细菌素对产生菌获得生存优势及其诱导合成条件的研究进展

细菌素可以有效抑制其他细菌的生长,是产生菌获得生存优势的重要手段。细菌素使产生菌获得竞争优势基于两个方面:就产生菌自身而言,将细菌素吸附于细胞表面可能增强细胞表面疏水性,进而对定殖产生正向作用;就目标菌而言,细菌素可以自外而内抑制目标菌生物被膜、细胞壁、细胞膜的合成或破坏其结构完整性,同时还可影响其功能基因的表达。然而,伴随细菌素合成的往往是一簇基因的共同表达,需要一定的非生长相关性能量和物质消耗。因此,为实现细菌素合成的调控,细菌素表达基因的开启受制于细菌素自诱导、共培养诱导和环境因子诱导等一系列条件,以实现细菌素利用效率的最大化。根据细菌素主要的抑菌/杀菌机制,我们展望了细菌素耐受性突变菌株可能具有更强流动性细胞膜和(或)更高效小分子合成途径和(或)细菌素受体突变的特征,并提出了科学使用细菌素的建议。     

耐高温α-淀粉酶分子结构与异源表达研究进展

耐高温α-淀粉酶是数千年前即取得工业化应用的重要工业用酶。由于其具有热稳定性好、液化彻底、易保存等优势,在淀粉制糖、味精、啤酒等食品发酵以及纺织印染等行业都有着广泛的应用。本文首先就耐高温α-淀粉酶的菌种来源、结构与功能、α-淀粉酶酶活性提升、基因工程菌的构建等方面已取得的研究成果进行综述,然后对耐高温α-淀粉酶外源表达最新研究成果进行了总结。文章最后分析讨论了在耐高温α-淀粉酶开发方面国内现有水平与国际领先水平的差距,以期为耐高温α-淀粉酶的开发提供参考及思路。相信随着代谢工程和过量表达等技术手段的相继应用及业界的持续努力,我国耐高温α-淀粉酶的开发必将取得飞跃式发展。     

重组毕赤酵母表达棘孢木霉几丁质酶Tachi1的酶学性质研究及表达条件优化

【目的】对转棘孢木霉几丁质酶基因tachi1的毕赤酵母工程菌GS-tachi1-K进行诱导表达,研究重组几丁质酶Tachi1的酶学性质,优化表达条件。【方法】对GS-tachi1-K进行甲醇诱导培养,纯化目的蛋白Tachi1进行几丁质酶酶学性质的研究;通过单因素和正交试验对GS-tachi1-K菌株产几丁质酶Tachi1表达条件进行优化。【结果】GS-tachi1-K表达的几丁质酶Tachi1表观分子量约为44 kDa,酶反应最适的温度和pH分别为50℃和5.5,具有较宽的温度、pH适用范围;50℃以下保持较高的酶活力,在碱性条件下稳定性较差;受Ag+、Hg2+、Cu2+、Fe2+和高浓度的SDS及β-巯基乙醇强烈抑制。该菌株的最佳表达条件为:pH为6.5,甲醇诱导浓度为0.5%,起始细胞浓度为OD600=2,甲醇诱导时间为180 h;几丁质酶Tachi1活力可达17.93 U/mL,蛋白表达量为6.19 g/L。【结论】成功实现了棘孢木霉新几丁质酶基因tachi1的毕赤酵母高效分泌表达,工程菌GS-tachi1-K具有高表达量和表达产物酶活性高两个特点,明确了几丁质酶Tachi1的酶学性质和最佳诱导表达条件,为该几丁质酶及其基因的深入研究和开发利用奠定了基础。     

环状细菌素研究进展

细菌素是一类由细菌核糖体合成的抗菌肽,是产生菌获得生存优势的重要手段。与大多数线性细菌素不同,环状细菌素具有N端和C端共价连接的特殊结构。这种环状结构赋予环状细菌素良好的耐热性、广泛的pH适应性和抗蛋白酶降解能力,在食品防腐和对治耐药性细菌领域表现出巨大的应用潜能。通过对已发现的环状细菌素结构分析发现,相对于一级结构,其三级结构的相似性更高,可以作为环状细菌素归类的依据。环状细菌素的生物合成机制尚不清楚,但其环化机制是最具价值的研究热点,可为其他一些肽类物质的合成提供支架,从而提高应用潜能。环状细菌素抑菌机制主要是在目标菌株的细胞膜上穿孔,使胞内物质外流,进而导致目标细菌死亡。其有类似于抗生素的抑菌活性和有别于抗生素的抑菌机制,为治疗日益严重的耐药性病原菌提供了可靠备选资源。本文综述了环状细菌素的构效关系、生物合成和抑菌机制方面的研究进展,希望能够对环状细菌素的深入研究和应用提供有价值的参考。     

铜尾矿废弃地与相邻生境土壤种子库特征的比较

土壤种子库是植被群落的重要组成部分,其特征决定了群落的演替方向。对铜陵杨山冲尾矿库6个植被群落及相邻两处生境的土壤种子库进行了研究。结果表明,尾矿内各植被群落种子库的种子密度间存在较大差异,变化范围为57—593粒/m2,平均种子密度为370粒/m2,尾矿坝体和周围山体种子库种子密度分别为999和121粒/m2,各样地土壤中种子均主要集中在0—5 cm范围内。尾矿种子库与坝体种子库间的相似性指数大于其与周围山体种子库的相似性指数,但尾矿内各植被群落种子库间的相似性较差,相似性指数的变化范围为0.308—0.636。可见,群落微生境对土壤种子库的种子密度和物种组成产生了较大的影响。尾矿种子库种类与地上植被的平均相似指数为0.355,低于坝体种子库种类与地上植被相似性系数。3处样地土壤种子库的物种多样性、丰富度和均匀度指数均表现为坝体>尾矿>山体。尾矿种子库在农田土壤中萌发并正常生长的幼苗为16科44属53种,而在尾矿基质中仅为9科36属45种,均以禾本科、菊科和豆科植物萌发和生长状况较好,这3科构成了尾矿地上植被的主要类型。尾矿种子库在尾矿基质中萌发成活率为62.2%—91.2%,约为坝体和山体土壤种子库在尾矿基质中萌发成活率的2倍。说明,组成尾矿种子库的种子大部分已经适应了尾矿的极端恶劣环境或者其本身就是耐性极强的植物类型。     

消化乳杆菌泡菜分离株W369的鉴定及其益生功能北大核心CSCD

【目的】鉴定从中国传统发酵泡菜分离的1株乳酸菌,并分析其潜在的益生功能。【方法】通过形态观察、生理生化、16S rRNA基因序列分析等方法对分离得到的乳酸菌进行鉴定;评价该菌株的NaCl耐受能力、抗生素最小抑制浓度,以及益生功能。【结果】该菌株鉴定为消化乳杆菌(Lactobacillus alimentarius)W369,在10%的NaCl浓度下仍可以存活;对常用抗生素具有不同程度的敏感性。益生功能分析表明,培养72 h后W369对亚硝酸钠的降解率为92.92%;其体外胆固醇脱除率达到31.80%;发酵液上清具有清除DPPH自由基(DPPH·)、超氧阴离子自由基(·O_2~–)和螯合亚铁离子(Fe^(2+))的作用,分别达到(88.02±1.48)%、(43.75±3.10)%和(29.99±2.34)%;完整细胞具有很强的还原能力[(244.52±0.92)μmol/m L半胱氨酸当量]、羟自由基(·OH)清除能力(77.17±0.58)%和抗脂质过氧化的能力(29.67±0.77)%;发酵上清液和无细胞提取物均具有谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)和超氧化物歧化酶(Mn-SOD)活性。【结论】消化乳杆菌W369分离株具有亚硝酸盐降解能力、胆固醇清除能力和抗氧化活性等诸多益生功能,具有潜在的应用价值。     

caveolin-1 mRNA在小鼠牙发育过程中的表达

目的:检测caveolin-1基因mRNA在小鼠牙发育不同时期间充质细胞中的表达,初步探讨caveolin-1在小鼠牙胚发育过程中的作用。方法:以E9.5第一鳃弓间充质细胞及E16.5下颌第一磨牙牙胚细胞作为研究发育机制的模型,应用RT-PCR技术检测caveolin-1 mRNA的表达。结果:caveolin-1 mRNA在两种细胞中均有表达,其在牙胚细胞中的表达水平高于第一鳃弓间充质细胞。结论:caveolin-1可能在牙发育过程中发挥作用。     

棘孢木霉（Trichoderma asperellum）几丁质酶基因的克隆与生物信息学分析

几丁质酶作为木霉菌防治植物病虫害的主要因子,在生物防治和环境保护等领域发挥着重要的作用.为了研究棘孢木霉（Trichoderma asperellum）的生防机制并获得与其相关的功能基因,本研究通过RT-PCR、3′-RACE及5′-TAIL- PCR技术克隆了T. asperellum 1个几丁质酶基因Tachi1,对该基因进行了生物信息学分析,并利用毕赤酵母表达系统进行表达验证. Tachi1的DNA序列长1 635 bp,含有3个内含子,包含1 275 bp的开放阅读框,编码424个氨基酸;Tachi1属于糖基水解酶18家族内切几丁质酶,包含SIGGW底物结合位点和FDGIDXDWE活性中心位点,信号肽长度为22个氨基酸,成熟肽分子量为44 kD,二级结构以α-螺旋 、β-折叠和无规则卷曲为结构元件,三级结构为(α/β)8的圆桶形结构. 转Tachi1基因酵母工程菌可高效分泌表达几丁质酶Tachi1,甲醇诱导培养8 d几丁质酶酶活可达9.25 U/mL.     

深海极端微生物菌群及代谢产物多样性的研究进展

海洋覆盖了地球表面积的四分之三,它不仅是生命的起源,而且还孕育了各种极端微生物。它们存在于海洋极端环境中,如热液喷口、热泉、咸湖和深海层等,由于生境太过恶劣,一度被认为是生命的禁区。随着人类对深海极端环境微生物研究的不断深入,已经探索到那里具有丰富的菌群资源和具有潜在价值的天然生物活性产物。这些极端微生物能够适应极高温、极低温、高压、高盐、高放射性和极度酸碱性等极端环境,具有特殊的生物多样性、遗传背景和代谢途径,能够产生各种具有特殊功能的酶类及其他活性物质,展现出巨大的研究价值和应用潜力。研究海洋极端微生物对探索生物多样性、新资源开发利用及对地球生物学研究等都具有重要意义。     

反相高效液相色谱法测定柳枝皮提取物中水杨苷的含量

建立了一种反相高效液相色谱法测定柳枝皮提取物中水杨苷的含量.色谱柱为Shim-pack CLC-ODS(6.0 mm i.d×150 mm,5 μm),流动相为甲醇-0.01 mol/L磷酸二氢钾水溶液(体积比为20∶80),在213 nm波长处检测.研究结果表明:水杨苷的检测限为25 ng,线性范围为8.00～80.00 mg/L,回归方程为A=0.0642C(241.2501(r=0.999 5),加样平均回收率为94.32%.方法操作简便、快速、准确.