AHL类似物作为细菌群体感应系统促进剂的研究进展

应用N-酰基高丝氨酸内酯（N-acyl-L-homoserine lactones，AHL）介导的群体感应（quorum sensing，QS）系统调控生物膜形成和次级代谢物合成具有巨大的商业价值，但自然界中许多微生物能够产生群体淬灭（Quorum Quenching，QQ）酶，QQ酶能够降解天然AHL信号分子，使外源天然 AHL 信号分子的半衰期缩短，限制了天然AHL 信号分子的应用范围。化学合成的AHL类似物作为QS促进剂，通过与天然信号分子类似的结合方式形成转录二聚体，激活下游基因表达，但与天然AHL信号分子相比，化学合成的QS促进剂具有活性高、半衰期长等优点。本文综述了化学合成AHL类似物的设计思路、种类、作用机制及其在提高次级代谢物产量和生物浸矿方面的应用，并讨论了QS促进剂今后主要的研究方向，以期为QS促进剂的合成设计和实际应用提供参考。     

敦煌莫高窟中细菌多样性的研究

【目的】通过对敦煌莫高窟内细菌多样性及生理生化特征的分析,为壁画微生物病害防治提供试验依据。【方法】采用纯培养与16S rDNA等技术对莫高窟245#窟内空气样品、壁画样品进行分析,并在培养基中添加壁画颜料测试其对细菌生长的影响。【结果】分离出可培养细菌76株,分属于8个属。其中空气中有6个属,分别为Bacillus、Arthrobacter、Pseudomonas、Acinetobacter、Enterobacter、Kocuria,优势菌为Bacillus、Arthrobacter。壁画上有Bacillus、Arthrobacter、Paenibacillus、Erythrobacter 4个属,优势菌为Bacillus、Arthrobacter;并发现DHXJ05(Enterobacteriaceae)、DHXJ08(Bacillaceae)、DHXJ15(Erythrobacteraceae)、DHXJ16(Bacillaceae)和DHXJ17(Bacillaceae)能在含有铁红、铅丹、朱砂的环境中良好生长。【结论】为后期研究壁画颜料的变色机理及选择相应的细菌防治制剂提供了条件。     

microRNA治疗在癌症及其他疾病中的研究进展*

microRNAs(miRNAs)是一类内源性、非编码小分子RNAs(约22 nt),在基因表达调控中发挥关键作用。已有研究表明,miRNAs失调是造成多种人类疾病的原因,如癌症、病毒感染及自身免疫性疾病等。补充或抑制miRNAs功能与活性已成为多种疾病治疗的新策略,抗肿瘤miR-34 mimics、治疗HCV感染的anti-miR-122等基于miRNAs的治疗方案已进入临床试验。重点就miRNAs治疗在癌症及其他疾病中的最新研究进展进行综述,并对目前开发安全有效miRNAs治疗策略所面临的挑战进行分析。     

生物工程专业微生物学理论课教学改革的探索

课程教学改革是高等学校教育改革的主要内容。微生物学是生物工程专业的必修专业基础课,是一门理论性和实践性都很强的课程。在高等教育面临着素质教育、培养创新人才的新形势下,面对教学时数少,学生的知识层次不齐、实验能力较差的实际。对该课程的教学内容、教学方法和考核方法进行了一些改革,取得了较好的效果。就生物工程专业微生物学教学改革提出了一些见解和设想。     

N-十一烷酰基环戊酰胺对铜绿假单胞菌生物被膜及毒力的影响

【背景】铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa)耐药性问题日趋严重的重要原因之一是细菌生物被膜的产生,群体感应(quorum sensing, QS)系统在其生物被膜形成过程中发挥了重要作用。QS抑制剂能够抑制生物被膜的形成和毒力因子的分泌,成为解决细菌耐药性问题的新策略。【目的】通过化学方法对las系统信号分子N-(3-氧十二烷基)-l-高丝氨酸内酯[N-3-(oxododecanoyl)-l-homoserine lactone, OdDHL]的母核和酰基侧链同时改变,合成N-十一烷酰基环戊酰胺,命名为Y0-C11-HSL,探讨其对P. aeruginosa生物被膜形成和毒力因子分泌的作用潜力和分子机制。【方法】采用结晶紫染色和扫描电子显微镜(scanning electron microscope, SEM)评价Y0-C11-HSL对生物被膜形成和结构的影响,通过测定毒力因子的产生和运动试验评析Y0-C11-HSL的抑制活性,通过傅里叶红外光谱(Fourier transform infrared spectrometer, FT-IR)研究Y0-C11-HSL对胞外聚合物(extracellular polymers, EPS)表面化学基团的影响,采用分子对接进一步解析Y0-C11-HSL的作用机制。【结果】与对照组相比,在10-200μmol/L浓度梯度下,Y0-C11-HSL能够减少P. aeruginosa生物被膜形成,且在200 μmol/L时减少率达24.1% (P＜0.01)。此外,在200 μmol/L处理下,Y0-C11-HSL能够显著抑制绿脓菌素、鼠李糖脂、胞外多糖和水解蛋白酶的分泌,抑制率分别为34.7% (P＜0.01)、33.1% (P＜0.01)、27.3% (P＜0.01)和37.3% (P＜0.01),抑制swarming和twitching运动,抑制率分别为45.6% (P＜0.01)和51.7% (P＜0.01),影响了EPS表面化学基团。分子对接结果表明,Y0-C11-HSL能与OdDHL结合的LasR受体蛋白竞争性结合。【结论】Y0-C11-HSL能与OdDHL结合的LasR受体蛋白竞争性结合,对转录蛋白产生影响,进而下调P. aeruginosa QS相关基因的表达。     

siRNA脱靶效应类型与规避策略

小干扰RNAs(small interfere RNAs,siRNAs)能够特异性沉默靶基因,现已广泛应用于阐明基因功能,鉴定药物靶点,开发比目前更有效的治疗药物。然而siRNA脱靶效应(off-target effects,OTEs)导致基因沉默实验中表型效应解释复杂化,引起siRNA治疗毒副作用。与siRNA有关的脱靶效应有microRNA样脱靶效应、免疫刺激、RNAi元件饱和三种类型。综述了siRNA脱靶效应类型及减轻脱靶效应的方法,以增强该技术的实用性。     

适配体介导脂质体靶向递送siRNA的研究

为探讨适配体介导的脂质体靶向递送siRNA的可行性,采用前列腺癌细胞膜表面抗原(PSMA)的适配体A10-3.2与脂质体结合,构建适配体-脂质体靶向递送体系(Apt-LP),并利用Apt-LP递送p EGFP-N1质粒和Bcl2 siRNA到前列腺癌细胞LNCa P(PSMA+)和PC-3(PSMA-),转染48h后,用荧光显微镜检测绿色荧光蛋白的表达,q PCR检测Bcl2 mRNA表达,蛋白印记法检测Bcl2蛋白表达,Hoechst 33258核染法分析体外抗肿瘤活性。结果显示:与脂质体递送体系相比,Apt-LP显著提高递送p EGFP-N1质粒和Bcl2 siRNA到靶细胞LNCa P(PSMA+)的效率;显著提高Bcl2 siRNA诱导的靶细胞LNCa P(PSMA+)Bcl2基因沉默效应,更有效的诱导靶细胞LNCa P(PSMA+)凋亡。结果表明:Apt-LP是一种有效的siRNA靶向递送体系,具有潜在的临床应用价值。