胶州湾沉积物可培养细菌的多样性及其抑菌活性

【目的】海洋微生物在活性物质开发方面具有巨大的应用前景。为了研究胶州湾微生物的多样性和抑菌活性,选取胶州湾9个观测站点的沉积物进行了细菌多样性及抑菌活性分析。【方法】采用YPD和Z2216E培养基分离细菌,通过16S r RNA基因测序对分离菌株进行分类鉴定,继而采用牛津杯法考察分离菌株对7株指示菌的抑菌活性,最后用PCR方法筛选16株代表菌的PKSI、NRPS、CYP、Phz E和d TGD基因。【结果】从胶州湾沉积物中共分离出76株细菌,通过对16S r RNA序列分析,将其归为8个科11个属:节杆菌属、考克氏菌属、微球菌属、微杆菌属、假交替单胞菌属、Oceanisphaera、海单胞菌属、葡萄球菌属、芽孢杆菌属、硫胺素芽孢杆菌属和短芽孢杆菌属,其中分离细菌中有34株至少对1种指示菌有抑菌活性。所选取的16株菌均能检测到一种功能基因,且其中5株菌能同时检测到3种以上的功能基因。【结论】以上研究表明胶州湾海域有丰富的微生物资源,在生物活性次级代谢产物合成上有较大潜力。     

抑制嗜水气单胞菌乳酸菌的筛选、鉴定及抑菌作用

从健康成年尼罗罗非鱼（Oreochromis niloticus）肠道中分离纯化得到乳酸菌,采用牛津杯双层平板法筛选具有抑制嗜水气单胞菌(Aeromonas hydrophila)活性的乳酸菌菌株,借助16S rRNA分子鉴定乳酸菌种类。通过排除有机酸和过氧化氢干扰及蛋白酶敏感性等试验分析抑菌活性最佳乳酸菌的抑菌活性物质成分,并进行热、酸碱稳定性和扫描电镜观察等确定抑菌活性物质对嗜水气单胞菌的抑菌作用。结果显示,尼罗罗非鱼肠道中有3株乳酸菌对嗜水气单胞菌表现出良好的抑菌效果,经鉴定后分别为植物乳酸菌（Lactobacillus plantarum）和唾液乳杆菌（Lactobacillus salivarius）。其中,菌株LX3的抑菌活性最佳,抑菌圈直径可达到（25.25±0.23） mm且对多种蛋白酶敏感,经不同温度和酸碱性处理后抑菌活性物质仍保持较高的抑菌活性,特别是在pH 12和100 ℃处理后,抑菌圈直径仍达到（13.87±0.12）和（16.65±0.26） mm。此外,扫描电镜观察发现菌株LX3抑菌活性物质主要破坏了嗜水气单胞菌的细胞结构,使细胞内容物流出,致其死亡。上述结果表明,尼罗罗非鱼肠道中拥有较为丰富的抑制嗜水气单胞菌乳酸菌资源,尤其是菌株LX3显示出良好的抑菌活性与抑菌作用,这对于替代抗生素防治嗜水气单胞菌引发的相关鱼类疾病具有重要价值。     

利用含油培养基富集、分离和评估海洋产聚羟基脂肪酸酯细菌

[背景] 细菌可通过脂肪酸代谢途径耦合聚羟基脂肪酸酯（Polyhydroxyalkanoate,PHA）合成途径实现合成中长链PHA;其拉伸强度、玻璃化温度等加工特性均优于短链PHA,是未来工业化PHA材料的发展方向。[目标] 为了获得新的可代谢油类的产PHA细菌,使用3种分离策略从海洋沉积物中分离和鉴定细菌,并评估菌株产PHA的能力。[方法] 采集深圳大鹏湾近海沉积物样品;样品通过直接分离,5周连续培养分离,或10周连续提高盐度（3.5%-12.5%）和含油量（1%-10%）富集培养分离,纯化得到菌株;通过16S rRNA基因相似性及系统进化分析鉴定细菌分类地位,利用PHA聚合酶（PhaC）基因鉴定细菌合成PHA的能力;通过测定基因组框架图,分析细菌的PhaC类型、代谢通路及系统进化关系;通过气相色谱分析细菌产PHA的含量及组成。[结果] 从深圳大鹏湾近海底泥样品中分离得到96株细菌,phaC基因阳性率达38%,其中包含9个此前未通过产物证实可产PHA的属,包括尖球菌属（Acuticoccus）、海洋源菌属（Idiomarina）、盐芽孢杆菌属（Halobacillus）、微泡菌属（Microbulbifer）、海棍状菌属（Maritimibacter）、硝酸盐还原菌属（Nitratireductor）、公海橄榄菌属（Pelagibaca）、假海栖菌属（Pseudooceanicola）和海旋菌属（Thalassospira）。除了微泡菌属,其他8个属的细菌通过含油富集法分离获得,说明含油富集方法有利于发现新的产PHA细菌资源。此外,获得2株胞内PHA含量高的菌株。Nitratireductor aquimarinus SY-2-4在营养肉汤中培养可累积细胞干重35.0%的PHA;Roseibium aggregate SN13-21以丙酮酸盐为碳源,可累积细胞干重19.9%的PHA。[结论] 大鹏海域蕴藏着丰富的产PHA细菌资源,值得进一步挖掘研究。梯度增加含油量和盐度的富集方法有利于分离区系不同的产PHA细菌,适用于分离PHA资源。获得2株潜在PHA高产菌,未来将对菌株进行发酵优化研究。     

不同栽培方式的铁皮石斛根、茎中内生细菌多样性及其抑菌活性研究

[目的] 分析树干仿生栽培和大棚种植的铁皮石斛根、茎中内生细菌的组成与分布,并挖掘潜在的微生物资源及功能。[方法] 利用Illumina MiSeq高通量测序技术,对不同栽培方式铁皮石斛根、茎中免培养内生细菌丰富度及多样性进行比较分析;通过传统的内生菌分离法以及16S rRNA基因测序技术对可培养内生细菌进行分离鉴定;采用滤纸片法筛选拮抗石斛病原菌的内生菌株。[结果] 高通量测序分析中内生细菌以Pseudomonas （30.52%）为主,其次是Mycobacterium （10.22%）以及Brachybacterium （8.32%）,树干仿生栽培石斛内生细菌组成丰富度及多样性高于大棚种植,石斛根中内生细菌组成丰富度及多样性高于石斛茎。可培养内生细菌中Bacillus （18.37%）所占比例最高,其次是Curtobacterium （8.16%）,同时筛选得到8株具有抑制石斛病原菌活性的菌株。[结论] 铁皮石斛中蕴含着丰富的内生细菌资源,菌群组成和分布受其不同栽培方式和组织部位的影响。此外,筛选得到8株具有抑制病原菌活性的菌株,表明铁皮石斛内生细菌代谢产物具有抗菌活性。本试验对铁皮石斛内生细菌多样性及其抑菌活性的分析研究,为石斛内生微生物资源的后续深度挖掘以及利用提供了内生细菌资源。     

南海东海岛近海固氮细菌多样性及对菜心的促生作用

海洋固氮细菌在自然界氮循环中发挥着重要作用,筛选和开发海洋固氮促生的菌种资源,对于生物菌肥的开发应用和农业生产具有重要意义。[目的]研究海洋固氮细菌的生物多样性及对陆地作物的促生作用,筛选优良的植物根际促生菌株。[方法]通过形态特征、生理生化试验和16S rRNA基因序列比对进行菌属鉴定;将解磷、解钾、产蛋白酶和纤维素酶等性能优良的菌株作为菜心盆栽试验的组合菌液,探究对菜心能否起促生作用。[结果]本研究从南海东海岛的海岛沉积物中筛选出18株固氮菌,分布在6个属9种,不动杆菌属4株,假交替单胞菌属1株,芽孢杆菌属8株,嗜冷杆菌属1株,海单胞菌属1株,交替单胞菌属3株。菜心幼苗经过组合菌剂的浇灌,在茎高、茎粗、最大叶宽和最大叶长4个指标均表明对菜心有显著的促生作用。其中,以芽孢杆菌属和不动杆菌属的菌株在菜心的生长过程中起关键的促进作用,对菜心的促生性能最佳。[结论]南海近海具有种类丰富多样的固氮细菌,以芽孢杆菌属和不动杆菌属的菌株促生作用最为显著,具有开发成微生物菌肥的潜力,为优良的海洋促生微生物菌种资源的定向利用及蔬菜的无公害生产提供重要依据。     

过表达基因elo1和ole1增强光滑球拟酵母Δmed15B菌株的低pH耐受能力

[目的] 研究中介体亚基Med15B（ORF CAGL0H06215g）介导的脂肪酸代谢影响光滑球拟酵母（Candida glabrata）耐受低pH胁迫的生理机制。[方法] 在菌株Δmed15B中过量表达脂肪酸延伸酶基因elo1（ORF CAGL0L08184g）和Δ9去饱和酶基因ole1（ORF CAGL0I00418g）,构建过表达菌株Δmed15B/elo1-ole1,然后与菌株Δmed15B和亲本菌株ATCC55对比分析基因elo1和ole1的表达水平、脂肪酸组分比例、细胞膜完整性和耐受能力在pH 2.0和pH 6.0条件下的差异。[结果] 发现,在pH 2.0条件下过表达菌株Δmed15B/elo1-ole1：（1）基因elo1和ole1表达水平比菌株Δmed15B分别上调了4.1倍和3.3倍,与亲本菌株ATCC55相比分别上调了2.5倍和2.2倍;（2）脂肪酸平均链长延长至17.4,高于菌株Δmed15B的16.8和亲本菌株ATCC55的17.1;不饱和脂肪酸与饱和脂肪酸的比值比菌株Δmed15B和亲本菌株ATCC55分别提高了53.1%和41.5%;（3）碘化丙啶（PI）染色细胞数占总检测细胞数的比例,与菌株Δmed15B和亲本菌株ATCC55比较分别下降了60.8%和37.7%;（4）细胞半抑制pH（胁迫）（IC₅₀）值达到pH 2.3,比菌株Δmed15B的pH 3.7和亲本菌株ATCC55的pH 3.1具有更强的耐受能力。[结论] 在菌株Δmed15B中过表达基因elo1和ole1能通过提高长链脂肪酸和不饱和脂肪酸含量,增强细胞对低pH胁迫的耐受能力。     

盐渍海带盐中可培养嗜盐古菌多样性、胞外酶活及拮抗作用探究

盐渍海带盐是一种高盐环境,其中可能生存有嗜盐微生物,如嗜盐古菌。嗜盐古菌是一类生活于高盐环境的极端环境微生物。为了探究盐渍海带盐中嗜盐微生物的物种多样性,筛查分离了菌株的几种常见胞外功能酶活性和拮抗活性。采用纯培养技术,从盐渍海带盐样品中分离培养嗜盐微生物,并对其16S rRNA基因进行扩增和测序;基于16S rRNA基因序列的相似度分析,确定分离菌株在属级水平的分类地位;依据种属信息,挑选代表菌株,进行胞外常见功能酶活性和拮抗作用测定。从盐渍海带盐样品中分离到来自Haloarcula（盐盒菌属）、Halorubrum（盐红菌属）、Halarchaeum、Halobacterium（盐杆菌属）、Halococcus（盐球菌属）、Halolamina（盐尊片形菌属 ）和Haloplanus（盐扁平菌属）等7个属的131株嗜盐古菌;检测到产胞外蛋白酶菌株1株,产酯酶菌2株,产明胶酶菌7株,产氧化酶菌1株和产触菌酶5株;此外,筛选到6株具有拮抗活性的菌株,其中来自盐红菌属菌株Halorubrum sp. ZSA68较其他菌株生长快,产抑菌活性物质快,并显示出较强的抑菌活性和较广的抑菌谱,初步推测Halorubrum sp. ZSA68所产物质为多肽或蛋白类抑菌活性物质,其分子量大小约为30~50 kDa,该抑菌活性物质在60 ℃以上或NaCl浓度低于2%时容易失去活性。通过本研究认识了海带盐中可培养嗜盐古菌的分布,获得多株具有较高胞外酶活性及具拮抗作用的菌株,积累了丰富的嗜盐古菌菌株资源,这在高盐食品的防腐方面具有潜在的应用价值。     

烟草根际可培养微生物多样性及防病促生菌的筛选

[背景] 根际微生物在植物根部生态系统中扮演着重要角色,影响着植物的营养吸收和健康生长。[目的] 了解常年不发病烟田烤烟品种K326根际可培养微生物的多样性,筛选具有防病促生功能的菌株,为烟草病害绿色防控提供资源。[方法] 采用传统培养方法对烟草根际土壤中的细菌和真菌进行分离鉴定,评价菌株的促生特性及病原菌拮抗能力,并进一步验证典型菌株对盆栽烟苗的促生效果。[结果] 共获得261株微生物菌株,包括160株细菌和101株真菌。经分子鉴定,细菌中以变形菌门（Proteobacteria）和厚壁菌门（Firmicutes）为主要类群;真菌中以子囊菌门（Ascomycota）和毛霉菌门（Mucoromycota）为主要类群。在属水平上,细菌以假单胞菌属（Pseudomonas）和芽孢杆菌属（Bacillus）为主,真菌以曲霉属（Aspergillus）和青霉属（Penicillium）为主。从不同种水平上进一步选择44株细菌为代表菌株,发现它们均具有不同程度的吲哚-3-乙酸（Indole-3-Acetic Acid,IAA）产生能力,9株能够溶解有机磷,16株能够溶解无机磷,13株产生铁载体,14株产生生1-氨基环丙烷-1-羧酸（1-Aminocyclopropane-1-Carboxylate,ACC）脱氨酶。从160株细菌中筛选得到抑制青枯病菌和黑胫病菌的菌株数目分别为25、26株。经盆栽试验发现韩国假单胞菌（P. koreensis） HCH2-3、浅黄绿假单胞菌（P. lurida） FGD5-2和贝莱斯芽孢杆菌（B. velezensis） EM-1对烟苗呈现不同程度的促生作用,其中3株菌联合施加对烟苗的促生效果最明显。[结论] 烟草根际存在着丰富多样的具有防病促生潜力的微生物,并且合成菌群或功能互补的菌株联合施用是未来微生物菌剂研发的重要方向。     

三种蓝莓根际细菌的分离及其对蓝莓苗生长发育的影响

【目的】从3种蓝莓根际土壤中分离细菌,探究蓝莓根际土壤细菌多样性,并筛选具有产酸、促生长、抑菌性能的菌株,为蓝莓专用微生物肥料的研究提供优质菌株资源和理论基础。【方法】选用5种培养基分离3种蓝莓根际土壤细菌,并进行16S rRNA基因测序和系统发育分析。筛选产酸、产吲哚-3-乙酸（indole-3-acetic acid,IAA）和铁载体、固氮、溶磷和抑制灰葡萄孢生长的菌株,挑选最适菌株制备菌剂进行蓝莓苗盆栽实验验证促生能力,并检测菌剂对蓝莓元素吸收和根际土壤肥力的影响。【结果】从3种蓝莓根际土壤分离得到124株细菌,挑选70株代表性菌株进行16S rRNA基因测序,分布于3个门21个属,其中芽孢杆菌属（Bacillus）、假单胞菌属（Pseudomonas）、链霉菌属（Streptomyces）和红球菌属（Rhodococcus）为优势分离菌群。代表性菌株中,21.4%的菌株能产酸,21.4%的菌株产吲哚-3-乙酸,47.1%的菌株具有固氮潜力,65.7%的菌株具有解磷能力,14.3%的菌株能产铁载体。少量菌株同时具有产酸、产IAA、固氮、解磷和抑菌等能力。选取具有产酸和多种促生特征的菌株绿针假单胞菌CSM-70和双鱼假单胞菌CSM-129进行盆栽蓝莓苗处理,发现2株菌均能显著促进蓝莓苗的生长发育并调控根际土壤pH,其中菌株CSM-70处理还显著促进了蓝莓叶片氮、磷元素的吸收,提升了土壤速效钾、碱解氮的含量。【结论】蓝莓根际细菌多样性高且蕴藏着丰富的促生长菌株,绿针假单胞菌CSM-70和双鱼假单胞菌CSM-129能够促进蓝莓苗生长、调控根际土壤pH和肥力,并促进植株养分吸收,具有蓝莓专用微生物菌剂研制与应用的潜力。     

云南嵩明大哨天然虫生真菌及其内生真菌的分离鉴定与抑菌活性分析

【背景】云南存在着丰富的虫草资源,天然虫草群落中蕴藏多样的真菌资源,是挖掘新型抑菌活性化合物的潜在来源。【目的】了解云南嵩明大哨天然虫生真菌及其内生真菌的物种多样性,并从中筛选具有抑菌活性的菌株。【方法】采用组织分离法对所采集的野生虫草样本进行虫生真菌及其内生真菌的分离,并通过形态观察和ITS联合nrSSU、nrLSU、tef-1α、rpb1、rpb2多基因测序进行物种鉴定及多样性分析;通过平板对峙法以7株病原细菌、5株植物病原真菌为病原指示菌进行抑菌活性测试。【结果】共采集86份天然虫草样本,经鉴定隶属于3科5属7种,包括虫草科（Cordycipitaceae）虫草属（Cordyceps）（1种）、白僵菌属（Beauveria）（2种）、鳞翅虫草属（Samsoniella）（2种）、麦角菌科（Clavicipitaceae）泛普可尼亚属（Metapochonia）（1种）,以及线虫草科（Ophiocordycipitaceae）线虫草属（Ophiocordyceps）（1种）。同时,从采集到的虫草样本中分离得到26株内生真菌,分属于9科9属,其中木霉属（Trichoderma）（38%）和镰刀菌属（Fusarium）（19%）为此次分离得到的优势菌属。对所分离保存的真菌按其分离源及种类归属,从虫生真菌和内生真菌菌株中共挑取20株代表性菌株进行抑菌活性筛选,有11株真菌对2株及以上病原指示细菌具有不同程度的抑菌活性,13株真菌对1株以上植物病原真菌具有不同程度拮抗能力;其中Trichoderma sp.Y3-1和Fusarium sp.WZ3-1具有广谱抑菌活性。【结论】云南嵩明大哨分布有丰富的虫生真菌及内生真菌资源,分离所得的真菌对多种病原菌具有不同程度的抑制作用。本研究丰富了云南虫草资源多样性,为云南省虫草及其内生真菌资源的开发利用提供了数据支持,也为下一步从虫草及其相关真菌资源中挖掘抑菌活性物质提供了菌株资源。     

Recent advances in the study of Kaposi's sarcoma-associated herpesvirus replication and pathogenesis

It has now been over twenty years since a novel herpesviral genome was identified in Kaposi's sarcoma biopsies. Since then, the cumulative research effort by molecular biologists, virologists, clinicians, and epidemiologists alike has led to the extensive characterization of this tumor virus, Kaposi's sarcoma-associated herpesvirus(KSHV; also known as human herpesvirus 8(HHV-8)), and its associated diseases. Here we review the current knowledge of KSHV biology and pathogenesis, with a particular emphasis on new and exciting advances in the field of epigenetics. We also discuss the development and practicality of various cell culture and animal model systems to study KSHV replication and pathogenesis.     

A Unique Protease Cleavage Site Predicted in the Spike Protein of the Novel Pneumonia Coronavirus (2019-nCoV) Potentially Related to Viral Transmissibility

正Dear Editor,In December 2019, a novel human coronavirus caused an epidemic of severe pneumonia(Coronavirus Disease 2019,COVID-19) in Wuhan, Hubei, China(Wu et al. 2020; Zhu et al. 2020). So far, this virus has spread to all areas of China and even to other countries. The epidemic has caused 67,102 confirmed infections with 1526 fatal cases     

Curcuminoids as inhibitors of thioredoxin reductase: A receptor based pharmacophore study with distance mapping of the active site

Curcumin is the yellow pigment of turmeric that interacts irreversibly forming an adduct with thioredoxin reductase (TrxR), an enzyme responsible for redox control of cell and defence against oxidative stress. Docking at both the active sites of TrxR was performed to compare the potency of three naturally occurring curcuminoids, namely curcumin, demethoxy curcumin and bis-demethoxy curcumin. Results show that active sites of TrxR occur at the junction of E and F chains. Volume and area of both cavities is predicted. It has been concluded by distance mapping of the most active conformations that Se atom of catalytic residue SeCYS498, is at a distance of 3.56 from C13 of demethoxy curcumin at the E chain active site, whereas C13 carbon atom forms adduct with Se atom of SeCys 498. We report that at least one methoxy group in curcuminoids is necessary for interation with catalytic residues of thioredoxin. Pharmacophore of both active sites of the TrxR receptor for curcumin and demethoxy curcumin molecules has been drawn and proposed for design and synthesis of most probable potent antiproliferative synthetic drugs.     

Comparative morphology of the carpel in the Liliaceae: Hewardieae, Petrosavieae, and Tricyrteae

The young pistils in the melanthioid tribes, Hewardieae, Petrosavieae and Tricyrteae, are uniformly tricarpellate and syncarpous. They lack raphide idioblasts. All are multiovulate, with bitegmic ovules. The Petrosavieae are marked by the presence of septal glands and incomplete syncarpy. Tepals and stamens adhere to the ovary in the Hewardieae and the Petrosavieae but not in the Tricyrteae. Two vascular bundles occur in the stamens of the Hewartlieae and Tricyrtis latifolia. Ventral bundles in the upper part of the ovary of the Hewardieae are continuous with compound septal bundles and placental bundles in the lower part. Putative ventral bundles occur in the alternate position in the Tricyrteae and putative placental bundles in the opposite. position in the Petrosavieae. The dichtomously branched stigma in each carpel of the Tricyrteae is supplied by a bifurcated dorsal bundle.     

Synthesis and antimicrobial studies of hydrazone derivatives of 4-[3-(2,4-difluorophenyl)-4-formyl-1H-pyrazol-1-yl]benzoic acid and 4-[3-(3,4-difluorophenyl)-4-formyl-1H-pyrazol-1-yl]benzoic acid

Microbial resistance to antibiotics is an unresolved global concern, which needs urgent and coordinated action. One of the guidelines of the Centers for Disease Control and Preventions (CDC) to combat antibiotic resistance is the development of new antibiotics to treat drug-resistant bacteria. In our effort to find new antibiotics, we report the synthesis and antimicrobial studies of 30 new pyrazole derivatives. These novel molecules have been synthesized by using readily available starting materials and benign reaction conditions. Some of these molecules have shown activity with MIC values as low as 0.78?µg/mL against four bacterial strains; Staphylococcus aureus, methicillin-resistant S. aureus, Bacillus subtilis, and Acinetobacter baumannii. Furthermore, active molecules are non-toxic to mammalian cell line.

     

Novel compounds with potent CDK9 inhibitory activity for the treatment of myeloma

Cyclin-dependent kinases (CDKs) and Polo-like kinases (PLKs) play key role in the regulation of the cell cycle. The aim of our study was originally the further development of our recently discovered polo-like kinase 1 (PLK1) inhibitors. A series of new 2,4-disubstituted pyrimidine derivatives were synthesized around the original hit, but their PLK1 inhibitory activity was very poor. However the novel compounds showed nanomolar CDK9 inhibitory activity and very good antiproliferative effect on multiple myeloma cell lines (RPMI-8226).