工程与药物研究
    • 菜豆环氧化物水解酶的表达及其催化特性研究

      2018, 45(4):797-804. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.170429

      摘要 (1420) HTML (647) PDF 688.75 K (1948) 评论 (0) 收藏

      摘要:【背景】光学纯环氧化物及邻二醇是一类多功能手性砌块。与化学合成法相比,环氧化物水解酶(EHs)介导的生物转化法因环境友好而成为当前的研究热点。【目的】从菜豆(Phaseolus vulgaris)中克隆一种EH基因并进行原核表达,研究重组酶催化环氧苯乙烷(Styrene Oxide,SO)的水解特性。【方法】通过计算机辅助分析EHs的一级结构,推测一种菜豆来源的未知功能蛋白(PvEH4)可能具有EH活性。利用RT-PCR技术,以菜豆总RNA为模板,扩增编码PvEH4的基因pveh4,并实现其在Escherichia coli BL21(DE3)中的表达。利用重组菌E. coli/pveh4全细胞催化SO水解,分析PvEH4的对映选择性和区域选择性。【结果】一级结构分析表明,PvEH4具有α/β折叠型EH特有的保守区域。SDS-PAGE结果显示PvEH4的表观分子量为39.4 kD。PvEH4针对SO的对映选择率(E值)为10.1,区域选择性系数αS和βR分别为99.5%和82.5%。当外消旋SO转化率达到68.1%时,可同时获得99.9% ees的(R)-SO和92.3% eep的(R)-苯乙二醇(Phenyl-1,2-ethanediol,PED),两者的产率分别为31.9%和65.6%。【结论】PvEH4的挖掘不仅增加了植物类EHs的数量,同时也为EHs的蛋白分子改造提供参考。

    • >微生物功能基因组研究
    • 桑氏链霉菌KJ40全基因组测序及分析

      2018, 45(4):805-818. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.170382

      摘要 (1761) HTML (488) PDF 957.07 K (2665) 评论 (0) 收藏

      摘要:【背景】桑氏链霉菌(Streptomyces sampsonii) KJ40是一株具有防病、促生多重功能的放线菌,有作为生物农药的潜力。目前还没有相关研究报道S. sampsonii全基因组序列,这限制了其功能基因、代谢产物合成途径及比较基因组学等研究。【目的】解析S. sampsonii KJ40的基因组序列信息,以深入研究该菌株防病促生机制及挖掘次级代谢产物基因资源。【方法】利用Illumina HiSeq高通量测序平台对KJ40菌株进行全基因组测序,使用相关软件对测序数据进行基因组组装、基因预测和功能注释、预测次级代谢产物合成基因簇、共线性分析等。【结果】基因组最后得到9个Scaffolds 和578个Contigs,总长度为7 261 502 bp,G+C%含量平均为73.41%,预测到6 605个基因、1 260个串联重复序列、804个小卫星序列、67个微卫星序列、90个tRNA、9个rRNA和19个sRNA。其中,2 429、3 765、2 890、6 063和1 911个基因分别能够在COG、GO、KEGG、NR和Swiss-Prot数据库提取到注释信息。同时,还预测得到21个次级代谢产物合成基因簇。基因组测序数据提交至NCBI获得GenBank登录号:LORI00000000。S. sampsonii KJ40与Streptomyces coelicolor A3(2)、Streptomyces griseus subsp. griseus NBRC 13350三株链霉菌基因组存在翻转、易位等基因组重排,3个基因组共有1 711个蛋白聚类簇。【结论】研究为从基因组层面上解析KJ40菌株具有良好促生防病效果的内在原因提供基础数据,为深入了解链霉菌次级代谢合成途径提供参考信息,对S. sampsonii后续相关研究具有重要意义。

    • >药物微生物学
    • 层迭灵芝子实体的体外抗肿瘤及免疫活性

      2018, 45(4):819-824. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.170436

      摘要 (1471) HTML (469) PDF 419.67 K (1900) 评论 (0) 收藏

      摘要:【背景】层迭灵芝Ganoderma lobatum是灵芝属中的一个种,在民间有药用历史,但缺乏对其化学成分和药理活性的科学研究。【目的】以赤芝Ganoderma lingzhi子实体为参照,研究对比层迭灵芝子实体的抗肿瘤及免疫活性的强弱,探讨层迭灵芝的药用价值。【方法】采用化学分析及仪器分析的方法,比较2种灵芝子实体中三萜及多糖含量差异,并进行体外抗肿瘤及免疫活性研究。【结果】层迭灵芝和赤芝的子实体中三萜含量差异不大,分别为1.14%和1.21%,但2种灵芝中三萜化合物的种类差异较大。层迭灵芝子实体中的多糖含量较赤芝稍高,分别为3.60%和2.67%,2种子实体中多糖的重均分子量分布特征有所差别。2种灵芝醇提物对肿瘤细胞K562及SW620的增殖均具有一定的抑制活性,其中,层迭灵芝对SW620细胞具有较强的抑制活性,其IC50值达到了52.5 μg/mL。2种灵芝水提物可以促进RAW 264.7细胞释放NO,说明两者均具有一定的免疫活性。【结论】层迭灵芝具有较好的抗肿瘤及免疫活性,可以作为药用开发的原料来源。

    • 人工栽培灵芝中多糖的部分理化性质及免疫调节作用

      2018, 45(4):825-835. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.170415

      摘要 (1387) HTML (362) PDF 769.85 K (2095) 评论 (0) 收藏

      摘要:【背景】灵芝是一种广受关注的药食两用真菌,在中国作为传统药材和健康食品已有几千年历史,近年来中国人工栽培灵芝规模扩展迅速,而多糖被认为是灵芝中最主要的活性成分。【目的】分离和纯化人工栽培灵芝子实体多糖,并对其结构和免疫调节活性进行研究。【方法】采用水提醇沉法提取灵芝子实体多糖(GLP),采用DE-52纤维素柱和Sephadex G-100进行多糖的分离纯化,高效凝胶渗透色谱法测定多糖分子量,1-苯基-3-甲基-5-吡啶啉酮(PMP)柱前衍生法测定单糖组成,红外光谱进行结构分析,噻唑蓝(MTT)比色法测定多糖对小鼠脾细胞增殖的影响,同时评价其对RAW 264.7细胞吞噬能力和细胞因子分泌能力的促进作用。【结果】GLP平均分子量为1.93×104 Da,单糖组成包含葡萄糖(Glc)、半乳糖(Gal)及甘露糖(Man),占比为Glc:Gal:Man=3.3:1.3:1.0。红外光谱显示,GLP的异头碳为β构型。GLP能直接促进脾细胞的增殖,且能显著增强刀豆蛋白A (ConA)诱导的T淋巴细胞和脂多糖(LPS)诱导的B淋巴细胞的增殖。此外,对于RAW 264.7细胞的吞噬能力及细胞因子分泌具有一定的促进作用。【结论】灵芝多糖可作为一个潜在的免疫调节药物而开发利用。

    • 蜘蛛抱蛋属植物内生细菌的多样性及其抗菌活性筛选

      2018, 45(4):836-847. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.170286

      摘要 (1336) HTML (467) PDF 1.76 M (1841) 评论 (0) 收藏

      摘要:【背景】药用植物中蕴含多样性丰富的内生菌资源,这些微生物产生的多种新型物质在制药领域表现出较好的应用前景。【目的】研究蜘蛛抱蛋属(Aspidistra Ker-Gawl.)植物内生细菌的多样性,探索药用植物内生细菌在药用活性产物方面的开发潜力,以期发现具有抗菌活性的次级代谢产物。【方法】对9种13株新鲜的蜘蛛抱蛋植物进行表面消毒,采用5种分离培养基分离内生细菌;根据菌落形态特征排除重复菌株,并测定其16S rRNA基因序列,构建系统进化树分析内生细菌多样性;将菌株分别用2种培养基发酵,使用耻垢分枝杆菌(Mycobacterium smegmatis ATCC 700044)、水稻白叶枯菌(Xanthomonas oryzae PXO99A)、白色念珠菌(Candida albicans ATCC 10231)、肺炎雷伯菌(Klebsiella pneumoniae ATCC 700603)和耐药粪肠球菌HH22 (Enterococcus faecalis HH22) 5种检定菌对分离菌株的发酵液进行抑菌活性筛选。【结果】从植物组织中分离得到了234株内生细菌,根据形态初步排重得到156株植物内生细菌;基于16S rRNA基因序列构建的系统进化树显示它们分属于3门10目22科29属,其中链霉菌属(Streptomyces)、芽孢杆菌属(Bacillus)、微杆菌属(Microbacterium)、类芽孢杆菌属(Paenibacillus)和根瘤菌属(Rhizobium)的菌株广泛地分布在不同种的蜘蛛抱蛋植株中,且占据一定优势;发现可能的潜在新分类单元6个;156株内生细菌中38株菌的发酵液具有抑菌活性,初筛阳性率为23.7%。【结论】蜘蛛抱蛋植物组织中含有种类多样的内生细菌,它们可能是抗菌生物活性次级代谢产物的有效来源。

    • >医学微生物学
    • 幽门螺杆菌东、西方株CagA的序列差异及其对胃癌细胞生长与凋亡的影响

      2018, 45(4):848-855. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.170357

      摘要 (1528) HTML (670) PDF 732.71 K (1884) 评论 (0) 收藏

      摘要:【背景】幽门螺杆菌(Helicobacter pylori,H. pylori)是胃癌的主要致病因素,其分泌的细胞毒素相关基因A蛋白(Cytotoxin associated gene A,CagA)是目前已知唯一能被H. pylori注入胃上皮细胞并模拟细胞内蛋白发挥作用的癌蛋白,参与胃癌的发生发展。【目的】比较H. pylori东亚株和西方株CagA结构差异,初步探讨H. pylori-CagA对胃癌细胞增殖与凋亡的影响。【方法】对H. pylori东亚株和西方株CagA的核酸及氨基酸序列进行生物信息学分析,构建含东亚株和西方株cagA基因的真核表达载体,转染胃癌细胞AGS,用Western blot法检测CagA蛋白的表达,用CCK8法测定细胞的生长曲线,流式细胞术检测细胞凋亡。【结果】生物信息学分析发现H. pylori东亚、西方菌株CagA的核酸序列和氨基酸序列均存在特征性差异。构建了含东亚、西方菌株cagA基因的表达载体[命名为GZ7/cagA (东亚株)和26695/cagA (西方株)]。与空载体组比较,GZ7/cagA和26695/cagA转染组均表达CagA蛋白,两组比较表达量无显著性差异,GZ7/cagA转染组细胞生长显著增加,而26695/cagA转染组细胞生长显著降低(P<0.05)。GZ7/cagA转染组、26695/cagA转染组细胞的凋亡率分别为7.23±0.96及9.17±1.40,均高于空载体组(5.03±0.63),差异有统计学意义(P<0.05)。【结论】东亚株与西方株CagA之间有结构和功能的差异,东亚株CagA能促进细胞增殖,而西方株CagA却抑制细胞增殖,但两者均能促进细胞凋亡。

    • 金黄色葡萄球菌AgrA/C双组分信号转导模型的构建与功能评价

      2018, 45(4):856-865. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.170353

      摘要 (1241) HTML (776) PDF 434.59 K (2090) 评论 (0) 收藏

      摘要:【背景】抗生素的无序使用加剧了耐药性金黄色葡萄球菌超级菌株的出现,由其引发的感染已成为最难解决的感染性疾患。在生物体系外构建AgrA/C双组分系统的跨膜信号转导过程,对解决金黄色葡萄球菌的耐药性问题和发现新型抗菌药物具有重要的研究意义。【目的】人工模拟构建金黄色葡萄球菌AgrA/C双组分信号转导模型,为生物体外研究金黄色葡萄球菌双组分信号转导的机制及以其为靶点的药物筛选提供新途径。【方法】在大肠杆菌宿主细胞中大量表达AgrA和AgrC蛋白,利用亲和层析和分子筛凝胶层析对其进行分离纯化,利用非放射性凝胶阻滞实验(EMSA)检测AgrA蛋白活性,并检测AgrC激酶活性;进而利用脂质体介导法在体外组装AgrA/C双组分信号转导模型,应用EMSA方法进行评价。【结果】分离纯化得到AgrA和AgrC蛋白,二者纯度均达到90%以上,均具有活性。在生物体系外构建了金黄色葡萄球菌AgrA/C双组分信号转导模型,该系统可增强AgrA对DNA的延滞作用,具有信号传递功能。【结论】初步构建AgrA/C双组分信号转导模型,该模型具有信号传递能力,有望作为针对金黄色葡萄球菌开发新型抗菌药物的筛选平台。

    • >简报
    • 16S rRNA基因高通量测序法分析黄河太岁细菌的多样性

      2018, 45(4):866-874. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.170406

      摘要 (1526) HTML (762) PDF 687.10 K (2606) 评论 (0) 收藏

      摘要:【背景】太岁在我国的记载由来已久,《神农本草经》记载其具有扶正固本、轻身不老的功效。但是,太岁作为一种生物体,它的组成分类尚不明确,因而其药用价值得不到有效的科学验证。因此,利用各种生物技术和手段来客观地分析太岁的成分,为利用和开发太岁提供科学依据。【目的】检测太岁(编号D15112285)中所含细菌的种类,探究太岁中可能存在的原核微生物的种类及其之间的关系。【方法】采用Illumina MiSeq 2×250系统对黄河太岁的细菌16S rRNA基因(V4区)进行研究,利用FLASH等软件对数据进行分析。【结果】共获得OTU (operational taxonomical unit) 626条,涉及19门49纲80目107科112属。在属的水平上前十的优势菌群有Bacteroides、Coprococcus、Escherichia、Ruminococcus、Lactobacillus、[Ruminococcus]、Oscillospira、Faecalibacterium、Shewanella和Halomonas。【结论】黄河太岁中存在多种不同种类的细菌。

    • >专论与综述
    • 食线虫真菌基因组测序和分析研究进展

      2018, 45(4):875-885. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.170398

      摘要 (1595) HTML (489) PDF 1.30 M (2393) 评论 (0) 收藏

      摘要:食线虫真菌作为线虫的天敌,是一种潜在的线虫病害的生防制剂。食线虫真菌通过形成特殊的捕食器官或产生粘性孢子和毒素等方式捕捉和侵染线虫。近年来,随着测序技术的进步和生物信息学的应用,越来越多真菌基因组已经被测定和报道。目前,已经有7种食线虫真菌的基因组被报道,包括捕食线虫真菌寡孢节丛孢(Arthrobotrys oligospora)、线虫卵寄生真菌厚垣普可尼亚菌(Pochonia chlamydosporia)和内寄生真菌明尼苏达被毛孢(Hirsutella minnesotensis)等。本文对食线虫真菌的基因组特点、毒力相关基因家族的扩张、捕食器官形成调控和进化机制进行了系统地总结,对组学时代食线虫真菌研究面临的关键问题进行了评述。

    • 单细胞原生生物在海洋碳汇研究中的重要性和展望

      2018, 45(4):886-892. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.170445

      摘要 (1721) HTML (705) PDF 448.21 K (2810) 评论 (0) 收藏

      摘要:海洋是地球上最大的碳库,通过对CO2的固定以及与大气物质和能量的交换,海洋对全球气候的变化起到关键的调控作用。随着全球气候变化的加剧,增加海洋碳汇已经成为应对全球气候变化的热门研究课题和主要途径之一。海洋微型生物在海洋的固碳过程及碳循环中起到关键的作用,对海洋碳汇意义重大。本文综述了一类重要的海洋微型生物——单细胞原生生物在海洋碳汇研究中的重要性,分析了其中的代表——网粘菌门(Labyrintholomycota)原生生物在海洋碳循环和次级生产中的意义,并从清楚地认识海洋碳汇的过程和机制方面,提出未来该领域急需解决的科学问题和可能的研究方案,为丰富海洋碳汇研究的生物学基础提供理论依据。

    • 应用环境微生物治理淡水湖泊微囊藻毒素污染的研究进展

      2018, 45(4):893-899. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.170709

      摘要 (1512) HTML (632) PDF 310.50 K (2168) 评论 (0) 收藏

      摘要:近年来,随着水体富营养化程度的加剧,蓝藻水华现象时有发生,蓝藻及其释放的藻毒素对生态环境和人类健康构成严重威胁。在各种藻毒素中,以微囊藻毒素(Microcystins,MCs)毒性最强,对人类危害也最大,微囊藻毒素的化学性质相对稳定且难以通过常规水处理方法消除,因此如何有效去除环境中的MCs是国内外普遍关注的难题。研究发现自然界中的微生物能够有效降解和消除MCs污染,由此产生的环保技术极具应用价值。本文主要概述了微囊藻毒素的产生机理、化学结构以及毒性危害,总结了微囊藻毒素的自然分解过程以及微生物群落对微囊藻毒素的响应机制,重点分析了微生物群落在微囊藻毒素污染控制技术中的潜在应用,并对应用微生物技术治理微囊藻毒素污染的技术瓶颈提出了建议,以期加速微囊藻毒素微生物降解技术的完善和应用。

    • 微生物转化技术在中药开发中的应用进展

      2018, 45(4):900-906. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.170409

      摘要 (1517) HTML (723) PDF 262.53 K (2652) 评论 (0) 收藏

      摘要:中药现代化是目前中药研究最迫切的需要,微生物转化技术可以利用微生物的特性解决中药现代化研究中难以解决的诸多问题,我们总结了微生物转化中药的特点,转化酶系统及反应类型,分析了微生物生物转化对中药的影响,认为微生物转化技术酶系统广泛,选择性强,反应条件温和可控,反应类型广泛,适用于所有类型的中药有效成分的生物转化,经过转化后,可以提高中药药效,降低毒性,去除杂质,帮助有效成分的体内代谢及产生新的药物成分。中药微生物转化技术必定成为中药学与微生物学完美契合的典范,推进中药现代化的进程。

    • 镰刀菌分子鉴定与重要应用的研究进展

      2018, 45(4):907-919. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.170419

      摘要 (1467) HTML (613) PDF 650.96 K (2358) 评论 (0) 收藏

      摘要:镰刀菌(Fusarium sp.)在土壤及动植物体内广泛分布。由于其形态变异大,有关镰刀菌的分类一直是一个难题。随着PCR技术发展,镰刀菌的分子标记和rDNA分析等鉴定方法的建立,提高了镰刀菌形态学鉴定的准确性,为镰刀菌进一步研究和应用奠定了基础。镰刀菌能产生多种重要的酶类,包括纤维酶、果胶酶和木聚糖水解酶等。通过生物转化可获得重要药物或药物中间体,因此具有潜在商业价值。镰刀菌能降解多种环境污染物,在环境保护中具有重要潜力。特别是能通过生物转化生产生物乙醇,解决能源危机问题。本文较详细地介绍了镰刀菌的鉴定和产酶情况,对镰刀菌产生的主要酶的性质、作用以及在生产生物乙醇方面的应用进行了详细综述。

    • >高校教改纵横
    • 基于微信平台的微课程教学法在“微生物学及检验技术”实验课教学中的应用与研究

      2018, 45(4):920-926. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.170784

      摘要 (1500) HTML (453) PDF 333.99 K (2149) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了激发医学检验技术专业学生对“微生物学及检验技术”实验课的学习兴趣、训练实验技能、拓展创新思维、促进素质教育,我们探索了基于微信平台的微课程教学法在该课程实验课的应用。实践证明微课程教学法能有效提升医学检验技术专业学生对该课程的喜爱程度,并有利于学生提升学科成绩,同时有效地增强了学生对学科前沿知识的关注度。

    • 基于云班课的线上线下混合式教学模式在高职微生物学教学中的探索与实践

      2018, 45(4):927-933. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.170290

      摘要 (1439) HTML (602) PDF 363.57 K (2437) 评论 (0) 收藏

      摘要:随着互联网技术、移动终端设备的迅速发展,线上线下混合式教学模式得到飞快的发展。本文在分析当前高职课程教学存在的问题及解决思路的基础上,介绍了线上线下混合式教学在微生物学课程中的探索与实践,包括线上教学平台的选择、教学内容的重构、教学设计与实施、教学评价与考核等4个方面的内容,最后讨论了线上线下混合式教学的实施效果及反思。线上线下混合式教学采用碎片化教学资源,突破教学的时空限制,提高了学生自主学习能力,提升了微生物学课程的教学质量。

    • >生物实验室
    • PMA-qPCR法检测冷冻基质中非可培养状态(VBNC)副溶血性弧菌

      2018, 45(4):934-940. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.170622

      摘要 (1392) HTML (671) PDF 431.58 K (2294) 评论 (0) 收藏

      摘要:【背景】副溶血性弧菌为冰鲜产品及肉制品中常见的污染微生物,致病性强,危害严重,出入境运输及加工的肉食品常采取冷冻冷藏的处理手段来防止微生物污染及生长,以保持食物新鲜。而残留的部分副溶血性弧菌会进入活的非可培养状态(Viable but non-culturable state,VBNC),从而构成潜在的风险隐患。【目的】建立可用于冷冻食品中VBNC副溶血性弧菌的快速检测方法,并探讨其适用性。【方法】将大西洋鲑鱼1:10匀浆,加入终浓度为6.6×105 CFU/mL的副溶血性弧菌,?20 °C分别诱导10、20、30和50 d。建立实时荧光PCR技术(qPCR)方法,测定其特异性、灵敏度及稳定性。利用PMA-qPCR法对不同冷冻时期样品中的副溶血性弧菌进行检测,同时与qPCR、平板培养法进行比较。【结果】建立的qPCR方法特异性好,与其他阴性参考株无交叉反应;灵敏度高,检测限为19.8 CFU/mL;重复性好,Cq值的变异系数(CV)均在1.5%以下;标准曲线为y=?3.272x+45.310,线性回归系数R2为0.996,定量范围为1×102–1×109 CFU/mL。在低温诱导10?50 d后,qPCR法的Cq值在26.32?27.34之间,与诱导前相比几乎没有变化;叠氮溴化丙锭(PMA)-qPCR法的Cq值则从诱导前的26.43逐步上升到38.84,呈现明显的上升趋势,表明死菌的数量在显著上升。经过比较及统计,PMA-qPCR检测的活菌数均高于平板培养法测出的数量,差异显著(P<0.05)。【结论】PMA-qPCR特异性及灵敏度高,能有效抑制对死菌的扩增,同时能克服传统平板培养法对VBNC的漏检缺陷,可方便、快捷地用于冷冻食品中受损致病微生物,尤其是进入VBNC状态的细菌检测。

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