植物内生放线菌功能及生物活性物质研究进展

植物内生放线菌是与宿主植物存在互利共生关系的一类特殊微生物,具有丰富的生物学功能,能产生许多具有应用潜力的生物活性物质。阐述了植物内生放线菌与宿主植物之间的关系,并从提高宿主植物抗逆性、促进生长和生物固氮作用三个方面总结了植物内生放线菌的生物学作用研究进展;综述了植物内生放线菌产生的抗生素、酶和抗肿瘤活性物质以及这些物质在农业、医药以及食品行业中的应用前景。最后就内生放线菌生物学作用及活性物质研究中存在的问题和发展趋势进行了展望。     

植物内生放线菌及其生理活性物质研究进展

植物内生放线菌是一类具有巨大开发潜力的新微生物资源。目前从许多活体植物组织内已分离到种类众多的植物内生放线菌,已有的研究表明植物内生放线菌能产生许多重要的生理活性物质,如抗生素类物质、植物生长促进剂、植物生长抑制剂以及具有新特性的酶类。植物内生放线菌在农业生产、医药新药的筛选上显示出广阔的应用前景。     

灯台树内生放线菌

放线菌一直是用于生产抗生素最多的微生物类群,临床和农牧业上应用的抗生素有60%以上就是由放线菌生产的[1],但随着从来源于普通土壤环境的放线菌中筛选到新化合物几率的不断下降,人们已经逐步将注意力转向了一些生活在特殊生境的微生物[2]。由于植物内生菌在植物体内经过与植物宿主的长期协同进化,使植物内生菌能够产生结构新颖、功能     

植物内生放线菌多样性研究进展

植物内生放线菌作为植物内生菌资源的一大类,具有丰富的多样性,其次级代谢产物也十分丰富,而且还具有各种生物学活性。通过了解植物内生放线菌资源的多样性,可以对其产生的生物活性物质进行筛选和分析,从而筛选出具有良好药理活性的物质应用于临床。从植物内生放线菌宿主植物、组织分布、种类和数量以及活性基因4个方面综述了植物内生放线菌的多样性资源,介绍植物内生放线菌新的微生物物种,总结了植物内生放线菌目前研究中存在的问题及展望。     

植物内生放线菌的分离方法*

植物内生放线菌是一类大有开发潜力的微生物资源。目前使用的分离条件和技术尚不完善,容易被外源菌和内生真菌、细菌污染,因此内生放线菌尤其是稀有内生放线菌的选择性分离技术至少是今后一段时间研究的重点。介绍了植物内生放线菌选择性分离方法并提出值得研究的问题。     

来自西双版纳3种有毒植物的免培养与纯培养放线菌多样性及生物活性

【背景】由于土壤放线菌中获得新化合物日益困难,抗生素滥用使致病菌耐药性不断增加,人们转向研究植物内生放线菌以期发现新化合物。【目的】探究西双版纳热带雨林有毒植物内生放线菌的多样性,为开发新药提供具有潜在生物活性的菌株。【方法】通过Illumina Hi Seq高通量测序和纯培养方法分析箭毒木、八角枫、马缨丹3种有毒植物的内生放线菌群落结构组成,利用纸片扩散法筛选抑菌活性,通过PCR扩增检测7类化合物合成基因。【结果】高通量测序的多样性分析和群落结构分析得出:3种有毒植物在门分类水平检测出古菌域的2个门、细菌域的18个门和暂定的Rsa HF231、WD272门;在属分类水平检测出30个属的放线菌,八角枫和马缨丹的微生物群落结构比箭毒木更丰富。纯培养分离获得11个属34株菌,分离自箭毒木的菌株比八角枫和马缨丹的菌株更多,而且大多数高通量检测出的菌种不能通过纯培养获得。抑菌活性检测结果显示:抗菌活性作用明显的菌株以链霉菌属为主。链霉菌属的NRPS和PKS基因的检出率明显高于其他化合物合成基因。【结论】有毒植物内生放线菌多样性非常丰富。有毒植物内生放线菌具有合成次生代谢产物的潜力,可以为生物农药及抗生素开发提供丰富的菌种资源。     

植物内生放线菌的分离方法

植物内生放线菌是一类大有开发潜力的微生物资源。目前使用的分离条件和技术尚不完善,容易被外源菌和内生真菌、细菌污染,因此内生放线菌尤其是稀有内生放线菌的选择性分离技术至少是今后一段时间研究的重点。介绍了植物内生放线菌选择性分离方法并提出值得研究的问题。     

植物内生放线菌多样性及其活性代谢产物的研究进展

植物内生放线菌是一类能与宿主植物长期协同生长且不引起植物感染的特殊微生物。其作为植物内生微生物资源的重要组成部分,不仅分布广泛,资源丰富,绝大部分可产生与宿主植物相同或相似的次生代谢产物,而且这些次级代谢产物往往丰富多样并具有多种生物活性,是寻找和开发新型先导化合物的重要资源,具有重要的研究意义和潜在的应用价值。植物内生放线菌作为一种亟待开发的重要微生物资源,其重要性越来越被研究人员所认同。就近年来国内外关于植物内生放线菌多样性和其次级代谢物抗菌、抗肿瘤、抗氧化和抗虫等生物活性的研究近况进行综述,以期为植物内生放线菌资源的深入研究和应用提供参考。     

植物内生放线菌研究进展

内生放线菌指存在于健康植物体内,产生系列活性物质并能与宿主植物共同生活的放线菌菌落.就在实际生产中用于生物防治的主要内生放线菌种类,能够防治的主要病害,及其生物防治的机理和生产上已经应用的制剂等多方面进行综述.     

植物内生放线菌研究*

近年来从植物组织中发现一些新的放线菌菌种 ,有些内生放线菌产生新的生物活性代谢物 ,或产生具有新特性的酶 ;对植物内生放线菌与植物宿主及其他微生物之间的关系研究有新的发现 ,植物内生放线菌在植物病害防治中的作用已引起重视。本文将简单介绍近年来这方面的研究进展。     

海洋放线菌研究的新进展

海洋放线菌由于其独特的代谢途径和合成新颖抗生素的能力,已经广泛引起人们的关注。本文就海洋放线菌在海洋环境中的分布、医药领域的应用及其相关研究方法进行了综述。     

Gene networks regulating secondary metabolism in actinomycetes: Pleiotropic regulators

Current advances in the research and practical application of pleiotropic regulatory genes for antibiotic production in actinomycetes are reviewed. The basic regulatory mechanisms discovered in these bacteria are outlined. The examples described in the review show the importance of the manipulation of regulatory systems that affect the synthesis of antibiotics for the metabolic engineering of actinomycetes. Also, the study of these genes is the basis for the development of genetic engineering approaches to the induction of the “cryptic” part of the actinomycetes secondary metabolome, the capacity of which for the production of biologically active compounds is much larger than the diversity of antibiotics underpinned by traditional microbiological screening. Besides practical problems, the study of regulatory genes for antibiotic biosynthesis will provide insights into the process of evolution of complex regulatory systems that coordinate the expression of gene operons, clusters, and regulons, involved in the control of the secondary metabolism and morphogenesis of actinomycetes.     

放线菌来源活性天然产物发现研究进展

放线菌(Actinomycetes)是抗生素等活性天然产物的重要来源，在临床治疗病原菌感染等重大疾病方面发挥着重要作用。由于抗生素滥用等原因导致临床上出现的以耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(methicillin-resistant Staphylococcus aureus, MRSA)等为代表的耐药病菌的种类和数量急剧增加，对人类生存造成了重大威胁。结合现代生物技术进展，加大放线菌来源新抗生素的开发力度刻不容缓。本文对新时期放线菌来源抗生素的发现现状、基于生理操作和基因操作的放线菌来源天然产物挖掘的技术方法等进行综述，以期对放线菌来源活性天然产物的发现提供借鉴。     

放线菌次级代谢产物研究进展

随着耐药细菌和新型病毒的不断出现，癌症的发病率和死亡率持续上升，迫使人们不断寻找新的化合物来治疗疾病。放线菌次级代谢产物结构新颖，作用独特，具有抗菌、杀虫、抗肿瘤、免疫抑制等活性，广泛应用于医疗、农业、食品等领域，深入挖掘放线菌资源来开发新型抗生素潜力巨大。然而从自然界分离的放线菌生产目标化合物的能力较弱，这直接影响其工业应用，增加其生产成本，因此构建目标化合物高产菌株显得尤为重要。本文以此为出发点，从放线菌新药资源挖掘和放线菌产抗能力提高两个方面对近年来的研究情况进行概述，为放线菌资源开发提供参考。     

CRISPR/Cas9在放线菌合成生物学研究中的应用和发展

放线菌是活性天然产物和抗生素药物的重要来源。利用合成生物学高效地开发其中丰富的天然产物资源,将为加速新药开发奠定坚实的基础。CRISPR/Cas9作为一种多功能基因编辑系统,因其便捷高效而被广泛应用于真核生物的遗传操作。但在原核生物尤其是放线菌中的应用仍处于起步阶段,机遇和挑战并存。本综述总结了目前CRISPR/Cas9系统在放线菌基因编辑和调控,以及活性天然产物的产量提升、生物合成机制解析和资源开发等方面的研究进展。同时,也对该系统在应用中面临的包括重组修复效率低,以及靶向切割效率不足等关键挑战进行了分析,并提出了相应的优化解决方法。随着CRISPR/Cas9在放线菌应用中的不断完善和发展,将极大地推动放线菌的合成生物学研究,促进其中天然产物资源的有效挖掘和应用开发。     

放线菌核糖体工程的发展与应用

核糖体工程(ribosome engineering)是一项利用靶点位于细菌RNA聚合酶及核糖体功能因子的抗生素诱导细菌产生抗性突变,进而提升菌株次级代谢生产潜能的技术.该方法无需依赖菌株完善的遗传操作体系,可应用于发掘几乎所有放线菌菌株中潜在的宝贵活性次级代谢产物,并广泛应用于放线菌基因组挖掘和次级代谢产物增产优化....     

放线菌药物资源开发面临的问题与对策

放线菌药物的开发已取得了极其辉煌的成就, 对医疗事业的发展和人类健康做出了重大贡献。然而, 随着放线菌药物资源的长期开发和利用, 也面临诸多问题。如: 包袱沉重, 去重复难度极大, 因而投资周期长、耗资巨, 风险大; 药物开发赶不上病原菌抗药性的增加及不断出现的新疾病; 虽然未知放线菌甚多, 但发现难度大。为此, 提出了从化学、菌种和基因三方面开展放线菌药物研究的应对策略, 以解决限制放线菌药物资源持续利用和发展的瓶颈。     

放线菌药物资源开发面临的问题与对策

放线菌药物的开发已取得了极其辉煌的成就,对医疗事业的发展和人类健康做出了重大贡献.然而,随着放线菌药物资源的长期开发和利用,也面临诸多问题.如:包袱沉重,去重复难度极大,因而投资周期长、耗资巨,风险大;药物开发赶不上病原菌抗药性的增加及不断出现的新疾病;虽然未知放线菌甚多,但发现难度大.为此,提出了从化学、菌种和基因三方面开展放线菌药物研究的应对策略,以解决限制放线菌药物资源持续利用和发展的瓶颈.     

Screening of antineoplastic antibiotics using a rapid method of evaluating their cytostatic effect on tumor cells

The study was aimed at development of a rapid method for estimating in vitro cytostatic action of antitumor antibiotics on the basis of intensity of inclusion of labeled precursors into nucleic acids of tumor cells which should be useful in primary screening of antibiotics with potential antitumor activity. The method was applied to substances isolated from 600 cultures of actinomycetes. 35 antibiotics showed antitumor activity; 8 of them were studied in detail. They proved to be novel antibiotics having antitumor activity in animals.