罗汉果甜苷V的合成生物学研究进展

罗汉果甜苷V是罗汉果甜苷中含量和甜度均较高的成分,具有止咳祛痰、抗癌、抗氧化、调节血糖等诸多药理活性,成为兼具治疗功能的天然非糖甜味剂,具有广阔的市场前景。然而目前有限的生物资源和较高的提取成本,限制了它的广泛应用。合成生物学的快速发展为植物天然产物的生产提供了一种新思路,通过构建罗汉果甜苷V的微生物细胞工厂,将实现其低成本、规模化生产。文中介绍了罗汉果甜苷V的结构及药理活性,重点综述了罗汉果甜苷V的合成生物学研究进展,并探讨了当前研究所面临的挑战,以期为罗汉果甜苷V生物合成的进一步研究提供参考。     

植物内生细菌的生物薄膜(biofilm)

生物薄膜(biofilm)指微生物菌体互相黏附一起或附着到一些材料表面,并由胞外多聚物基质对其包埋的生长状态。生物薄膜是微生物形成的对生存环境(包括定殖宿主)相适应的结构。近年来随着人们对微生物与环境相互作用研究的日益重视,对生物薄膜的研究已经迅速发展起来。该文从植物内生细菌的角度,总结并论述了生物薄膜结构形成、生理生化性质、以及生物学功能等,并针对当前国内对生物薄膜概念使用不规范甚至不正确的问题,提出了自己的观点。     

成团泛菌YS19 symplasmata结构对菌体抵抗逆境的作用

成团泛菌（Pantoea agglomerans）YS19是从水稻“越富”品种中分离出的优势内生菌,其所形成的共质体（symplasmata）是一种与生物薄膜（biofilm）类似的多细胞聚集体结构,但细胞间联系比biofilm更加紧密。研究symplasmata结构对成团泛菌YS19抵抗逆境的贡献,有助于阐释内生菌与植物的相互作用的适应性。比较研究了symplasmata结构与散生菌体对于蔗糖渗透压冲击、重金属离子和干燥处理的抵抗能力差异,结果表明,与以散生状态存在的菌体相比,在面临逆境时形成symplasmata结构的菌体抗逆存活能力显著增强。     

植物内生细菌的分离、分类、定殖与应用

植物内生细菌已成为国内外的研究热点,目前已从植物中分离得到许多不同种属的植物内生细菌,其中有的具有促生与防治病害等对宿主植物有利的作用,而一些则具有潜在的致病性。研究人员利用多种方法对植物内生细菌的内生定殖行为进行研究,发现了有意义的定殖规律,例如,某种植物内生细菌对其宿主的侵染能力明显强于另一种内生细菌。目前,尽管植物内生细菌还有不少问题有待解决,但它在农业上的巨大应用潜力业已彰显。     

金针菇FV088菌株液体培养工艺的研究

通过单因子试验统计分析,优化筛选了适于金针菇（Flammulinavelutipes）FV088的适宜培养基和摇瓶培养条件,结果表明,其适宜的液体培养基组成为：5.0％玉米粉,2．0％鼓皮,0．L％KH₂PO₄,0．05％MgSO₄·7H₂O,10μgVB₁／100ml,50μgVB₂／100ml;适宜的摇瓶培养条件为：培养基的起始pH6．0～7．0,500ml     

火菇素的溶液二级结构与变性动力学

为了弄清抗肿瘤活性物质火菇素蛋白的二级结构及其活性在保存时自然衰减的规律 ,为临床应用提供依据 ,测定了火菇素的圆二色性并用蛋白质二级结构解析程序分析了火菇素的溶液二级结构 ,研究了火菇素的变性动力学 .火菇素的远紫外圆二色性的研究表明 ,其水溶液在 2 0 8nm处表现为大负峰 ,最大平均残基摩尔椭圆度 [θ]2 0 8=- 6574deg·cm2·dmol-1,在 2 2 3nm处为肩 .经二级结构解析程序计算分析 ,火菇素的二级结构组成为 :α螺旋 1 5.2 % ,平行 β折叠片和 β转角6.1 % ,反平行 β折叠片 32 .7% ,无规卷曲和 γ转角 2 3.4% ,其中二硫键和芳香氨基酸对火菇素圆二色性的贡献占 2 2 .6% .热变性几乎使所有的二级结构都遭到破坏 ,转化为无规卷曲 .利用已建立的火菇素免疫单向琼脂扩散定量检测技术 ,对在 4℃下保存的火菇素进行了长期跟踪检测 ,结果表明 ,在保存过程中火菇素的活性逐步降低 ,同时其二级结构也被破坏 .根据实验结果 ,建立了火菇素变性的一级动力学方程模型 :ct=coe-t/τ,该模型方程能很好地拟合实验结果 .根据模型方程计算的火菇素的寿命为 370 d,半衰期为 2 56d.说明火菇素这种很有应用前景的抗肿瘤药物比较容易长期保存 .     

水稻内生菠萝泛菌YJ76吲哚产量上调突变株的鉴定及生理性状

菠萝泛菌(Pantoea ananatis)YJ76是从水稻"越富"品种中分离的优势内生菌,与宿主水稻互作时具有多种促生作用,其分泌的吲哚作为细菌种内及种间的信号分子参与调控多种生理生化行为。[目的]筛选获得与吲哚调控相关的突变株,鉴定突变位点并研究突变基因对菌株的生存适应性以及对宿主水稻定殖和促生的影响,为研究吲哚调控通路奠定基础。[方法]用双亲本接合法构建YJ76的mTn5转座子插人突变文库,以染色体步移TAIL-PCR技术鉴定突变基因,最后探究基因突变对菌体产生的影响。[结果]筛选到1株吲哚产量大幅上升的YJ76突变株M04,鉴定突变位点为一个长度195 bp未报道过的新基因,将其命名为ipc(indole production control),基因突变后增强了YJ76对重金属、四环素和酸的抗性,也增强了菌体对宿主水稻定殖和促生的能力。[结论]吲哚产量上调的ipc突变株能够提高菌体生存适应性并增强其对宿主水稻定殖和促生的能力。     

细菌全局性调控因子CsrA的结构与功能

碳存储调控因子A (carbon storage regulator, CsrA) 是一种RNA结合蛋白,在细菌的碳代谢、生物被膜形成、运动性、病原菌毒力、群体感应、环二鸟苷酸信号合成、应激感应等多种生理过程中具有重要调节功能,是全局性调控蛋白.它通过与靶标mRNA的特异结合,抑制其翻译或增强其稳定性来调控下游基因的表达,属于转录后调控因子的范畴.CsrA蛋白的表达与活性受碳存储调控(Csr)系统本身多个自主调节回路的精密控制：　一些小的非编码RNA (snmRNAs,如CsrB/C）作为拮抗因子与CsrA二聚体结合并抑制其活性;而这些snmRNAs在体内又可在CsrD的辅助下被核糖核酸内切酶E和多核苷酸磷酸化酶降解,释放CsrA的活性.当前,对于Csr系统的调节作用、调控通路与机制的研究是细菌学研究的热点,本文综述了该蛋白及Csr系统的结构、功能和作用机制的最新研究进展.     

核糖开关与基因表达调控

核糖开关(riboswitch)是近几年基因表达调控研究的一个热点.核糖开关位于mRNA的非翻译区(untranslated regions, UTR),能够直接感受胞内外信号并引起自身二级结构的变化,在转录或后转录（翻译和mRNA稳定性）水平实现对下游相关基因的表达调控,该过程不依赖于包括蛋白质在内的其它任何因子的作用. 根据现已发现的核糖开关所能识别的信号因子类型,可以将其分为4类,即小分子代谢物、金属离子、环境因素及空载tRNA敏感的核糖开关;其中,小分子代谢物敏感的核糖开关是发现和研究最多且最深入的一类. 随着研究的深入,将会有更多的核糖开关被发现,这不仅有助于理解生物进化与环境适应性,而且在生物学基础研究,新型药物的开发以及工业生产领域都将发挥重要作用.     

水稻内生成团泛菌YS19共质体形成差异表达蛋白MalE及其兼职功能

成团泛菌YS19是从水稻“越富”品种中分离的一种优势内生细菌,与宿主水稻互作时具有多种促生作用,其形成的共质体(symplasmata)结构与菌体抗逆及与宿主互作有重要意义．研究发现了一种在YS19共质体形成阶段高表达的差异蛋白,对其用肽指纹图谱进行鉴定,发现其属于周质空间麦芽糖结合蛋白家族．克隆了该蛋白质的基因,重组表达并分离纯化了该蛋白质,发现它是一种兼职功能蛋白,其不仅参与麦芽糖的ABC运输系统,而且在强酸环境下不易发生变性沉淀,并可通过疏水面的显著暴露结合底物蛋白来发挥分子伴侣活性,这些兼职功能构成了菌体抗逆生存适应性的重要分子基础．