细菌群体感应淬灭酶的研究进展*

细菌的群体感应系统(Quorum sensing,QS)参与许多生物学功能的调控,其中包括动植物病原细菌致病因子的生成以及人类某些病原细菌生物膜的形成。酰基高丝氨酸内酯(N-acylhomoserine lactone,AHL)是调控群体感应系统的关键信号分子。近年的研究表明,不同生物体包括细菌和真核生物中都存在类别不同的能够降解AHL的群体感应淬灭酶(Quorum-quenching enzyme)。在AHL依赖型致病菌和转基因植物中表达AHL降解酶能有效地抑制QS信号分子的积累,从而阻断了病原细菌的发     

细菌群体感应淬灭酶的研究进展

细菌的群体感应系统（Quorum sensing,QS）参与许多生物学功能的调控,其中包括动植物病原细菌致病因子的生成以及人类某些病原细菌生物膜的形成。酰基高丝氨酸内酯（N—acylhomoserine laetone,AHL）是调控群体感应系统的关键信号分子。近年的研究表明,不同生物体包括细菌和真核生物中都存在类别不同的能够降解AHL的群体感应淬灭酶（Quorum—quenching enzyme）。在AHL依赖型致病菌和转基因植物中表达AHL降解酶能有效地抑制QS信号分子的积累,从而阻断了病原细菌的发病机制,提高了植物的抗病性。这些新颖的群体感应淬灭酶的发现,不仅为防治细菌侵染提供了可行的途径,也对研究它们在宿主中的功能和对生态系统的潜在影响提出挑战。     

一株降解N-酰基高丝氨酸内酯酵母菌菌株的分离鉴定及其降解特性

利用N酰基高丝氨酸内酯(N-acyl-homoserine lactone,简称AHL)为唯一碳源和能源,筛选得到一株能够降解AHL的菌株R1。常规鉴定和18S rDNA序列分析表明,菌株R1属于红冬孢酵母菌(Rhodosporidium toruloides),定名为R.toruloidesR1。结果显示R.toruloidesR1能利用所测试的3种AHL作为唯一碳源和能源生长,具有降解AHL的能力,其对AHL依赖型胡萝卜欧文氏软腐病菌(Erwinia carotovora subsp.carotovora)的致病有一定的抑制作用。     

细菌信号分子N-酰基高丝氨酸内酯调控植物抗性的研究进展

自然界中植物与细菌长期共存,共同进化,二者之间形成由不同信号分子介导的复杂的相互作用网络。N-酰基高丝氨酸内酯（AHLs）是革兰氏阴性细菌胞间通讯的信号分子,可被植物感知,并能调控植物多种生理行为,包括植物的天然免疫、生长发育、耐逆性等。本文综述近年来的相关研究进展,有助于全面了解植物与细菌间的信息交流机制,并对农业生产提供理论指导。     

宏基因组学结合合成生物学法挖掘新型生物催化剂的研究进展

生物催化剂是具有催化活性的细胞和酶的统称,因其高效和环境友好的特性被广泛应用于工业、农业、医药和能源等领域。传统的生物催化剂挖掘技术依赖于生物分离及体外培养,在一定程度上阻碍了生物催化剂的发展。宏基因组学挖掘新型生物催化剂通过直接从环境样品中提取全部微生物的DNA,构建宏基因组文库,再基于功能活性和序列分析筛选新型生物催化剂,避免了微生物的分离培养。合成生物学是利用工程学原理,通过元件的设计,组合和系统的构建对生物途径、有机体或生物系统进行重新设计。综述了宏基因组学方法挖掘新型生物催化剂的最新研究进展,并对利用合成生物学方法改进宏基因组筛选新型生物催化剂的效率进行了讨论。     

宏基因组学结合合成生物学法挖掘新型生物催化剂的研究进展

生物催化剂是具有催化活性的细胞和酶的统称,因其高效和环境友好的特性被广泛应用于工业、农业、医药和能源等领域。传统的生物催化剂挖掘技术依赖于生物分离及体外培养,在一定程度上阻碍了生物催化剂的发展。宏基因组学挖掘新型生物催化剂通过直接从环境样品中提取全部微生物的DNA,构建宏基因组文库,再基于功能活性和序列分析筛选新型生物催化剂,避免了微生物的分离培养。合成生物学是利用工程学原理,通过元件的设计,组合和系统的构建对生物途径、有机体或生物系统进行重新设计。综述了宏基因组学方法挖掘新型生物催化剂的最新研究进展,并对利用合成生物学方法改进宏基因组筛选新型生物催化剂的效率进行了讨论,以期提高挖掘新型生物催化剂的效率。     

生防解淀粉芽胞杆菌的研究进展

解淀粉芽胞杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)因能抑制植物病害和促进植物生长而被广泛研究。随着测序技术的不断发展,解淀粉芽胞杆菌菌株的全基因组序列陆续被测定,综述了其拮抗作用相关的功能基因、生防机制及植物-病原物-生防菌的相互作用,并对后续研究趋势进行了展望,为解淀粉芽胞杆菌的深入研究及其更好的应用提供理论参考     

人参皂甙对气虚型血管损伤中COX-2和iNOS相互作用的影响

探讨气虚型大鼠血管内皮损伤中COX-2和iNOS的蛋白水平及其相互作用,以及人参皂甙的防治作用.用高L-蛋氨酸复制SD大鼠血管内皮损伤,并附以负重游泳法制造气虚实验模型.应用Western blotting分析内皮损伤相关的COX-2和iNOS蛋白水平的变化,免疫共沉淀和激光共聚焦显微镜技术,探讨两者的相互作用,光镜和电镜分析血管内皮的病理变化.结果显示:模型组、COX-2和iNOS蛋白含量显著增高,并存在明显的相互作用,与血管内皮的病理损伤相一致;与模型组相比,人参皂甙组COX-2和iNOS的蛋白含量降低,且两者的相互作用减弱.气虚型大鼠血管内皮损伤中,COX-2和iNOS蛋白含量增高,且两者之间的相互作用增强,加重血管内皮损伤,人参皂甙能够纠正这些异常,起到保护血管内皮免受损伤的作用.     

枯草芽孢杆菌菌剂不同施用方式对甜瓜土壤微生物多样性及生长的影响

甜瓜连作种植和化学肥料过量施用造成了土壤微生态环境失衡、病害严重和产量降低等问题。施用枯草芽孢杆菌菌剂是改善土壤微生态环境、防治土传病害、促进植物生长的一项重要措施。文中以枯草芽孢杆菌为试验菌剂,分析菌剂不同施用方式对设施甜瓜土壤微生物多样性及生长的影响,采用稀释涂布平板方法测定土壤中可培养微生物的数量,采用Illumina Miseq测序技术测定土壤未培养微生物多样性,采用称重法测定甜瓜产量。结果表明,不同甜瓜生育时期,灌根、穴施和蘸根3种菌剂施用方式处理土壤可培养细菌的数量均显著高于对照,灌根、穴施和蘸根处理之间不存在显著差异;3个菌剂施用方式处理开花期土壤真菌数量显著低于对照,但是拉秧期土壤真菌数量差异不显著。比较3种菌剂施用处理中未培养微生物的多样性发现,细菌Shannon指数均高于常规施肥对照,Simpson指数低于对照;蘸根处理的真菌Shannon指数最低,Simpson指数最高。NMDS和聚类分析发现枯草芽孢杆菌菌剂蘸根施用处理对土壤中细菌和真菌菌群影响较大,均独立于一个分枝。微生物菌剂的施用使拟杆菌门 (Bacteroidetes) 的丰度显著降低,放线菌门 (Actinobacteria) 和酸杆菌门 (Acidobacteria) 的丰度显著升高,其中以蘸根处理变化最大。菌剂处理对真菌菌群的多样性影响较小,仅对壶菌门 (Chytridiomycota) 的丰度有显著影响。施用枯草芽孢杆菌菌剂可增加甜瓜的株高、茎粗、叶面积,蘸根处理的促长、增产效果最为显著。枯草芽孢杆菌菌剂作为一种新型环保肥料,具有增加土壤可培养微生物数量、提高土壤微生物多样性、促长增产的作用,该研究为枯草芽孢杆菌菌剂的合理施用提供了科学依据。     

TRP通道超家族的基本特征及其与疾病的关系

瞬时受体电位通道(transient receptor potential channel, TRP)是细胞膜上的一类阳离子通道,广泛参与感知各种细胞内外刺激及维持离子稳态等多种生命活动。TRP通道超家族的成员均具有六个跨膜片段、不同程度的序列同源性以及能够渗透阳离子等相似之处,也显示出特异性的激活机制和阳离子选择性。TRP通道在细胞快速感受外界刺激以及细胞增殖、分化和凋亡等方面起着至关重要的作用,其表达或者活性异常能够引起严重的人类疾病。因此,TRP通道在细胞以及人类健康中发挥着重要作用。该文拟从TRP通道超家族的基本特征、门控特性以及TRP通道活性失调导致疾病的机制三个主要方面进行综述,促使人们全面了解TRP通道超家族。