脂环酸芽胞杆菌对果汁危害的研究

概述了脂环酸芽胞杆菌的种类、特点、性质、全基因组测序状况、果汁中脂环酸芽胞杆菌的来源、传播途径、对果汁的危害、鉴定检测方法等,并就该菌的研究意义、目前果汁生产中存在的问题等进行了分析,旨在为控制脂环酸芽胞杆菌的污染提供理论依据。     

住院患者医院感染铜绿假单胞菌产AmpC酶耐药基因型检测与分析

目的回顾性分析我院住院患者医院感染分离的铜绿假单胞菌产AmpC酶基因型。方法细菌鉴定采用VITEK 2Compact全自动微生物分析仪;产AmpC酶菌株筛选采用头孢西丁纸片扩散法;细菌基因组提取采用细菌基因组提取试剂盒提取细菌DNA;AmpC酶基因型检测采用聚合酶链反应(PCR)和DNA测序分析。结果经PCR检测有15株铜绿假单胞菌在405bp处出现阳性条带,并经DNA测序分析证实与基因库DHA-1型同源性为99.0%,属DHA-1型。结论我院住院患者医院感染铜绿假单胞菌有较高检出率,其产AmpC酶基因型以DHA-1型为主要流行株。     

枯草芽胞杆菌基因组删减对异源酶表达影响的研究进展

枯草芽胞杆菌作为一种遗传背景清晰、基因编辑成熟的革兰氏阳性菌,是多种重要工业酶的生产宿主。随着转录组、蛋白质组、代谢组等多组学测序和分析技术的发展,通过合理设计简化枯草芽胞杆菌基因组,减少细胞内冗余的调控和代谢网络,使得细胞更精简且便于控制,展现出了枯草芽胞杆菌作为异源酶表达宿主细胞的应用潜力。本文简要综述了枯草芽胞杆菌基因组删减的研究进展,归纳了必需基因的确定方法,重点介绍了枯草芽胞杆菌通过删减基因组提升异源酶表达的研究进展及删减策略,充分展示了枯草芽胞杆菌基因组删减在构建异源酶表达底盘细胞中的重要作用。     

基于聚合酶螺旋反应技术快速检测铜绿假单胞菌

【背景】铜绿假单胞菌是一种重要的水源和食源性致病菌,可引起急性肠道炎、脑膜炎、败血症和皮肤炎症等疾病。加强铜绿假单胞菌的快速检测,对保障食品安全具有重要的意义。【目的】建立聚合酶螺旋反应(Polymerasespiralreaction,PSR)方法快速检测铜绿假单胞菌。【方法】针对铜绿假单胞菌外毒素A调控基因——ETA基因(toxA)设计引物,通过引入加速引物、优化反应条件和筛选颜色指示剂,建立快速检测铜绿假单胞菌的PSR方法,并研究方法的特异性、敏感性和可靠性。【结果】建立的方法在等温65°C条件下,40 min内可完成PSR反应,且可通过钙黄绿素和羟基萘酚蓝直接判读结果。方法特异性强、灵敏度高,最低检出限分别为20 CFU/mL细菌和1.011 5 pg/μL基因组DNA。可视化PSR方法检测包装饮用水来源的分离菌株与传统生化方法检测结果一致。【结论】研究建立的可视化PSR方法为铜绿假单胞菌DNA快速检测提供了一种可行的有效手段。     

10株铜绿假单胞菌的全基因组序列分析

目的 了解不同分离来源铜绿假单胞菌的全基因组基本特征,以此分析基因组多态性及其遗传进化关系。方法 选择10株医源性和食源性来源的铜绿假单胞菌代表性菌株,应用Solexa高通量测序技术对其进行全基因组测序,以此进行多位点序列分型(multilocus sequence typing, MLST),比较各菌株基因组中携带的耐药基因、毒力基因及插入序列(insertion sequence, IS)元件,并通过比较基因组学分析方法拟合泛基因组和核心基因组积累曲线,筛选核心基因SNP构建系统发育分子进化树。结果 10株菌的基因组从6.3～7.0 Mbp大小不一,包含5 868～6 598个基因,平均G+C含量为67.1%;发现10个菌株各具不同的ST型。在这10个菌株的基因组中,共检测到75种耐药基因,包括抗β-内酰胺酶类、抗氨基糖苷类、抗氟喹诺酮类等;共发现188种毒力基因,不同来源菌株间无明显差异;各菌株之间IS元件种类和数量差异较大。分析发现,铜绿假单胞菌具有开放型泛基因组和稳定型核心基因组;10株菌可分为3个进化分支,且不同分离时间和来源无明显相关性。结论 本研究获得10株不同分离来源的铜绿假单胞菌的全基因组序列,初步证实食品及患者分离来源菌株基因组数据无明显相关性,为后续铜绿假单胞菌的分子流行病学和致病性机制研究提供数据参考。     

蜡状芽胞杆菌群三大类全基因组序列的同源性分析

全基因组比对一般采用全基因组范围内的序列比对,本文首次采用单基因在全基因组范围内进行基因排列比对,选取了蜡状芽胞杆菌群中的44个必须基因,在该群中3大类共5个(Bt.97-27,Bc.14579,Bc.10987,Bc.E33L和Ba.Ames Ancestor)全基因组进行横向比对,所有基因在各个基因组中的排列顺序完全一致,少有交叉,进一步证明:在蜡状芽胞杆菌群中,特别是在蜡状芽胞杆菌、苏云金芽胞杆菌和炭疽芽胞杆菌之间,存在相当大的基因相似性,这与前人的研究结果一致。这种相似性有利于将来用于在该群中所有菌株的全基因组测序装配中。     

5-溴脱氧尿嘧啶核苷标记酵母基因组DNA的方法

胸腺嘧啶类似物5-溴脱氧尿嘧啶核苷(BrdU)标记技术是一种研究DNA复制、修复等生命过程的有效手段。由于酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)中缺少胸腺嘧啶核苷酸补救途径,胞外BrdU不能有效的渗入到基因组中,使该技术在酿酒酵母中的应用受到极大制约。通过在基因组中引入单纯疱疹病毒胞苷激酶(HSV-TK)和人类平衡核苷转运蛋白(hENT1)基因,工作建立了BrdU标记酵母基因组DNA的方法。在生长对数中期加入0.2mg/ml BrdU,离体检测法检测发现,标记3h的荧光信号较1h、5h时强;胞内检测法结果显示,标记3h时55.3%的基因组DNA中能够渗入BrdU。该工作为酿酒酵母DNA复制、修复等方面提供了直接有效的研究方法。     

假单胞菌NyZ12基因组的可塑多变特征

【背景】假单胞菌是广泛存在于土壤、水体环境的微生物,其中Pseudomonas plecoglossicida NyZ12是一株能够以环己胺为唯一碳源和氮源生长的革兰氏阴性菌,其基因组达到7.0Mb左右。【目的】研究假单胞菌NyZ12的基因组是否具有可塑性和多变特征。【方法】以环己胺为唯一碳源和氮源生长的P. plecoglossicida NyZ12为研究对象,以琥珀酸或者代谢中间产物环己酮为碳源连续传代让其自然发生突变,然后筛选在以环己胺为唯一碳源和氮源的无机盐培养基上不能生长的突变体。将获得的突变体进行全基因组测序,并与野生型假单胞菌NyZ12的全基因组进行比对。【结果】以琥珀酸和环己酮为碳源分别筛选到一株突变体T1和T2,测序比对后发现假单胞菌突变体T1、T2的基因组发生大量的缺失和突变。对基因丢失的原因进行了分析,丢失的2个大片段中存在大量的重复序列、转座酶、转座子和原噬菌体。【结论】假单胞菌NyZ12的基因组具有可塑多变的特征。其可能的机制为进一步揭示微生物的适应和进化提供了参考。     

ETA基因作为荧光定量PCR靶基因设计TaqMan探针快速检测铜绿假单胞菌的研究

铜绿假单胞菌是临床上常见致病菌, 传统的检测方法有各种弊端。本研究对该细菌的ETA基因用生物信息学方法加以分析, 选取相对保守且高度特异的DNA序列, 设计一对特异性引物和一个TaqMan探针, 建立FQ-PCR (fluorescence quantitative PCR)检测PA的方法。通过对梯度浓度的铜绿假单胞菌基因组DNA样品进行FQ-PCR检测和对多种细菌的DNA进行扩增, 来检测其灵敏度和验证引物和探针的特异性。试验结果表明, 对比现有的检测方法, 以ETA基因为靶基因, 基于TaqMan探针的快速FQ-PCR检测技术有更高的灵敏度和更好的特异性等优点, 具有很好的研究价值和应用前景。     

铜绿假单胞菌随机启动子库的构建及受铁调控基因的筛选和鉴定

[目的]针对铁这种几乎所有微生物都必需的,对病原菌尤为重要的营养元素,在全基因组水平上检测铜绿假单胞菌的铁感应基因.[方法]采用含LuxCDABE报道子的质粒pMS402为载体,构建了铜绿假单胞菌的随机启动子库,建立了特定条件下研究铜绿假单胞菌全基因组基因表达变化的高通量平台.[结果]验证了2个已知的受铁调控的基因,并发现了尚未报道的二氢叶酸还原酶,磷酸葡萄糖脱水酶和柠檬酸铁转运蛋白受铁调控的现象,发现与铁相关的四个功能未知的基因和3个假定蛋白的基因.[结论]研究结果对于阐明铁在铜绿假单胞菌中的调控作用,揭示铁对细菌生理及致病性的作用机制提供了理论基础.随机启动子库的构建也为细菌基因组水平研究基因表达提供了一个有用的工具.     

ETA基因作为荧光定量PCR靶基因设计TaqMan探针快速检测铜绿假单胞菌的研究

铜绿假单胞菌是临床上常见致病菌, 传统的检测方法有各种弊端。本研究对该细菌的ETA基因用生物信息学方法加以分析, 选取相对保守且高度特异的DNA序列, 设计一对特异性引物和一个TaqMan探针, 建立FQ-PCR (fluorescence quantitative PCR)检测PA的方法。通过对梯度浓度的铜绿假单胞菌基因组DNA样品进行FQ-PCR检测和对多种细菌的DNA进行扩增, 来检测其灵敏度和验证引物和探针的特异性。试验结果表明, 对比现有的检测方法, 以ETA基因为靶基因, 基于TaqMan探针的快速FQ-PCR检测技术有更高的灵敏度和更好的特异性等优点, 具有很好的研究价值和应用前景。     

脉冲场凝胶电泳对铜绿假单胞菌的分子检测与相关性分析

目的应用PFGE对医院环境物体表面分离到的铜绿假单胞菌进行相关性检测与分析,探讨PFGE在监测和控制医院感染方面的意义。方法选择SpeⅠ酶对铜绿假单胞菌染色体DNA进行酶切,选用适宜的实验条件采用脉冲场凝胶电泳技术分析电泳酶切指纹图谱,了解其流行状况。结果14株铜绿假单胞菌基因组DNA经SpeⅠ限制性内切酶酶切后电泳,在30~800 kb之间产生18~24条大小不同的DNA切割片段区带。可分为9个带型。结论PFGE具有分辨力高,重复性好的特点,是铜绿假单胞菌分子流行病学分析的理想方法。     

炭疽芽胞杆菌中CRISPR位点

【目的】考察炭疽芽胞杆菌中规律成簇的间隔短回文序列(Clustered regularly interspaced short palindromic repeats,CRISPR)位点多态性情况及基于CRISPR位点多态性的分子分型方法是否在炭疽芽胞杆菌分型中适用。【方法】下载NCBI数据库中6株炭疽芽胞杆菌基因组并截取其中CRISPR位点片段序列。根据炭疽芽胞杆菌内CRISPR位点信息,设计相关引物,以193株炭疽芽胞杆菌基因组为模板PCR扩增CRISPR位点片段,测序。本地Blast比对截取序列及测序结果,查看CRISPR位点在炭疽芽胞杆菌中的多态性情况,并比较炭疽芽胞杆菌与蜡样芽胞杆菌和苏云金芽胞杆菌内CRISPR位点情况。【结果】炭疽芽胞杆菌内CRISPR位点不存在多态性。【结论】基于CRISPR位点多态性的分子分型方法不适用于炭疽芽胞杆菌分型,但可以用于区分炭疽芽胞杆菌与蜡样芽胞杆菌和苏云金芽胞杆菌。     

制备炭疽芽胞杆菌检测基因芯片的初步研究

建立制备炭疽芽胞杆菌检测基因芯片的技术,并探讨研制检测炭疽芽胞杆菌基因芯片的方法。酶切炭疽芽胞杆菌的毒素质粒和荚膜质粒,通过建立质粒DNA文库的方法获取探针,并打印在经过氨基化修饰的玻片上,制成用于炭疽芽胞杆菌检测的基因芯片。收集了290个阳性克隆探针,制备了检测炭疽芽胞杆菌的基因芯片。提取炭疽芽胞杆菌质粒DNA与基因芯片杂交,经ScanArray Lite芯片阅读仪扫描得到初步的杂交荧光图像。通过分析探针的杂交信号初步筛选出273个基因片段作为芯片下一步研究的探针。     

集胞藻ORFs侧翼序列的PCR扩增和定向基因插入失活策略

针对集胞藻PCC6803的1927个待定编码基因进行了两侧序列的PCR扩增。4个亚株基因组在sll0267-sll0269区域的PCR扩增产物与Kazusa DNA数据存在差异,以叶绿素合成基因chlH和chlL为例,显示三片段连接PCR产物可有效用于集胞藻6803基因组定向插入失活。     

产电微生物基因调控网络的构建和特异性通路分析

研究产电微生物胞外电子传递过程和机制,发现与产电效率相关的关键基因、通路和代谢物,是微生物燃料电池研究中的关键技术。为了发现在胞外电子传递过程中起到关键作用的基因以及通路,首先利用比较基因组学的方法,以模式微生物大肠杆菌和同属希瓦氏菌的其他菌株为参考,构建了Shewanella.onedensis MR-1的全基因组基因转录调控网络,大大扩展了目前已知的基因调控关系。然后以此网络为基础,结合基于蛋白质相互作用分析得到的胞外电子传递通路,构建了与胞外电子传递直接传递密切相关的细胞色素C编码基因及其相关调控基因构成的子网络,结合全基因组基因表达数据,研究了特异性条件下胞外电子传递的可能通路和基因调控过程。     

集胞藻PCC6803铜离子诱导表达平台的构建

在集胞藻PCC6803中,基因敲除是研究基因功能的最直接有效的方法,但是对于某些生存必需的基因则无法通过这种方法获得突变株。为研究集胞藻PCC6803中此类基因的功能,在其基因组中构建了一个petE基因启动子（PpetE）控制的铜离子诱导表达的平台。将集胞藻PpetE装配在lacZ报告基因的上游,通过同源双交换整合到这种蓝藻的基因组中。通过调节培养基中铜离子的浓度发现,lacZ的表达能够人为控制。特别是当铜离子浓度在6－400nmoL／L范围时,LacZ活力随铜离子浓度增加呈S型增长关系。利用这个铜离子诱导表达平台,可以控制某些必需基因的表达：提供铜离子维持细胞生存;而撤去铜离子时则关闭基因的表达,可以观察其对生命活动的影响。     

蜡状芽胞杆菌群代谢途径的分析和比较

微生物基因组测序和高通量分析方法获得了大量的数据和信息,利用这些信息研究代谢网络成为当前的一个新热点。文章在比较和分析重构代谢网络不同方法的基础上,利用蜡状芽胞杆菌群中已测序的9株蜡状芽胞杆菌、6株炭疽芽胞杆菌、6株苏云金芽胞杆菌基因组,对它们的碳水化合物代谢途径、氨基酸代谢途径和能量代谢途径进行比较与分析,找出它们的共性和特性。这3种菌都存在必需的糖酵解、三羧酸循环、丙氨酸代谢、组氨酸代谢及能量代谢等途径;同时它们还存在特殊的代谢途径,蜡状芽胞杆菌对单糖的利用率较高;炭疽芽胞杆菌的氨基酸降解和转运途径较丰富;苏云金芽胞杆菌中存在催化谷氨酸转化的代谢旁路等。代谢途径的分析为深入研究它们的食物毒素、炭疽毒素和杀虫毒素提供了新思路。     

几种芽胞杆菌溶血素BL基因及其溶血素的检测

用PCR方法对几种芽胞杆菌溶血素BL基因进行了检测,结果表明7株蜡样芽胞杆菌含有溶血素BL基因hblA、hblC、hblD,其他枯草芽胞杆菌、多粘类芽胞杆菌、地衣芽胞杆菌检测到部分溶血素基因;通过血平板培养的方法检测结果表明只有含有溶血素全部基因的菌株才会产生溶血环,从而为筛选不产生溶血素的有益芽胞杆菌奠定一定基础。     

SigmaK和GerE对芽胞外壁基质结构基因exsB的转录调控

[目的]明确SigmaK和GerE对苏云金芽胞杆菌(Bacillus thuringiensis,简称Bt)芽胞外壁(exosporium)基质结构基因exsB的转录调控.[方法]序列比较蜡样芽胞杆菌群exsB及启动区序列,利用启动子融合lacZ技术检测exsB启动子的转录活性;通过凝胶阻滞方法检测GerE与exsB启动子的结合.[结果]在蜡样芽胞杆菌群中,exsB及其启动区具有较高的相似性,exsB启动子在芽胞形成期的晚期大量转录;sigK和gerE的突变影响了exsB启动子的转录活性,凝胶阻滞结果显示GerE蛋白与exsB启动子可以结合.[结论]本研究证明exsB在芽胞形成晚期受到SigmaK转录调控,并直接受到GerE的正调控.