c-di-GMP的磷酸二酯酶PA4781在抗菌肽Merecidin抑制铜绿假单胞菌生物被膜中的作用

【背景】抗菌肽Merecidin可抑制临床菌株铜绿假单胞菌PA03生物被膜。PA4781基因是课题组通过生物信息学分析筛选出的差异表达基因,PA4781作为细菌第二信使分子环二鸟苷酸(cyclic diguanylate,c-di-GMP)的磷酸二酯酶具有降解c-di-GMP的作用,其在抗菌肽Merecidin抑制生物被膜中的作用机制尚不清楚。【目的】研究细菌第二信使分子c-di-GMP的磷酸二酯酶PA4781基因在抗菌肽Merecidin抑制铜绿假单胞菌生物被膜中的作用。【方法】利用单碱基突变技术敲除PA4781基因,Sanger测序方法检测敲除的正确性。采用结晶紫染色法观察PA03菌株、PA4781过表达菌株、PA4781敲除菌株24 h生物被膜生长情况,以及在抗菌肽Merecidin 24、48、72μmol/L作用下各菌株生物被膜的生长情况。采用对羟基联苯溶液显色法检测在抗菌肽Merecidin 48、72μmol/L作用下,PA03菌株、PA4781过表达菌株、PA4781敲除菌株生物被膜藻酸盐的变化情况。【结果】Sanger测序结果显示,用pnCasPABEC系统成功实现了靶点位置的单碱基突变,提前终止了PA4781的转录;结晶紫染色结果显示,培养24h时,在24μmol/L抗菌肽Merecidin作用下PA03菌株、PA4781过表达菌株、PA4781敲除菌株生物被膜形成情况无显著性差异(P0.05),在抗菌肽Merecidin 48、72μmol/L处理下,过表达株与正常株和敲除株有显著性差异(P0.05),生物被膜明显减少,敲除株生物被膜厚度高于PA03组(P0.05)。随着抗菌肽Merecidin浓度升高各组藻酸盐含量下降,其中过表达菌株在抗菌肽Merecidin作用下藻酸盐生成量抑制率最高,可达65%。【结论】抗菌肽Merecidin能够促进细菌第二信使分子磷酸二酯酶PA4781的表达,为抗菌肽Merecidin抑制铜绿假单胞菌生物被膜的作用机制可能通过细菌第二信使分子这一信号途径提供新的研究思路。     

天蚕素A-马盖宁杂合肽对耐甲氧西林金黄色葡萄球菌抑菌机制的研究

【目的】研究天蚕素A-马盖宁杂合肽对耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)DNA作用的抑菌机制。【方法】利用激光扫描共聚焦显微镜(CLSM)、凝胶阻滞分析、紫外光谱分析、荧光光谱分析的方法。【结果】天蚕素A-马盖宁杂合肽对MRSA的最小抑菌浓度(MIC)为64 mg/L,杂合肽可以在细菌胞内形成累积,并能与体外基因组DNA发生结合作用。同时杂合肽可以引起DNA构象的改变,荧光光谱分析结果表明杂合肽能与溴化乙锭(EB)竞争性地嵌入基因组DNA中,作用方式类似于EB与DNA的结合方式,杂合肽与DNA的结合表现为混合式作用方式。【结论】天蚕素A-马盖宁进入细菌胞内,与MRSA基因组DNA结合,并以混合式作用方式与DNA发生了结合,通过胞内靶向机制发挥抑菌作用。     

基于RAD-seq技术的异型花SSR信息分析

用RAD-seq（restriction-site associated DNA sequencing）对异型花（Sinoswertia tetraptera（Maxiowicz） T.N.Ho,S.W.Liu & J.Q.Liu）进行简化基因组测序,并借此分析异型花的SSR（simple sequence repeats）信息。利用SR search软件甄别所得序列中的SSR,得到了双端各有至少100 bp的SSR位点5 844个,其中5 339个（91.38%）成功设计引物,而三核苷酸SSR位点最多（3 323个）;在能成功设计引物的SSR位点中,重复序列长度包括17种（12~36 bp）;重复序列的基序共277种,其中五核苷酸基序种类最多（106种）;随机挑选10对SSR引物,用4个异型花居群的32个个体检测检测其可用性和多态性,经PCR和聚丙烯酰氨凝胶电泳检测,有4对（ST2、ST3、ST6和ST10）成功扩增并表现出多态性;经GENEPOP 4.4对4个位点分析,显示其等位基因数量均值为6,多态性较高且不连锁（P<0.01）;4个位点在多数居群中偏离哈迪温伯格平衡（P<0.01）且存在较高的纯合子数量（观测杂合度均值0.023）,该结果归因于异型花主要进行自花授粉,在自然界中很难形成进行自由交配的居群;此外,ST2和ST6可在椭圆叶花锚（Halenia elliptica D.Don）中成功扩增,具有潜在通用性。本研究将为日后基于异型花SSR标记的相关研究提供数据库支持。     

椭圆叶花锚简化基因组的SSR信息分析及SSR引物开发

基于RAD-seq简化基因组测序技术获得椭圆叶花锚（Halenia ellipitica D.Don）简化基因组水平上的序列信息并开发SSR分子标记。利用SR search软件检测而得到双端各有至少100 bp的五种类型的SSR（二、三、四、五、六核苷酸）位点共6 201个,并成功设计其中3 865个SSR引物。在能成功设计引物的SSR位点中,三核苷酸SSR位点最多;重复序列长度包括17种（12~36 bp）;重复序列的基序共达316种,其中五核苷酸基序种类最多（91种）。从中挑选65对可对应五种SSR类型的引物,经梯度PCR检验后,利用椭圆叶花锚的4个居群32个个对可扩增的引物进行PCR和聚丙烯酰氨凝胶电泳检测,其中14对引物能在绝大多数个体中扩增,且13对具多态性。13个多态性位点的等位基因数量均值为5.462,多态性较高且不连锁（P<0.05）;其中10个位点在多数居群中偏离哈迪温伯格平衡（P<0.01）且存在较高的纯合子数量（观测杂合度H_o均值0.226）;近交系数在-0.443~1,均值为0.656;基因流N_m为0.474。     

天蚕素A-马盖宁杂合肽对耐甲氧西林金黄色葡萄球菌生理代谢影响的研究

研究天蚕素A-马盖宁杂合肽作用耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)后对细胞生理代谢的影响。利用全波长酶标仪测定杂合肽作用MRSA后对DNA、RNA、总蛋白、β-半乳糖苷酶、碱性磷酸酶的影响,利用溶氧电极测定杂合肽对细胞呼吸作用的影响,通过生物发光分析仪检测杂合肽作用细胞后ATP生产的变化。结果显示,杂合肽作用MRSA后对细胞DNA、RNA、总蛋白的合成能力均出现抑制作用。β-半乳糖苷酶、碱性磷酸酶的表达活性同样受到了明显的抑制。杂合肽作用细胞后呼吸作用明显下降,ATP生产能力受到抑制。杂合肽作用细胞后抑制了胞内部分生物大分子的合成能力、胞内酶的表达活性及细胞的能量代谢功能,通过胞内机制发挥了抑菌作用。     

贝叶斯统计在QTL作图中的应用研究进展

在许多复杂情况下, 贝叶斯统计方法比经典数理统计方法能更直接解决问题, 且可有效整合部分先验信息, 但其需要高强度计算的特性曾限制了其广泛应用。近几十年来, 随着高速计算机的发展以及MCMC算法的不断提出, 贝叶斯方法已被用于群体遗传学、分子进化、连锁作图和数量遗传学等研究领域, 文章综述了数量遗传学中QTL作图的贝叶斯方法从简单到复杂的发展历程。     

22种禾本科植物叶片泡状细胞形态特征的初步研究

用徒手切片法和常规石蜡制片法观察了22种禾本科植物叶片的泡状细胞.结果表明:22种植物的泡状细胞可分为4种类型:水滴型、类圆型、石榴子型、鸡蛋型;每个泡状细胞组一般含3～7个泡状细胞;金狗尾近无泡状细胞,早熟禾仅具2个泡状细胞组,其他20种植物均具多个泡状细胞组;9种植物的泡状细胞组呈扇形排列,开度为直角或锐角,12种植物的泡状细胞组呈弧形排列,开度为钝角;13种植物主脉两侧无泡状细胞,9种植物主脉两侧具泡状细胞.禾本科植物叶片泡状细胞在形态、数目、分布位置等方面存在差异,可以为禾本科植物的分类提供依据.     

抗菌肽17BIPHE2对金黄色葡萄球菌生物被膜的抑制作用

【目的】研究抗菌肽17BIPHE2单独使用及联合抗生素对金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)生物被膜的抑制作用。【方法】采用刚果红平板测试法和结晶紫染色评估受试菌形成生物被膜的能力;微量肉汤稀释法和琼脂平板测试法测定金黄色葡萄球菌最小抑菌浓度(MIC)和最小杀菌浓度(MBC);利用抑制金黄色葡萄球菌黏附实验和生物被膜形成抑制实验观察17BIPHE2单独使用及联合抗生素对生物被膜黏附阶段和形成阶段的影响;通过扫描电子显微镜(SEM)观察17BIPHE2单独使用及联合抗生素对成熟生物被膜的清除作用。【结果】17BIPHE2的MIC为8μmol/L,1/2×MIC就可以有效抑制浮游菌的生长。单独使用17BIPHE2在细菌黏附阶段抑制率为40%,在生物被膜形成阶段抑制率达到35%。17BIPHE2联合抗生素使用较单独使用抗生素其抑制率均有所下降。生物被膜成熟阶段17BIPHE2于1/4×MIC浓度即可促进生物被膜崩解,1×MIC生物被膜崩解同时细菌黏附量有所下降,联合万古霉素促进生物被膜崩解同时细菌胞质大量外泄。【结论】抗菌肽17BIPHE2具有良好的抑制金黄色葡萄球菌生物被膜作用,联合抗生素其抗生物被膜作用进一步提高。这将为治疗由金黄色葡萄球菌生物被膜引起的相关感染提供了一个新思路。