牟慧艳 , 刘扬 , 王应东 , 刘宝爱 , 魏建军 , 张会图
2017, 44(1):126-132. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.160068
摘要:【目的】提高杀真菌素链霉菌发酵生产恩拉霉素的产量。【方法】利用定点突变技术,对恩拉霉素生产菌株杀真菌素链霉菌F1中影响细胞次级代谢及抗生素合成的核糖体S12蛋白的编码基因rpsL进行改造,将第43位的赖氨酸(Lys)分别替换为天冬酰胺(Asn)和精氨酸(Arg),并对改造菌株L-M1(Asn43)和L-M2(Arg43)的生长特性、抗生素合成以及摇瓶发酵性能进行研究。【结果】与野生型菌株相比,改造菌株的生长特性及生理生化特性均发生了明显的改变:产孢周期明显缩短,野生型菌株在MS培养基中,28 °C下需要培养5?7 d后才能产生孢子,而在相同条件下,改造菌株3 d后就能产生大量的孢子;恩拉霉素产量相对提高,摇瓶发酵条件下,改造菌株L-M1(Asn43)和L-M2(Arg43)的恩拉霉素产量分别可达到1 334 U/mL和1 456 U/mL,与野生型菌株F1相比分别提高了11.9%和22.1%。【结论】通过遗传改造,恩拉霉素的产量得到了提高,为其他位点的遗传改造提供了可行性。
2017, 44(1):133-140. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.160255
摘要:【目的】广谱胁迫蛋白(USP)是一种古老的蛋白家族,在链霉菌属细菌中其功能研究尚未报道。以变铅青链霉菌USP蛋白为对象对其功能进行解析。【方法】使用序列比对的方法分析同源性及保守结构域。纯化USP蛋白,用圆二色谱分析蛋白与环腺苷酸(cAMP)的结合对usp (SLI_7517)进行基因中断。检测野生型和usp基因缺失株对偶氮二甲酰胺造成的氧化压力的耐受能力。使用qPCR荧光定量分析技术,检测野生型菌株与usp缺失株在氧化环境中谷胱甘肽过氧化物酶及巯基过氧化物酶基因转录量的差异。【结果】同源序列分析表明链霉菌属来源的USP蛋白序列相互之间相似性较高,USP-like结构域高度保守。USP蛋白在体外结合cAMP引起CD谱的变化。usp基因缺失株对偶氮二甲酰胺更耐受,同时菌株中谷胱甘肽过氧化物酶基因转录量上升。【结论】变铅青链霉菌中USP蛋白能够结合cAMP。usp参与菌体应对氧化环境的调控,对谷胱甘肽过氧化物酶基因的转录有阻遏作用。
2017, 44(1):1-8. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.160201
摘要:【目的】通过表达多种重组立体选择性氧化还原酶,分析其催化不对称还原N,N-二甲基-3-酮-3-(2-噻吩)-1-丙胺(DKTP)的性质,从而构建酶促合成(S)-N,N-二甲基-3-羟基-3-(2-噻吩)-1-丙胺(DHTP)的反应体系。【方法】基于已有立体选择性氧化还原酶重组大肠杆菌,通过Ni离子亲和层析法纯化得到重组氧化还原酶,以DKTP为底物,考察不同重组氧化还原酶对DKTP的催化活性和选择性,进一步对高选择性酶促合成(S)-DHTP的重组酶CR2进行性质分析,并考察其在最适条件下不对称还原DKTP的过程。【结果】筛选获得产物构型为(S)-型的催化活性最高的酶为CR2,该酶米氏常数Km为0.135 mmol/L,kcat/Km为3.689 L/(mmol·s),最适pH 8.4 (0.1 mol/L三乙醇胺缓冲液),最适反应温度为35 °C,在10?45 °C条件下和pH 7.5?8.5较为稳定,Zn2+离子对酶活有促进作用。CR2催化DKTP不对称还原反应6 h后,DHTP的产率达92.1%、光学纯度达99.9%。【结论】基于活性和选择性分析,获得不对称还原DKTP的目标酶CR2,其催化特性有利于高立体选择性还原DKTP生成度洛西汀中间体(S)-DHTP,从而为进一步提高酶促不对称还原DKTP的转化效率提供研究基础。
张云博 , 白仁惠 , 王春迪 , 张斐洋 , 岳春 , 张震宇 , 孙付保
2017, 44(1):9-19. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.160083
摘要:【目的】通过外源表达手段构建重组毕赤酵母实现木糖苷酶的高效表达。【方法】基于毕赤酵母密码子偏好性优化嗜热棉毛菌β-木糖苷酶(Xyl43)基因密码子,将其导入毕赤酵母GS115中实现分泌表达,并对重组木糖苷酶酶学性质进行分析。通过单因素实验优化高产菌株的摇瓶发酵条件,并在5 L发酵罐中进行扩大培养。【结果】Xyl43基因优化后的序列中222个碱基发生改变,G+C含量由52.8%降低到44.6%,序列一致性为78.17%;将构建的表达载体pPIC9K-OptXyl43电击转入毕赤酵母中,利用平板初筛和摇瓶复筛获得一株高效表达重组菌(命名为P. pastoris GS115-Xyl43);其所产重组木糖苷酶大小为51.5 kD,动力学参数Km为2.93 mmol/L、Vmax为157.9 μmol/(min·mg),最适反应温度55 °C,最适pH 7.0,在pH 6.0?9.5条件下具有良好的稳定性;摇瓶优化结果表明:培养基初始pH 6.0、甲醇补加浓度1.0%、培养温度28 °C、摇床转速250 r/min为最佳产酶条件,在此条件下发酵144 h胞外酶活达到42 U/mL (蛋白含量0.54 g/L);5 L发酵罐放大培养,发酵156 h (甲醇诱导96 h),木糖苷酶酶活为222.2 U/mL,蛋白含量2.36 g/L,较摇瓶提高了4.3倍。【结论】木糖苷酶在毕赤酵母中实现了高效表达,具有较好的工业化应用前景。
杨冬美 , 李华 , 李由然 , 张梁 , 丁重阳 , 李赢 , 顾正华 , 石贵阳
2017, 44(1):20-29. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.160101
摘要:【目的】比较分析苏氨酸吸收系统TdcC、SstT和LIV-1缺失对大肠杆菌吸收和积累胞外苏氨酸的影响。【方法】从菌株E. coli W3110出发,敲除tdcC、sstT和livJ基因,构建TdcC、SstT和LIV-1系统单缺失和多缺失菌株,将过量表达苏氨酸操纵子基因的重组质粒pKKthrAC1034TBC分别转入原始菌和重组菌,考察各菌株吸收和积累胞外苏氨酸的能力。【结果】敲除tdcC和sstT基因的重组菌T04的苏氨酸吸收能力比原始菌W3110降低了43.28%,T04 (pKKthrAC1034TBC)胞外苏氨酸积累量最高达到1.09 g/L,比对照菌W3110(pKKthrAC1034TBC)高出172.5%。敲除tdcC、sstT和livJ基因的重组菌T07的苏氨酸吸收能力比T04降低了12.97%,然而T07(pKKthrAC1034TBC)胞外苏氨酸积累量最大为0.63 g/L,与T04(pKKthrAC1034TBC)相比降低了42.2%。【结论】阻断TdcC和SstT系统,能有效降低大肠杆菌吸收苏氨酸的能力,提高苏氨酸的胞外积累量。阻断LIV-1系统,虽然能减少大肠杆菌对苏氨酸的吸收,却不利于菌株积累胞外苏氨酸。
何姝颖 , 诸葛斌 , 陆信曜 , 宗红 , 陈雯 , 宋健
2017, 44(1):30-37. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.160140
摘要:【目的】敲除副产物途径,提高重组大肠杆菌D-1,2,4-丁三醇(D-1,2,4-Butanetriol,BT)产量。【方法】利用Red重组技术敲除木糖途径xylAB基因及2-酮-3-脱氧木糖酸代谢途径的yagE及yjhH基因,考察其对重组菌生长、BT生产及副产物积累的影响。【结果】敲除xylAB基因后,重组菌生物量降低57%,BT产量降低20%,单位菌体产量提高84%,木糖酸积累量提高52%。yagE或yjhH基因单独缺失重组菌生物量分别提高10%和5%,BT产量提高36%和14%。基因共同缺失后重组菌生物量降低了21%,BT产量提高184%,达到2.44 g/L,单位菌体产量提高258%。而共同敲除两途径,生物量降低了72%,虽然单位菌体产量提高了约4倍,但BT产量仅提高43%。pH调控下,重组菌木糖酸积累量下降,BT产量进一步提高,最高达3.11 g/L。【结论】xylAB基因缺失后,虽有利于提高BT途径的效率,但由于木糖无法进入PPP途径及木糖酸积累,造成生物量降低,不利于BT合成。单独敲除yagE或yjhH后BT产量略有提高,而共同敲除这两基因更为有效地调整碳流向BT合成偏转。两途径共同敲除利于BT的合成,但由于菌体量的减少,无法大量获得BT。
2017, 44(1):38-48. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.160122
摘要:【目的】评价裂褶菌cfcc7252菌株降解孔雀石绿(Malachite Green,MG)的能力及其潜在的应用价值。【方法】采用单因子液体培养实验,研究了通气、pH、温度、碳源和氮源种类及浓度、金属离子、盐度、染料浓度对该菌降解效果的影响;采用平皿培养实验,利用植物种子萌发和微生物抑菌实验对降解产物进行毒性测试。【结果】研究结果表明,裂褶菌cfcc7252菌株在好氧和厌氧条件下均能高效降解MG。该菌在10.0 g/L葡萄糖,5.0 g/L酵母浸粉,0.01 mmol/L Zn2+,pH为4.0的液体培养基中培养36 h,对350 mg/L的MG降解率达67.8%;连续降解7次后,其降解率还能保持在95.4%以上。此外,该菌在盐度低于10.20%时,其对MG的降解率均达到98%以上。对植物、微生物的毒性测试结果表明,MG降解产物对红豆、豌豆等植物、金黄色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌和铜绿假单胞杆菌等微生物基本没有毒性。【结论】裂褶菌cfcc7252菌株在处理以MG为主的染料废水时具有很强的应用潜力。
付彤彤 , 王宇 , 葛琴雅 , 李强 , 潘晓轩 , 朱旭东 , 潘皎
2017, 44(1):49-58. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.160404
摘要:【目的】对李渡酒窖土遗址的微生物病害进行防护和治理,对土遗址的微生物种群进行鉴定与分析。【方法】从土遗址现场采集具代表性的微生物病害样品3份,构建其16S rRNA基因和18s rRNA-ITS基因间隔区的克隆文库,测序后利用Mega 3.0和GlustalW 1.8软件对测序结果进行分析,并构建系统发育树。【结果】共获得72个有效的细菌16S rRNA基因序列,归属于3个门11个属;80个有效的真菌18S rRNA-ITS基因间隔序列归属于1个门7个属。细菌的优势菌为盐单胞菌属(Halomonas sp.)、甲基盐单胞菌属(Methylohalomonas sp.)和乳杆菌属(Lactobacillus sp.)。真菌的优势菌为:Cyphellophora sp.、毕赤酵母属(Pichia sp.)、外瓶霉属(Exophiala sp.)和瓶霉属(Phialophora sp.)。【结论】实验分析获得的优势细菌多具有耐盐碱的特性,这与酒窖土遗址的现场环境相一致;真菌中的优势真菌主要为丝状真菌和酵母。通过对土遗址内主要微生物种群的鉴定与分析,确定出了可能对土遗址造成严重破坏作用的微生物,为后期加固材料的耐微生物降解性研究提供了依据,该研究结果对李渡酒窖土遗址的保护具有重要意义。
2017, 44(1):59-67. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.160271
摘要:【目的】研究枯草芽孢杆菌核黄素合成途径、木糖代谢相关基因修饰对核黄素合成的影响。【方法】单独过表达或共同过表达核黄素操纵子中的基因、过表达木糖代谢相关基因构建相应的重组菌株。通过测定和比较重组菌株摇瓶发酵的核黄素产量和生物量,表征各个基因修饰的效应。采用摇瓶和5 L罐发酵,考察木糖作为主要碳源以及木糖与蔗糖共代谢对核黄素发酵的影响。【结果】ribA基因单独过表达,使核黄素产量提高99%,但生物量降低30%,出现细胞自溶现象。ribA-ribH基因共表达,使核黄素产量提高280%,并且无细胞自溶和生物量下降现象。1.5%蔗糖与6.5%木糖作为碳源,5 L发酵罐发酵70 h,核黄素产量达到3.6 g/L,与8%蔗糖为碳源的发酵相比,核黄素产量提高80%。木糖代谢相关基因过表达,均明显降低核黄素产量。【结论】与ribA基因单独过表达相比,ribA-ribH基因共表达可有效避免细胞自溶现象,并能进一步提高核黄素产量。蔗糖与木糖共代谢,能够改善前体物供给,有利于提高核黄素产量。
黄雪月 , 张梁 , 李赢 , 李由然 , 顾正华 , 丁重阳 , 石贵阳
2017, 44(1):68-78. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.160018
摘要:【目的】实现黑曲霉来源的阿魏酸酯酶在毕赤酵母(Pichia pastoris GS115)中的组成型表达。【方法】以黑曲霉(Aspergillus niger)基因组为模板,经重叠延伸PCR扩增得到阿魏酸酯酶基因(AnfaeA),将其与载体pGAP9K相连,构建重组表达载体pGAP9KAnfaeA,经Sal I线性化后电转入毕赤酵母GS115中,得到重组菌株。高效液相色谱法测定发酵液中阿魏酸酯酶活力,并对重组菌进行了发酵优化。【结果】克隆得到783 bp的阿魏酸酯酶编码基因并实现了其在毕赤酵母中的组成型表达。重组菌发酵84 h后,上清液中酶活达5.72±0.10 U/mL。重组酶(reAnfaeA)经分离纯化后比酶活为59.75 U/mg,大小约为40 kD。发酵优化结果为:葡萄糖40.0 g/L,蛋白胨10.0 g/L,酵母膏30.0 g/L,CaCO3 0.2 g/L,种龄28 h,接种量3% (体积比),装液量50 mL/250 mL。在此条件下发酵培养,酶活达15.60±0.23 U/mL。【结论】阿魏酸酯酶在毕赤酵母中的组成型表达,对研究毕赤酵母组成型表达系统和阿魏酸酯酶的发酵生产具有一定的借鉴意义。
2017, 44(1):79-85. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.160313
摘要:【目的】通过敲除生防菌Act12铁载体合成酶Ser基因,研究该铁载体在植物防病促生中的作用。【方法】以自杀型质粒pKC1132作为基本载体,两侧为Ser基因上下游片段作为同源交换臂,两个同源臂之间为卡那霉素抗性基因,构建重组质粒pCT12;借助接合转移技术,将该质粒导入Act12,筛选突变株并进行PCR验证;研究Ser基因缺失突变体和野生型菌株Act12在生长速率、铁载体产量、甜瓜种子促生、抗苹果轮纹病菌(Macrophoma kawatsukai)等方面的差异。【结果】经PCR验证及测序均证实Ser基因缺失突变体构建成功。Ser基因突变后,铁载体合成量明显减少,抑制甜瓜种子的萌发及生长,对苹果轮纹病菌拮抗作用降低。【结论】生防菌Act12 Ser合成酶基因参与控制合成的铁载体在对甜瓜种子促生作用和拮抗苹果轮纹病菌中发挥一定作用,为进一步研究Act12防病促生机制奠定基础。
2017, 44(1):86-95. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.160064
摘要:【目的】鉴定一株来源于酱油曲能够分泌蛋白酶的铜绿假单胞菌CAU342A,优化其产蛋白酶的发酵条件。【方法】采用形态学观察、16S rRNA基因序列比对和生理生化方法鉴定菌株CAU342A;通过碳源、氮源、初始pH、温度、表面活性剂及发酵时间的单因素优化和正交试验获得最适发酵条件。【结果】菌株CAU342A被鉴定为铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa),其最适发酵产酶条件为(质量体积比):3%酒糟,1.5%酵母浸提物,0.05%吐温-80,0.5% NaCl,0.7% K2HPO4,0.3% KH2PO4,0.04% MnSO4,培养基初始pH 7.5,30 °C培养72 h。在最适发酵条件下,该菌株最大产酶水平达到2 653.5 U/mL。蛋白酶酶谱分析表明该菌株能够产生至少4种具有蛋白酶活性的同工酶,其中两个主要酶谱带对应分子量分别为32 kD和50 kD。【结论】铜绿假单胞菌CAU342A高产蛋白酶,具有很大的工业应用潜力。
2017, 44(1):96-107. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.160092
摘要:【目的】探讨真姬菇Hypsizygus marmoreus菌株菌丝体对硒的耐受特性。【方法】利用平板培养法测定不同硒浓度处理下菌丝平均生长速率,拟合硒与菌丝生长速率的关系,记录菌丝萌发、菌落形态特征,做还原培养验证,利用显微镜观察硒对菌丝分枝、大小、锁状联合形态以及表面结构的影响。【结果】真姬菇菌丝体对硒耐受特性的研究表明:当外源硒浓度≤50 mg/L时,对真姬菇菌丝生长有促进作用,促进效果因菌株不同而存在差异,但与Control Check (CK)相比均无显著差异(P>0.05)。当外源硒浓度≥75 mg/L时,对真姬菇菌丝生长产生抑制,真姬菇菌丝对硒最大耐受浓度为150?200 mg/L。还原培养表明:这种抑制具有恢复性;硒浓度与菌丝平均生长速度符合Cubic回归曲线,且可决系数(即拟合度)较大。显微镜观察结果表明:在外源硒浓度较低时,真姬菇菌丝体粗细均匀、健壮饱满、分枝较多、表面光滑、锁状联合明显、结构饱满。在外源硒浓度较高时,菌丝粗细不一,皱缩呈长扁条形,锁状联合结构塌陷、干瘪,表面凹凸不平,变成类似竹节状结构,菌丝尖端逐渐被球状分生孢子替代,部分分枝甚至完全异化为分生孢子或厚垣孢子。【结论】硒浓度≤50 mg/L时对真姬菇菌丝生长有促进作用,硒浓度≥75 mg/L时有抑制作用,高浓度硒对菌丝有毒害作用,但这种毒害作用是可逆的。
2017, 44(1):108-117. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.160087
摘要:【目的】研究浓香型白酒中主要窖泥臭味物质4-甲基苯酚的原料来源;解析窖泥菌群结构,从中分离得到产4-甲基苯酚的菌株,以明确4-甲基苯酚的微生物来源。【方法】运用气相色谱-质谱连用(GC-MS)技术对窖泥、糖化料和大曲中的4-甲基苯酚定性定量;运用高通量测序技术解析窖泥的菌群结构,并通过可培养技术从中筛选产4-甲基苯酚的微生物。【结果】糖化料和曲粉中4-甲基苯酚含量均低于检测限。窖泥中检测到4-甲基苯酚,其中窖底窖泥4-甲基苯酚含量达到24.24 μg/g。测定的窖泥菌群主要包括8个纲,其中Bacteroidia、Clostridia和Methanobacteria在上中底部窖泥中含量均高于8%,为主要优势纲。窖泥中含量在1%的属有11个,主要包括Clostridium、Aminobacterium、Methanobacterium、Methanobrevibacter等。经过分离筛选,窖泥中的Clostridium aminovalericum、Clostridium ultunense和Clostridium purinilyticum可产4-甲基苯酚,与窖泥高通量测序结果比对显示,含量都在0.20%以上。【结论】4-甲基苯酚主要来源于窖泥,窖泥微生物可代谢产生4-甲基苯酚。窖泥菌群结构复杂,窖池不同深度的菌群结构并不一致,其中Clostridia及Clostridium与4-甲基苯酚的变化规律相似,含量随深度增加而升高。从窖泥中筛选得到3株产4-甲基苯酚的菌株,3株菌都属于Clostridium。Clostridium在窖泥中的含量达到4.89%,其中筛选得到的3株菌在窖泥中的总含量接近1%,综上得出Clostridium是4-甲基苯酚的主要微生物来源。
张婷婷 , 翟齐啸 , 金星 , 王刚 , 张秋香 , 刘小鸣 , 赵建新 , 田丰伟 , 张灏 , 陈卫
2017, 44(1):118-125. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.160059
摘要:【目的】从鸡粪中筛选具有拮抗空肠弯曲杆菌能力的乳酸菌,研究其肠道益生特性,探讨其对空肠弯曲杆菌鞭毛毒力因子的影响。【方法】利用牛津杯法测定40株鸡粪源乳酸菌菌株的抑菌活性以确定抑菌性能好的菌株,利用16S rRNA基因分析进行菌株鉴定,采用HT-29细胞测定菌株的细胞粘附能力,通过模拟胃肠液实验分析菌株对胃肠道环境的耐受性,利用扫描电镜分析乳酸菌无细胞提取物对空肠弯曲杆菌鞭毛毒力因子的影响。【结果】从鸡粪中分离得到40株菌株,进一步筛选得到X13、X14和G20等3株拮抗空肠弯曲杆菌能力较强的菌株,经16S rRNA基因序列分析分别鉴定为罗伊氏乳杆菌、唾液乳杆菌和鸡乳杆菌;HT-29细胞粘附实验表明X13、X14及G20的粘附指数分别为11.5、20.3和14.3个/细胞,均具有良好的粘附能力;3株乳酸菌对人工胃肠液均具有良好的耐受性;扫描电镜观察表明,与对照组相比,3株纯培养乳酸菌无细胞提取物均能抑制空肠弯曲杆菌鞭毛毒力因子的合成。【结论】从鸡粪中筛选得到了3株能有效抑制空肠弯曲杆菌生长并能抑制其鞭毛合成的乳酸菌,有望作为拮抗性饲用益生菌用于控制禽畜的空肠弯曲杆菌感染。
2017, 44(1):141-149. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.160339
摘要:【目的】利用亚硝基胍(NTG)消除链霉菌FR-008线性质粒以简化其基因组,获得背景清晰的菌株,作为抗生素异源生物合成的底盘细胞。【方法】NTG溶液处理链霉菌FR-008孢子悬液,从存活的诱变株中筛选砷敏感的突变株,再通过脉冲场凝胶电泳(PFGE)检测线性质粒是否被消除;用生测实验定性检测各个线性质粒消除突变株杀念菌素合成的能力,最后通过HPLC定量比较突变株和野生型产生杀念菌素的差异。【结果】从103个诱变株中筛选到3株砷敏感的突变株(10#、59#、115#)。PFGE检测发现它们均丢失了大线性质粒pSSFR1,此外,42#突变株的小线性质粒pSSFR2被消除,在此基础上,第二轮NTG诱变获得了双质粒消除的突变株。大线性质粒pSSFR1消除率约为3%,小线性质粒pSSFR2消除率约为1%。发酵结果显示:10#、115#突变株杀念菌素有效组分III产量分别提高了40%和30%。【结论】首次发现NTG是一种有效消除链霉菌线性质粒的诱变剂,2株大线性质粒消除的突变株杀念菌素的产量得到提高。此方法可以用来消除特定链霉菌菌株中的巨型线性质粒以高效简化其基因组,因而是一种有效的抗生素遗传育种的方法。
2017, 44(1):150-160. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.160395
摘要:【目的】通过诱变筛选技术选育阿维菌素高产突变株,对其发酵培养基进行响应面优化,提高阿维菌素产量。【方法】采用常压室温等离子体(ARTP)诱变技术,结合链霉抗性和卡那霉素抗性筛选法及96深孔板高通量筛选法,筛选阿维菌素高产株。在单因素实验的基础上,应用响应面分析法对其发酵培养基进行优化,最后确定最佳培养基配方。【结果】获得一株遗传性状稳定的阿维菌素高产株K-1A6,其阿维菌素产量达到4.22 g/L,比出发菌株9-39提高了23.4%,在最佳培养基中阿维菌素产量达到5.36 g/L,较优化前提高了27.01%。【结论】通过对阿维链霉菌9-39菌株进行ARTP诱变筛选及发酵培养基优化研究能显著提高阿维菌素的产量。
2017, 44(1):161-171. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.160121
摘要:【目的】探究单核细胞增生李斯特菌(Listeria monocytogenes,Lm) rmlB基因在细菌耐药、生物被膜形成和毒力方面的作用。【方法】通过同源重组的方法敲除Lm染色体上的rmlB基因,比较野生株与rmlB缺失株在耐药性方面的差异;利用微孔板法观测rmlB缺失菌株生物被膜形成能力的变化;利用RT-PCR检测缺失菌株中主要毒力基因转录表达,并观察rmlB缺失对细菌溶血活性的影响。【结果】同野生菌株相比,rmlB缺失菌株对头孢菌素和杆菌肽等作用位点在细菌细胞壁和细胞膜的敏感性显著增加(P≤0.01),生物被膜形成能力显著降低(P≤0.01),细菌主要毒力基因hly的转录表达及溶血活性也发生显著降低(P≤0.01)。【结论】 rmlB基因在Lm生物被膜形成和耐受作用位点位于细胞壁和细胞膜的抗生素及细菌毒力方面具有重要作用。
王洋 , 李文龙 , 刘恩 , 王瑜 , 霍苏馨 , 白文成 , 高玉敏 , 韩润林
2017, 44(1):172-177. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.160093
摘要:【目的】二氢硫辛酸酰胺脱氢酶(Dihydrolipoamide dehydrogenase,Lpd)是铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa)表面的一种纤溶酶原(Plasminogen,Plg)受体,旨在研究Lpd与脂蛋白(a)[Lipoprotein(a),Lp(a)]以及Plg之间的相互作用。【方法】用大肠杆菌表达rLpd及其突变分子(rLpdK476A、rLpdK477A、rLpdΔKKR),用酶联免疫吸附实验(ELISA)、亲和色谱层析及Western blot等技术检测rLpd及其突变分子与Lp(a)、Plg的相互作用。【结果】ELISA及亲和色谱层析实验结果表明,rLpd可以与Lp(a)结合但不与LDL结合,Lp(a)与rLpdΔKKR的结合能力显著低于其与rLpd的结合能力。1 mmol/L的赖氨酸类似物6-氨基己酸(EACA)对rLpd与Lp(a)的结合有显著的抑制作用。1 000 μg/L的Lp(a)对rLpd与Plg的结合起到显著的抑制作用。【结论】Lpd能够与Lp(a)特异性结合,其476和477两个相邻的赖氨酸残基是与Lp(a)结合的主要位点,Lp(a)可以竞争性地抑制rLpd与Plg的结合。
2017, 44(1):178-185. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.160128
摘要:在自然界生物长期的进化过程中,细菌和古细菌演化出了一种适应性免疫系统用以抵御外源病毒与质粒的入侵,该系统由成簇规律间隔的短回文重复序列与相关基因组成,称之为CRISPR-Cas。近年来,这一领域突飞猛进,如今已经发展成为一种功能强大的基因编辑工具并在生物学及其相关领域得到广泛应用。本文重点综述了近年来CRISPR-Cas9系统在基因编辑、基因调节以及作为体外工具酶和特异性等方面的若干前沿进展。
2017, 44(1):186-199. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.160229
摘要:表观遗传学对于微生物的生命进程起着重要作用。由限制-修饰系统调控的DNA修饰参与微生物的免疫防御系统,无限制-修饰系统调控的DNA修饰通过调控基因表达影响表型。然而,表观遗传信息还没有被常规地作为DNA信息收集分析。基于对DNA合成反应的动力学分析,单分子实时测序技术可以在获得基本序列数据的同时实现对被修饰核苷酸的检测。这个技术为微生物中已知DNA修饰的研究提供了新的平台,也为新型DNA修饰的发现做好准备。本文综述了单分子实时测序技术及其在微生物表观遗传学中的应用。
2017, 44(1):200-206. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.160272
摘要:多粘菌素因在多重耐药革兰氏阴性菌上的治疗效果良好,再度被应用于临床,其耐药水平在多种抗菌药中曾一度较低,但目前有研究表明多粘菌素的耐药率有增加趋势。作为抗击多重耐药革兰氏阴性菌的最后一道防线,如何抑制其耐药的发生就显得尤为重要。本文就多粘菌素的耐药性现状、产生机制及防控措施三个方面进行了综述,为指导临床科学合理使用多粘菌素及革兰氏阴性菌耐药菌株传播和蔓延的防控措施提供理论依据。
2017, 44(1):207-216. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.160380
摘要:硒(Se)是人与动物生命必需的微量元素,在医学保健和工业制造方面有着广泛的应用。硒在环境中有四种价态,包括硒酸盐SeO42?(+6)、亚硒酸盐SeO32?(+4)、单质硒Se0(0)和硒化物Se2?(?2)。微生物在硒的形态转化中扮演了重要的角色,影响着环境中硒的生物地球化学循环。本文主要从自然界中硒的循环以及微生物与硒代谢机制两个方面阐述微生物对硒的生物地球化学循环的重要性。
2017, 44(1):217-224. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.160413
摘要:在革兰氏阴性菌中,脂多糖是外膜的重要组成部分,并参与构成细菌的固有免疫。而在大多数革兰氏阴性菌中,Lpt系统都是运输脂多糖的唯一途径,在该系统中LptD作为一个跨膜的外膜蛋白,也是脂多糖输出的最后一步,因此被许多学者称作脂多糖运输的“命门”。LptD参与多种重要的生物学功能,包括有机溶剂耐受性、疏水性抗生素耐受性、膜通透性等。但近来的研究表明,LptD最重要的功能是参与了脂多糖的运输,也因为其参与脂多糖运输而具有了多种功能。本文重点介绍部分革兰氏阴性菌LptD的蛋白结构及其功能研究进程,以期为进一步研究其它革兰氏阴性菌脂多糖运输通路(Lpt通路)及该通路上各蛋白间的相互作用机制提供参考。
2017, 44(1):225-231. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.160085
摘要:“微生物学实验”是高校生物学相关专业的重要基础实践课程之一,是生物学人才必须掌握的基本技能。随着高校教学改革工程的不断推进,各高校纷纷开发综合性设计实验以期提高学生的综合素质和创新能力,提升教学质量。然而,在实际实验教学过程中仍然存在学生参与性不强、实验操作技能低、实验题目固定及考核方式单一等诸多问题,不但没有达到预期效果,甚至丧失了开设该实验的初衷。本文总结了微生物学实验教学模式的特点,分析了其在教学运行中存在的问题,在总结前人教学经验的基础上,从变换学生的地位、合理安排实验、增加科研型实验项目及教师配备、完善考核方式等方面进行改革探索,以期为教学管理部门和授课教师提供参考依据。
2017, 44(1):232-237. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.160512
摘要:环境工程微生物学实验是环境工程专业一门重要的专业基础必修课。该课程对专业课的学习具有重要影响。为了保证该课程的教学质量,我们构建了一个新的实验教学体系。该体系包括两部分内容:一是絮凝细菌的分离、筛选、条件优化、应用效果及特征分析;二是污染控制工程中放线菌、霉菌、酵母菌、原生动物及微型后生动物种类与数量分布调查。两部分实验均具有研究性和综合性。第一部分内容分为5个模块。这5个模块具有系统性和连续性,且有一定的挑战性。通过这部分实验,学生可掌握有关细菌的基本实验技术及研究方法。第二部分内容所涉及的是丝状微生物和真核微生物。这部分实验可使学生掌握此类微生物的基本实验技术及其应用方法。该体系内容丰富,与专业结合紧密,大大激发了学生的学习热情。通过该体系,可使学生全面获得环境工程微生物基本实验技能,并有助于提高学生的综合能力,教学效果显著。
贾红岩 , 王亚涛 , 张芝华 , 冯娜 , 刘艳芳 , 周帅 , 张忠 , 张劲松 , 唐庆九
2017, 44(1):238-244. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.160112
摘要:【目的】建立同时测定灵芝子实体中灵芝酸C2、灵芝酸B、灵芝酸A、灵芝酮三醇、灵芝酸DM、灵芝酸T、灵芝醇B、灵芝酸S、灵芝酸G、灵芝酸F、灵芝酸D、灵芝稀酸B 12种三萜成分的高效液相色谱法。【方法】选用Aglient ZORBAX SB-Aq (4.6 mm×250 mm,5 μm)色谱柱,以乙腈-醋酸(0.01%)水溶液为流动相进行梯度洗脱,流速1.0 mL/min,分析波长252 nm,柱温30 °C,对不同产地及品种的灵芝样品进行测定分析。【结果】同一产地不同品种间三萜类成分含量具有显著差异,不同产地的灵芝样品三萜成分含量也有显著差异,所建方法精密度高,稳定性和重复性好。【结论】所建方法适用于12种三萜成分的同时测定。