微生物学复兴的机遇、挑战和趋势

历史上,微生物学的发展曾经历了两个辉煌的黄金时代,也经历了其发展的低谷时期。近20年来,随着基因组学、结构生物学、生物信息学、PCR技术、高分率荧光显微镜及其它物理化学理论和技术等的应用,使微生物学的研究取得了一系列突破性进展,微生物学己走出其低谷,开始进入它的第三个黄金时代。本文就下列几个方面谈谈自已对当今微生学发展的机遇、挑战和趋势的一些认识,供读者参考:(1)历史上微生物学发展的两个黄金时代;(2)微生物学复兴的机遇和挑战;(3)当前微生物学发展的特点和趋势;(4)整合微生物学——第三个黄金时代的重要特征。     

用凝胶电泳方法鉴定苏云金芽孢杆菌溶源性菌株

根据原噬菌体的可诱导性,将苏云金芽孢杆菌(Bacillus thuringiensis,简称B t)培养液用丝裂霉素C(MMC)诱导,诱导液经高速离心除菌和2.5×SDS-EDTA染料混合液处理后,琼脂糖凝胶电泳检测有无DNA带,以确定菌株的溶源性。实验证明,该DNA为溶源菌诱导出的噬菌体DNA,而非溶源菌以同样方法不能获得DNA。用此方法,可作为鉴定B t溶源性菌株的一个手段,有助于B t工业发酵中噬菌体污染的预防。     

钙荧光探针Fura-2/AM对大肠杆菌细胞的负载行为

Fura-2/AM作为一类高效的钙离子荧光探针,在动物细胞中已得到较成功的应用,但在微生物细胞分析方面鲜见报道。该文系统研究了该探针的荧光光谱特征及其在大肠杆菌细胞内的负载行为,并考察了在大肠杆菌细胞中钙离子与Fura-2的结合情况。为利用其研究大肠杆菌等微生物细胞内钙离子浓度及钙离子跨膜行为奠定了基础。     

盐生盐杆菌DNA片段RM07的-35、-10区缺失分析*

RM0 7DNA片段分离自嗜盐古菌———盐生盐杆菌R1 ,该片段不仅在嗜盐古菌内具有启动子功能 ,而且在大肠杆菌中也具有启动子活性。序列分析表明其上确实含有细菌启动子的 35、 1 0保守区。进一步通过缺失分析证实该片段就是在大肠杆菌中具启动功能的DNA片段 :仅含 1 0区而缺失 35区的RM0 7a片段基本上无启动活性 ;而含 35和 1 0区的0 1kb片段RM0 7b具有高于RM0 7的启动活性。研究结果还表明 ,RM0 7片段在大肠杆菌中的启动活性是受环境因素调节的 ,尤其是对氯化钠浓度的提高具     

Bacillus subtilis自然感受态缺陷株蛋白质表达谱的初步分析

利用蛋白质双向电泳对枯草芽孢杆菌自然感受态缺陷突变株BR151pm感受态形成期的全细胞蛋白质进行比较分析,发现有28个蛋白质斑点出现变化。利用基质辅助激光解析/电离串联飞行时间质谱对其巾2个明显缺失的蛋白斑点进行分析鉴定,确定这2个蛋白质分别为直接参与自然感受态形成的Nin蛋白和RecA蛋白,进一步确证了BR151pm为自然感受态缺陷突变株。     

Bacillus subtilis自然感受态缺陷株蛋白质表达谱的初步分析

利用蛋白质双向电泳对枯草芽孢杆菌自然感受态缺陷突变株BR151pm感受态形成期的全细胞蛋白质进行比较分析,发现有28个蛋白质斑点出现变化。利用基质辅助激光解析/电离串联飞行时间质谱对其巾2个明显缺失的蛋白斑点进行分析鉴定,确定这2个蛋白质分别为直接参与自然感受态形成的Nin蛋白和RecA蛋白,进一步确证了BR151pm为自然感受态缺陷突变株。     

盐生盐杆菌的质粒及其物理图谱

本文用４种不同的方法对１０株盐生盐杆菌是否含有质粒进行了检测,其中６株含有质粒,均属大质粒。几种检测方法中,以ＴＥＮＳ法效果好。Ｊ７菌株含有１种ＣＣＣ结构十分稳定的质粒,称之为ＰＨＨ２０５,其分子量较小,约为１６．７ｋｂ;拷贝数较高,为４９个／每个细胞。该粒在宿主的对数生长后期出现拷贝数高峰。通过限制性酶切分析,确定了５种酶在ＰＨＨ２０５上的切点,其中ＢａｍＨＩ,ＨｉｎｄＩＩＩ和ＸｂａＩ３种酶为单     

细菌感受态细胞摄取和分泌DNA的相关性研究I.含有质粒的枯草芽孢杆菌自然感受态缺陷突变株的诱变和分离

以携带ｐＵＢ１１０质粒的枯草芽孢杆菌ＢＲ１５１菌株为出发菌株,利用亚硝基胍作诱变剂,直接在ＬＢ平板上进行诱变。从２９４９个菌落中筛选出一个转化频率低于出发菌株２～３个数量级的突变株,并对其营养缺陷型、ＵＶ的敏感性及Ｋｍ抗性和质粒进行了检测,确证其转化能力降低为自然感受态缺陷而非营养缺陷型的改变或重组缺陷所致     

遗传工程微生物细胞间发生的自然遗传转化

将两株具有不同遗传标记的枯草芽孢杆菌在基本培养基中分别培养至对数生长后期后进行短时间混合静置培养,经选择平板筛选、DNaseI敏感性试验、质粒检测和产蛋白酶活性检测,发现两菌株之间可通过自然遗传转化进行染色体DNA和质粒DNA的交换。研究结果表明,自然遗传转化可在细胞间进行,这对揭示微生物群居的自然环境中可能存在的细胞间的DNA转移,以及正确评估遗传工程微生物(GEMs)的安全使用具有重要意义。 Abstract：The culture fluids of two genetically distinct Bacillus subtilis strains were mixed and coincubated for a short time after they reached post-exponentially growth phase in minimal media.The steadily bidirectional gene transfer involving chromosomal DNA and plasmid DNA by natural genetic transformation between these two strains has been demonstrated by the methods of selective medium screening,DNaseI sensitivity test,plasmid detection and the detection of the capability of producing protease.This result indicates that natural genetic transformation occurs not only between“naked”DNA and cells but also between cells.This conclusion is significant in the assessment of both the possibility of intercelluar DNA transfer in natural habitats of microorganisms and the risk of the application of genetically engineered microorganisms (GEMs).