多不饱和脂肪酸对微生物低温适应性的影响

地球生物圈75%以上的环境温度常年低于5℃,在这种低温环境中栖息着多种适应低温的微生物。在长期进化过程中低温微生物从细胞到分子水平形成一套独特的低温环境适应机制,而通过增加细胞膜膜脂中多不饱和脂肪酸含量来维持低温条件下最佳的细胞膜流动性是其中的一种。从多不饱和脂肪酸对微生物低温生长、细胞膜流动性细胞膜蛋白的组成和表达水平的影响来探讨多不饱和脂肪酸与微生物低温适应性的关系,总结多不饱和脂肪酸低温合成调节机制的研究进展,为相关的基础和应用开发研究提供参考。     

嗜冷酶及其工业应用

生物圈中超过 80 %的地方温度低于5℃ ,在生态学上低温环境的影响范围更广。生活在这些低温环境中的嗜冷菌对低温有特殊的适应性。相对于嗜温菌而言 ,嗜冷微生物在低温条件下调节其膜流动性和膜通透性的能力更强 ,含有更多的不饱和脂肪酸和短链脂肪酸 ,还可通过合成冷激蛋白来响应冷激作用。嗜冷菌也可通过基因调控和自身的抗生素作用来适应低温。近来有研究报道 ,南北极严寒地区的海洋鱼类依靠血液中的抗冻蛋白来适应低温。生物体内的大多数生化反应都是由酶催化而成的 ,所以考虑嗜冷微生物的适应机制时首先应研究嗜冷酶的适冷机制。1 .嗜…     

低温细菌与古菌的生物多样性及其冷适应机制

低温细菌与古菌广泛分布于地球的低温环境,包括南极、北极及高山地带的冻土、低温土壤和荒漠、冰川、湖泊、海冰,以及深海、冰洞和大气平流层等.栖息在这些低温环境中的细菌与古菌具有丰富的多样性,主要为α,p和γ-Proteobacteria分支、CFB类群分支和革兰氏阳性细菌分支等.由于低温环境中的微生物流动性低,因而是研究微生物地理学理想的生态系统,有助于理解地球微生物的多样性、分布规律乃至形成机制.由于长期生活在冰冻环境中,低温细菌与古菌形成了多种适应低温环境的生理机制,如它们通过细胞膜脂类的组成来调节膜的流动性以维持正常的细胞生理功能;利用相容性溶质、抗冻蛋白、冰核蛋白及抗冰核形成蛋白等实现低温保护作用;产生冷激蛋白、冷适应蛋白和DEAD-box RNA解旋酶保持低温下RNA的正确折叠、蛋白质翻译等重要的生命活动;另外还产生低温酶,提高能量产生和储存效率等以适应低温环境.随着DNA序列分析技术的飞速发展,各类组学方法也用于揭示微生物全局性的冷适应机制.     

膜融合剂对脂质体及血影膜膜流动性的影响

本文用荧光探针ANS,DPH与A研究了几种膜融合剂对脂质体与血影膜流动性的影响.蔗糖使PS脂质体的脂双层流动性降低,探针越是在极性区流动性越小,说明蔗糖主要作用于脂双层的极性区;蔗糖也使血影膜流动性降低,此作用是可逆的.油酸甘油脂(GMO)使PS脂质体的流动性增加,且越是在疏水区内部,流动性增加得越大,说明GMO主要是作用于脂双层的非极性区:GMO也使血影膜流动性增加,此作用是不可逆的.二甲亚砜(DMSO)对血影膜的作用,两种不同荧光探针不一样,对DPH的作用出现双相让,低浓度与高浓度的作用结果分别与蔗糖和GMO的作用一致.     

低温微生物的冷适应机理及其应用

低温微生物广泛分布于极地、冰川、永久冻土和深海等寒冷环境,其冷适应能力是多种机理共同作用的结果,包括酶的低温催化活性、低温下膜流动性的保持、冷休克蛋白、抗冻蛋白以及抗冻保护剂等.低温微生物主要应用于催化低温发酵、表达热不稳定蛋白质、生产抗冻保护剂和冬季治理污水等领域.     

类胡萝卜素生物合成途径及其控制与遗传操作

类胡萝卜素在真菌和植物细胞胞液／内质网上是由乙酰CoA经甲羟戊酸途径合成的,在细菌与植物质体中由磷酸甘油醛与丙酮酸经1-脱氧木酮糖-5-磷酸途径合成。形成的异戊烯基焦磷酸经多次缩合生成第一个类胡萝卜素八氢番茄红素,再经脱氢、环化、羟基化、环氧化等转变为其它类胡萝卜素。类胡萝卜素生物合成中涉及的酶都是膜结合的或整合入膜中的。类胡萝卜素合成是通过底物可利用性与环化分支方式进行控制的。白色体到叶绿体的转变以及花与果实成熟时类胡萝卜素合成增加是在基因转录水平调节的。进行类胡萝卜素合成酶基因的转化,可增加转化体类胡萝卜素的积累。     

胆固醇和脱落酸对棉苗抗寒力的影响

一、前言低温降低膜的流动性,并损伤细胞表面膜(质膜)上酶的活性(如ATP酶),是造成低温伤害的关键。由于生物膜的流动性与其结构功能密切相关。因而植物抗寒力与其在低温下能否保持膜的流动性和稳定性有关。胆固醇能稳定膜结构,并提高植物细胞对低温的抵抗力。     

南极冰下水生态系统微生物与生源元素循环研究进展

南极大陆冰盖下存在液态水,形成了由冰下湖、冰下河/溪、冰封湖和冰架下水体等组成的冰下水生态系统,具有低温、黑暗和寡营养等极端的环境条件特征。微生物主导了南极冰下水生态系统,其具有丰富多样的种群构成、功能形式和独特的适应机制,在生源元素生物地球化学循环过程中起了重要作用。研究南极冰下微生物群落的生态特征及其参与的生源元素地球化学循环过程,可为揭示地球生命演化和探索外星生命提供指示,具有重要的科学意义。本文综述了南极冰下水生态系统的极端环境条件、冰下微生物的多样性、冰下微生物参与的生物地球化学循环以及冰下微生物的适极机理,最后基于研究现状展望了南极冰下微生物的未来研究方向。     

盐胁迫下无花果细胞质膜和液泡膜H+-ATPase活性对脯氨酸积累的影响

盐胁迫降低无花果振荡培养细胞培养液pH ,添加质膜H ATPase活性抑制剂Na3VO4 则抑制盐诱导的培养液pH下降 ,表明盐诱导培养液pH下降主要是细胞质膜H ATPase活性增加的结果。NaCl处理提高活体细胞质膜H ATPase活性 ,而降低膜微囊H ATPase活性。培养液中添加Na3VO4 5 0 μmol/L完全抑制盐胁迫下无花果细胞游离脯氨酸积累 ,但添加更高浓度Na3VO4 ,则提高细胞液泡膜H ATPase活性 ,同时Na3VO4 抑制脯氨酸积累的效应下降 ,暗示盐胁迫下无花果细胞质膜和液泡膜H ATPase共同参与细胞质pH调节 ,影响游离脯氨酸积累。     

海冰微生物Pseudoalteromonas sp. ANT319耐盐性初步研究

南极海冰微生物在适应极端环境的长期进化过程中,获得了特殊的生理生化特性和基因表达调控机制。为了更多的了解南极微生物的逆境适应机制,以隶属南极海冰微生物典型菌属Pseudoalteromonas的ANT319为研究对象,探讨了该菌株在3%~12%的盐度梯度下的抗盐生长情况、蛋白质含量变化、细胞膜透性、丙二醛含量变化和不同盐度对菌株细胞内超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶(POD)3种抗氧化酶活性的影响。结果表明,此菌株的最适生长盐度为9%,随着盐度的升高,细胞内蛋白质含量升高,膜透性逐渐增加,SOD和POD的酶活性呈现先升高后降低的变化趋势,在9%盐度下达到最高,CAT活性和MDA则基本上保持不变。可见,随着盐度的增加,细胞膜逐渐受到破坏,同时生物体对盐迫作出应激反应,产生较多蛋白来清除不良因素下产生的有害活性氧,包括生物体内抗氧化酶在内的蛋白含量及其活性的增加,研究结果初步揭示了海冰细菌的耐盐机制。