自噬在病原真菌生殖中的作用

自噬是真核生物中重要且高度保守的蛋白降解过程。在此过程中,细胞中的细胞器、长寿蛋白及其他大分子物质被双层膜的自噬体包裹并运送至降解细胞器中进行降解并重新利用。自噬在病原真菌诸如细胞分化、营养动态平衡以及致病性等各种细胞过程中起重要作用。在本综述中,我们简要介绍了自噬过程,并以人体病原真菌新生隐球菌为例介绍了病原真菌的有性生殖过程;同时我们也总结了目前模式病原真菌中自噬相关基因的研究情况以及自噬调控病原真菌无性和有性生殖的可能机理;最后我们总结全文并讨论了未来自噬调控真菌有性生殖机理研究的工作方向。     

油藏嗜热菌与膨润土的相互作用及其对储层防膨的意义

[目的]本文从胜利油田沾3区块的高温油藏的原油采出液中分离得到一株嗜热菌,通过其与膨润土的相互作用,尝试探讨油藏微生物作为油藏储层中水敏性矿物（如蒙皂石）改性剂的可能性。[意义]研究结果将在降低水敏矿物的膨胀性能,为解决水驱采油中遇到的水敏效应的瓶颈问题提供微生物的新途径。[结果]所得菌株为革兰氏阳性菌,呈杆状,具芽孢,兼性厌氧,鉴定为Geobacillus icigianus SL-1。菌株SL-1在厌氧条件下能够还原蒙皂石的结构铁。扫描电镜（SEM）结果显示,无菌对照体系中,蒙皂石呈不规则薄片状。而经微生物作用后,除薄片状蒙皂石外,另有板状次生矿物的生成。进一步能谱（EDS）分析表明,与薄片状蒙皂石相比,板状矿物含有较高的Al/Si比值,且含有明显的K⁺信号。XRD结果显示,经过微生物作用后,固相物质中蒙皂石的百分比下降至47.7%,伊利石百分比上升至29.1%,而无菌对照组中蒙皂石的百分含量则为70.4%,伊利石的百分比则为19.8%。XRD物相分析和EDS结果均证实经过微生物作用后,部分蒙皂石转化成了伊利石。膨胀性能的分析进一步揭示菌株SL-1作用后,矿物膨胀性较初始矿物显著降低,缩膨率达到25.9%。以上结果为油藏储层防膨提供了重要的实验依据。     

茎瘤固氮根瘤菌ORS571 GGDEF和EAL结构域蛋白的预测及功能研究

[目的]环二鸟苷酸c-di-GMP是细菌中广泛存在的第二信使,能够调控多种细胞功能。c-di-GMP的合成与水解分别由含有GGDEF结构域和EAL结构域的蛋白催化。本研究针对茎瘤固氮根瘤菌ORS571的GGDEF和EAL结构域相关蛋白进行基因组学分析,并对三个同时含有GGDEF和EAL结构域的蛋白（AZC_3085、AZC_3226和AZC_4658）进行功能研究。[方法]利用SMART数据库对含有GGDEF和EAL结构域的蛋白进行结构域预测。利用CLUSTALW程序对蛋白序列进行比较分析。通过同源重组的方法构建突变株,并对突变株的细胞运动能力、胞外多糖合成、生物膜形成及与豆科宿主的结瘤等表型进行测定。[结果]茎瘤固氮根瘤菌ORS571中一共存在37个GGDEF和EAL结构域蛋白。突变株△4658的运动能力较野生型有下降,但是其胞外多糖合成能力、生物膜形成能力和竞争性结瘤能力较野生型有提高。此外,实验结果表明突变株△4658的胞内c-di-GMP水平高于野生型。突变株△3085和△3226的各种表型与野生型相比没有明显差异。[结论]茎瘤固氮根瘤菌ORS571编码如此大数量的GGDEF和EAL结构域蛋白,表明c-di-GMP可能在其信号转导过程中起到非常重要的作用。同时具有GGDEF和EAL结构域的蛋白AZC_4658对茎瘤固氮根瘤菌ORS571的运动能力、胞外多糖合成、生物膜形成及与宿主的结瘤起到一定的调节作用。     

基于高通量测序的乐安江冬季细菌群落特征分析

【目的】分析乐安江从上游至下游水体细菌群落结构组成变化,揭示细菌群落结构组成变化的影响因素。【方法】分析不同河段水体中C、N、P、Cu、Zn、As和Pb等化学指标。对水体DNA的16S rRNA基因进行高通量测序确定细菌群落特征。基于Bray-Curtis距离的采样点非度量多维尺度(NMDS)分析和聚类分析研究乐安江水体细菌群落结构差异,基于冗余分析(RDA)研究环境因子与细菌群落的关系。【结果】乐安江水体中C、N、P、Cu、Zn、As和Pb等化学指标含量中下游偏高。中游河水受德兴铜矿废水影响,细菌群落多样性降低,下游受农业、生活废水影响,细菌群落丰富度和多样性升高。水体中优势菌群为β-变形菌纲(Beta-proteobacteria,53.03%)、放线菌门(Actinobacteria,20.24%)和拟杆菌门(Bacteroidetes,14.75%)。中游受德兴铜矿废水影响,Beta-proteobacteria丰度增大,而Actinobacteria丰度减小;下游受微生物间捕食影响,Bacteroidetes丰度下降。在细菌群落与环境因子的关系中,DO是解释乐安江细菌群落结构变化的最佳环境因子。【结论】乐安江中游德兴铜矿废水和中下游农业、生活废水明显改变了水体细菌群落结构组成,使水体细菌群落特征从上游到下游发生显著变化。本研究为揭示人类活动对乐安江水生态环境的影响提供了参考性数据。     

3A蛋白104–115位氨基酸缺失口蹄疫A型标记病毒的构建

【目的】构建一株含3A非结构蛋白104–115位氨基酸缺失的口蹄疫A型标记病毒,分析其生物学特性和发展标记疫苗的潜力。【方法】采用融合PCR技术,在当前流行毒株A/Sea-97/CHA/2014全长感染性克隆p QAHN中引入3A104–115位氨基酸的缺失,构建全长重组质粒。全长质粒经NotI线化后转染表达T7RNA聚合酶的稳定细胞系,拯救标记病毒。RT-PCR、序列分析、间接免疫荧光和Western blotting鉴定标记病毒。噬斑表型和一步生长曲线分析标记病毒的生物学特性,并用实验室开发的针对3A优势表位(AEKNPLE)的阻断ELISA方法分析其区分亲本和标记病毒感染的动物。【结果】成功拯救到一株含3A 104–115位氨基酸缺失的口蹄疫A型标记病毒,3A表位的缺失没有影响标记病毒的噬斑表型和一步生长曲线。3A单抗阻断ELISA可以明显区分标记病毒和亲本病毒感染的动物。【结论】本研究构建的3A蛋白104–115位氨基酸缺失的标记病毒可以作为发展口蹄疫鉴别诊断疫苗的候选毒株,用于我国未来口蹄疫A型的有效防控。     

三种大肠杆菌表达的口蹄疫病毒A型多表位蛋白对猪的免疫原性比较

【目的】研制猪口蹄疫病毒(foot-and-mouth disease virus,FMDV)A型多表位蛋白疫苗,为猪FMDV A型的防控提供安全有效的疫苗。【方法】根据前期试验结果及国内外FMDVA型流行病学信息,设计并合成了3种多表位免疫原基因A10、IA10和FA10。在大肠杆菌BL21(DE3)中诱导表达,表达蛋白纯化复性后,制苗免疫猪。分别于免疫前和免疫后14和28d采血分离血清,用液相阻断ELISA(LPB-ELISA)方法检测血清IgG抗体滴度。免疫28d后用FMDV强毒攻毒,以评估免疫保护效果。【结果】SDS-PAGE和Western blotting结果证实A10、IA10和FA10三种蛋白均获得表达,分子量分别为35、57和64 kDa,与预测蛋白大小一致,且能被FMDV感染阳性血清所识别。LPB-ELISA结果表明,A10+201免疫组IgG滴度低于灭活疫苗组,但高于其他免疫组。攻毒后A10+201免疫组和灭活疫苗免疫组全部猪(5/5)获得保护,IA10+201和FA10+201免疫组80%(4/5)猪保护,A10和FA10免疫组只有20%(1/5)猪保护,而PBS+201组所有猪均未保护。【结论】A10+201免疫保护效果较好,可作为候选疫苗进行进一步评价。     

嗜盐菌群对酸性金黄G的脱色特性和机理

【目的】为了获得能够在高盐环境下脱色偶氮染料的嗜盐菌群及其降解机理。【方法】采用富集驯化的方法获得一个嗜盐菌群,采用Illumina HiSeq2500测序平台对其群落结构进行测定;采用分光光度法测定了其降解特性;采用GC-MS和红外图谱分析了其降解机理;采用微核实验的方法比较了偶氮染料降解前后的毒性。【结果】该菌群在10%的盐度下,使100mg/L的酸性金黄G在8h内脱色。菌群主要由Zobellella、Rheinheimera、Exiguobacterium和Marinobacterium组成。最适宜的脱色条件是:pH=6,酵母粉为碳源,蛋白胨或硝酸钾作为氮源,盐度为1%–10%。酸性金黄G降解产物的毒性比降解前降低。酸性金黄G主要的降解产物是对氨基二苯胺和二苯胺。此外,该菌群还能使酸性大红GR和直接湖蓝5B等多种偶氮染料脱色,具有较好的脱色广谱性。【结论】获得了快速降解偶氮染料的嗜盐菌群及降解机理,为该嗜盐菌群应用于高盐印染废水的处理提供菌种资源和理论支持。     

Fertilisation practice changes rhizosphere microbial community structure in the agroecosystem

Rhizosphere microbial community is important for the acquisition of soil nutrients and closely related to plant species. Fertilisation practice changed soil quality. With the hypothesis of stronger rhizosphere effect of plant on rhizosphere microbial community than fertilisation management, we designed this research based on a long‐term field experiment (1982–present). This study consists of no fertilisation (NF), mineral fertilisers (NPK), mineral fertilisers plus 7,500 kg/ha of wheat straw addition (WS) and mineral fertilisers plus 30,000 kg/ha of cow manure (CM). After analysing, we found that fertilisation management not only elevated crop yield but also affected crop rhizosphere microbial community structure. The influence of fertilisation practice on wheat rhizosphere microbial structure was stronger than that of wheat. For wheat rhizosphere bacterial community, it was significantly affected by soil water content (SWC), nitrogen (TN), phosphorus (TP), pH, available phosphorus (AVP) and nitrogen (AVN), dissolved organic nitrogen (DON) and carbon (DOC). Besides SWC, pH, AVP, AVN, TN, TP and DOC, the wheat rhizosphere fungi community was also significantly affected by soil organic matter (SOM) and available potassium (AVK). Moreover, compared to rhizosphere bacterial community, the influences of soil physiochemical properties on rhizosphere fungal community was stronger. In conclusion, fertilisation practice was the primary factor structuring rhizosphere microbial community by changing soil nutrients availabilities in the agroecosystem.     

双组分系统rcsC基因影响禽致病性大肠杆菌的致病性及相关生物学特性

【目的】双组分系统Rcs感受外界环境变化,并调控细菌的适应性及生存等。本文探讨Rcs双组分系统传感器激酶RcsC对禽致病性大肠杆菌(avian pathogenic Escherichia coli,APEC)相关生物学特性及致病性的影响。【方法】采用Red同源重组的方法构建rcsC基因缺失株,并利用互补质粒构建互补株,然后比较野生株、基因缺失株与互补株的生长特性、运动性、生物被膜、凝集沉淀能力、致病力及毒力基因转录水平的差异。【结果】rcsC基因缺失不影响APEC的生长速度,然而,缺失RcsC导致APEC的运动能力升高、生物被膜形成能力降低和凝集能力增强。凝集试验结果显示rcsC基因有助于APEC的凝集沉降。细胞黏附入侵结果表明,rcsC在APEC侵袭DF-1细胞过程中发挥作用,而对黏附能力无影响。动物感染试验结果表明rcsC基因缺失能显著降低APEC的毒力。荧光定量PCR检测结果表明,rcsC基因缺失株中ompA、aatA、fyuA和luxS基因的转录水平均显著降低,而fimC和tsh基因的转录水平显著升高。【结论】RcsC参与调控APEC的运动性、生物被膜形成、凝集沉降和致病力。