苏云金芽胞杆菌基因组研究

苏云金芽胞杆菌制剂是目前世界上产量最大、使用最广的微生物杀虫剂.近年来,国内外研究人员在苏云金芽胞杆菌的功能基因组学领域开展了深入的研究,取得了丰硕的研究成果.本文拟就苏云金芽胞杆菌的基因组、转录组、蛋白质组及代谢组研究进展进行简要论述.     

四川海螺沟冰川土样芽胞杆菌资源分析

【背景】芽胞杆菌(Bacillus-like)是一类能形成具有强抗性芽胞且可在多种极端环境下存活的细菌,其产生的多种功能代谢产物在多种领域具有重要研究价值。由于冰川低温、寡营养的独特生态环境,其存在的芽胞杆菌可能具有特殊性,因此研究冰川芽胞杆菌有利于发掘新基因、丰富芽胞杆菌多样性。【目的】了解四川海螺沟冰川土壤芽胞杆菌资源,为挖掘芽胞杆菌新资源提供基础。【方法】采用纯培养法分离获得冰川土壤芽胞杆菌资源,利用16S r RNA基因进行系统发育分析,测定代表性菌株的生理生化特性并采用类平均法和欧氏距离模型进行聚类分析。【结果】共筛选到可培养细菌44株,经16S r RNA基因鉴定确定其中36株为芽胞杆菌,隶属于4个属的19个种,分别为芽胞杆菌属(Bacillus)11个种24株、类芽胞杆菌属(Paenibacillus)2个种3株、短芽胞杆菌属(Brevibacillus)4个种5株和赖氨酸芽胞杆菌属(Lysinibacillus)2个种4株,其中以芽胞杆菌属(Bacillus)为优势属。分离菌中仅3株芽胞杆菌可在4°C生存,7株能在50°C生长,大部分菌株在30°C下生长良好;有74%菌株能耐碱,有37%菌株能在无盐条件下生长。根据生理生化结果,采用类平均法和欧氏距离模型进行聚类分析,可分为3组,分别包含7种、4种和6种芽胞杆菌。第1组均可以水解七叶灵和利用葡萄糖,第2组均不能水解七叶灵和利用葡萄糖,第3组仅能共同利用葡萄糖。【结论】四川海螺沟冰川土壤蕴藏着较为丰富的芽胞杆菌资源,为芽胞杆菌新资源挖掘提供了资源保障。     

过表达CodY蛋白的苏云金芽胞杆菌基因工程菌YBT-881-L1的构建及特性鉴定

为研究革兰氏阳性菌中的全局性转录调控因子CodY在苏云金芽胞杆菌中的作用机制,利用苏云金芽胞杆菌野生株YBT-881,构建了过表达CodY蛋白的基因工程菌YBT-88 1-L1,并对此工程菌的特性进行了研究.结果表明,YBT-881-L1和野生株的生长曲线以及伴胞晶体形态无明显差异.SDS-PAGE及质谱分析发现,野生株中沉默的cy2Ac4基因在工程菌中被激活,并产生大量的Cry2Ac4蛋白.生物测定结果表明,重组菌株YBT-881 -Ll较野生株对鳞翅目害虫棉铃虫的杀虫活性明显增强.     

芽胞杆菌分类与应用研究进展

芽胞杆菌是一类产生具有抗逆特性芽胞的重要微生物资源,研究其分类地位对挖掘和利用芽胞杆菌功能菌株具有重要科学意义。基于基因组学的多相分类法,使得芽胞杆菌分类地位更加精确。截至2016年6月,全世界芽胞杆菌种类达813种,来自于5个科,即芽胞杆菌科、脂环酸芽胞杆菌科、类芽胞杆菌科、动球菌科、芽胞乳杆菌科,74个属。中国芽胞杆菌研究从2004年开始发表新种,目前,中国学者发表中国分离的芽胞杆菌新种达176种。本文就当前芽胞杆菌主要分类鉴定方法及应用进展进行了描述,希望为国内外芽胞杆菌同行研究者提供一定的帮助。     

酿酒酵母Sup35朊蛋白结构域的自组装机理及其应用的研究进展

Sup35是酿酒酵母的翻译终止因子,其朊蛋白结构域在体内外都能形成淀粉样蛋白纤维。由于其高度有序的交叉β-片层构象与其他物种中的淀粉样蛋白纤维相似,因此,Sup35的分子自组装机理的研究可以作为蛋白质错误折叠性疾病及朊病毒生物学等相关研究的理想模型。而Sup35朊蛋白结构域自组装成纳米线的能力在生物技术和纳米材料等方面已得到广泛的应用。     

基于可培养方法分析云南腾冲小空山火山谷芽胞杆菌分布特征

【目的】为了解云南腾冲小空山火山谷土壤中可培养芽胞杆菌种类分布特征。【方法】采用可培养手段对小空山火山谷阳坡、谷底和阴坡土壤中的芽胞杆菌进行分离培养,根据16S rRNA基因序列同源性对分离菌株进行鉴定,并分析系统发育地位。利用Canoco5软件分析采样点芽胞杆菌种类分布特征与土壤样品理化性质的相关性。【结果】从火山谷土壤样品中共分离获得180株芽胞杆菌,16S rRNA基因测序鉴定结果表明分离菌株隶属于芽胞杆菌纲2个科(芽胞杆菌科和类芽胞杆菌科)、6个属、34个种,其中芽胞杆菌属(Bacillus) 11个种,类芽胞杆菌属(Paenibacillus) 14个种,短芽胞杆菌属(Brevibacillus)3个种,赖氨酸芽胞杆菌属(Lysinibacillus)4个种,嗜冷芽胞杆菌属(Psychrobacillus)1个种和绿芽胞杆菌属(Viridibacillus)2个种,其中7个菌株与其最近模式菌株16SrRNA相似性低于种的界定阈值(98.65%),为芽胞杆菌潜在新物种。优势属为芽胞杆菌属和类芽胞杆菌属,优势种为蕈状芽胞杆菌(Bacillusmycoides),图瓦永芽胞杆菌(Bacillustoyonensis),蜡状芽胞杆菌(Bacilluscereus),解木糖赖氨酸芽胞杆菌(Lysinibacillusxylanilyticus),蜂房类芽胞杆菌(Paenibacillusalvei)和沙地绿芽胞杆菌(Viridibacillus arenosi)。其中16个种分离自阳坡,29个种分离自阴坡,9个种分离自谷底,三者共同种类为6种。阳坡、谷底和阴坡的芽胞杆菌种群分布Bray-Curtis相似性为62.4%,多样性分析结果表明,Shannon指数(H′)大小次序为阴坡阳坡谷底。环境因子分析发现,芽胞杆菌种群分布多样性特征与其土壤的海拔高度、碳氮比和硫含量呈负相关,而和碳源和氮源含量呈正相关。【结论】从以上结果得出,云南腾冲火山谷有着较为丰富的芽胞杆菌资源,且还存在可分离培养的芽胞杆菌的潜在新物种,为利用火山微生物资源提供了保障。     

基于宏基因组的茉莉花内生细菌多样性分析

为了解茉莉花(Jasminum sambac)的内生菌多样性,利用16S rDNA高通量测序技术对其内生细菌组成进行测定。结果表明,茉莉花的内生细菌有38门78纲150目257科434属,其中变形菌门、放线菌门、壁厚菌门、拟杆菌门和绿弯菌门的物种丰度较高。变形菌门在6-10月的丰度均最高(70.3%～85.7%)。7月份植株的细菌Shannon指数最高(3.14)、Simpson指数最小(0.13),表明细菌群落多样性最高,且高温有利于提高植株内生细菌多样性。聚类和主成分分析表明,7和8月、9和10月的植株内生细菌群落构成相似度高,6月与其他月份的差异大。冗余分析和热图分析表明,土壤营养成分影响植株内生群落组成,以全氮、全磷和有机质含量为主要。这为挖掘利用茉莉花有益的内生菌资源奠定基础。     

一种新型融合蛋白(RGD)3/tTF的基因表达与活性分析

为了发展一种新型的融合蛋白(RGD)3/tTF用于肿瘤血管的选择性栓塞治疗,利用PCR技术重组(RGD)3/tTF融合基因,克隆于pET22b( )载体,表达于E.coliBL21(DE3)。用镍柱纯化融合蛋白。凝血实验与FⅩ活化实验检测融合蛋白tTF组分的活性。间接ELISA分析(RGD)3/tTF与αvβ3的特异结合能力。pET22b( )/(RGD)3/tTF重组质粒成功获得并表达于E.coliBL21(DE3)。纯化蛋白(RGD)3/tTF能有效诱发血液凝固,活化FⅩ。(RGD)3/tTF与αvβ3的特异结合能力比RGD/tTF提高了32%。新型融合蛋白(RGD)3/tTF已在E.coli系统成功表达,表达蛋白保持tTF的活性并显示比RGD/tTF更高的与αvβ3的结合能力。     

凝血靶向通用效应因子tTF/SA融合蛋白的表达及活性鉴定

制备凝血靶向通用效应因子tTF/SA融合蛋白,并鉴定其生物学活性。利用PCR技术构建tTF与链霉亲和素SA的融合基因,克隆至表达载体pET22b( ),在E.coliBL21(DE_3)中表达,镍亲和层析柱纯化tTF/SA融合蛋白。凝血实验和FⅩ活化实验鉴定融合蛋白中tTF的活性,ELISA鉴定融合蛋白中SA与生物素Biotin结合的活性。获得序列正确的tTF/SA/pET22b( )重组子,融合基因在E.coliBL21(DE_3)中高效表达。纯化后的融合蛋白具有活化FⅩ、引起血液凝固的能力,且能与生物素结合。融合基因已成功在E.coliBL21(DE_3)中表达,tTF/SA融合蛋白具有TF和SA活性。融合蛋白tTF/SA可作为通用效应因子,与生物素化的肿瘤组织血管特异性载体联用,实现选择性诱发肿瘤组织血管栓塞的多点治疗。     

水肥菌一体化番茄基质栽培系统青枯病病株和健株根际微生物群落结构的差异

[目的]探究水肥菌一体化基质栽培系统番茄青枯病害发生与根际群落结构的相互关系.[方法]通过田间病情调查,统计番茄青枯病发病率和病情指数,进而利用高通量测序技术比较分析感染青枯病和健康番茄植株根际基质细菌群落结构多样性和组成.[结果]番茄植株在生殖生长期(移栽后60 d)的发病率(6.17％)和病情指数(5.11)均大于...