未培养微生物资源

简要介绍未培养微生物的概念、多样性、研究的理论基础和方法,并就未培养微生物资源的存在形式、开发利用途径和应用前景进行了讨论。     

一株Streptosporangium sp.的次生代谢产物的研究

通过对Streptosporangium sp.菌株发酵液的初步分离纯化,得到二个化合物,由波谱数据解析鉴定其结构分别为YXJE1(1),7,4′-二羟基黄酮(2)。其中化合物1是新化合物。活性实验证明化合物1,2具有一定的抑制乙酰胆碱酯酶活性。     

几种选择性分离稀有放线菌的方法

由于从常见放线菌中发现新化合物的几率越来越小,人们开始将目光集中于稀有放线菌。作者介绍了近年来出现的胞外多糖胶与动孢溶液相结合的分离方法、再水化-离心法、极高频辐射法、噬菌体定向分离法和蔗糖梯度离心法等用于稀有放线菌选择性分离的方法,以及这些稀有放线菌在产生生物活性物质方面的潜力。     

桉叶素生物合成研究进展

作为桉叶油的主要成分,桉叶素是具有多种生物活性的单萜化合物,被广泛应用于药品、食品及化妆品等领域。桉叶油主要从桉树叶提取,该过程耗费大量人力及自然资源,且容易污染环境。近年来,随着微生物代谢工程与合成生物学的快速发展,加上越来越多萜类生物合成途径得到解析,为桉叶素的绿色生产提供了新的途径。对桉叶素的生物合成途径、桉叶素合酶的结构与功能及近年来桉叶素的微生物合成进行了综述,并对利用微生物代谢工程合成桉叶素等单萜化合物的瓶颈问题及解决方案进行了探讨和归纳,为构建高产桉叶素等单萜微生物工程菌株提供参考。     

宏基因组学在未培养微生物研究中的应用

自然环境中约99%的微生物不能用传统的分离培养方法获得其纯培养。随着宏基因组技术的出现,人们可以对这一庞大的未知世界进行多方面的研究,包括微生物的生理、生态及其基因功能等。利用这一技术,研究者已经对地球上的许多生境进行了研究,并取得了很多新的成就。简要概述这一技术在研究未培养微生物方面的应用。     

昆明盐矿古老岩盐沉积中的原核生物多样性

应用PCR-DGGE和rRNA分析法研究了昆明盐矿古老岩盐沉积中的原核生物多样性。样品的细菌DGGE分析得到27条带,古菌得到18条带。样品与纯培养得到的19个属菌株的DGGE图谱对比分析发现,细菌18个属菌株,只有1个属菌株与样品中的1条带迁移位置都不一致;古菌1个属的菌株不与样品中任何条带迁移位置一致。表明纯培养所得菌株并非该环境中的优势类群。同时,建立了样品细菌和古菌的16S rDNA克隆文库,从中分别挑取36个细菌克隆和20个古菌克隆进行ARDRA分析。细菌可分为10个OTUs,其中3个OTUs是优势类群,分别占38.9%,25.0%,16.7%,其余7个OTUs各含有1个克隆。古菌分为8个OTUs,没有明显的优势类群。每个OTU的代表克隆16S rDNA序列分析表明,细菌分属3大类群:α-Proteobacteria,γ-Proteobacteria和Actinobacteria,以Pseudomonas属菌为优势,含有其它岩盐沉积中没有发现的Actinobacteria。古菌主要是Halorubrum属、Haloterrigena属菌和未培养古菌。本研究表明,昆明盐矿古老岩盐沉积具有较丰富的原核生物多样性,含有大量未知的、未培养或不可培养的原核生物,但在原核生物物种组成和丰度上,免培养与此前的纯培养研究结果存在一定差异。因此,结合使用两类方法才能较全面地认识高盐极端环境微生物的多样性。     

发现微生物药物的新途径:从基因到新化合物

本文介绍一种基于基因组扫描(鸟枪法)和生物信息学相结合的寻找微生物新化合物的平台.基因组扫描发现新的合成基因,通过对新的次生代谢产物合成途径基因的分析,预测化合物的结构、物理化学性质参数,指导该化合物的分离与纯化.     

檀香烯与檀香醇生物合成研究进展

檀香烯和檀香醇是名贵香料檀香精油的主要组成成分,具有较好的抗菌、抗氧化和抗肿瘤等药理活性。市售檀香精油主要从檀香树提取,但檀香树生长缓慢及培育难度大,檀香精油的提取率低,难以满足市场需求,导致檀香精油价格居高不下。利用基因工程及分子生物学手段,在微生物体内异源生物合成檀香烯和檀香醇是缓解这种供需矛盾的途径之一。文中对檀香烯和檀香醇合酶的研究现状,以及对宿主甲羟戊酸代谢路径的改造进行总结,并提出利用蛋白质工程技术对檀香烯合酶进行定向改造的思路,为檀香烯和檀香醇的生物合成优产研究提供参考。     

拟诺卡氏放线菌YIM90087的代谢产物研究

对拟诺卡氏菌YIM90087的固体发酵提取物进行了化学成分研究,从中分离得到10个化合物。通过波谱数据分析,鉴定其结构分别为:(3S)-3-苄基-2,5-哌嗪二酮(1)、(3S,6S)-3-(2-丁基)-6-(1-羟乙基)-2,5-哌嗪二酮(2)、(3S,6S)-3-(2-丁基)-6-羟甲基-2,5-哌嗪二酮(3)、(4S)-4-苄基-1,3-恶唑-2,5-二酮(4)、6'-羟基-4,2',3',4'-四甲氧基-对三联苯(5)、(3S,6S)-3-(4-羟苄基)-6-异丁基-2,5-哌嗪二酮(6)、(3R,8aS)-3-异丙基-六氢吡咯并[1,2-a]吡嗪-1,4-二酮(7)、(3S,6S)-3-异丁基-6-甲基-2,5-哌嗪二酮(8)、(3S,6S)-3-苄基-6-(1-羟乙基)-2,5-哌嗪二酮(9)和(3S,6S)-3-苄基-6-(1-羟丙基)-2,5-哌嗪二酮(10)。化合物4目前只见化学合成报道,为新天然产物。     

嗜碱放线菌YIM-80147次生代谢产物的化学成分研究

对嗜碱放线菌YIM-80147的发酵产物进行化学成分的研究,从中分离得到6个化合物。根据光谱数据的分析,鉴定其结构分别为P371A2(1),4-hydroxymethyl-3-(i-hydroxy-6-methyl-heptyl)-dihydro-furan-2-one(2),nonactic acid(3),homononactinic acid(4),对羟基肉桂酸(5),阿魏酸(6)。