粤蓝链霉菌榴菌素生物合成基因orf20的功能

【目的】在大肠杆菌中,转录因子SoxR作为胞内氧化还原感应器,参与抗氧化胁迫的全局性调控。粤蓝链霉菌榴菌素生物合成基因簇内存在一个类soxR基因orf20,但其生理功能仍不清楚。【方法】将orf20基因在大肠杆菌中进行表达,分析携带重组质粒的大肠杆菌对百草枯抗性的变化。同时通过修改后的PCR-targeting方法构建粤蓝链霉菌orf20删除的突变株,分析突变株的表型变化和对百草枯抗性水平的变化。【结果】重组ORF20在羧基端含有组氨酸标签,并在大肠杆菌中获得可溶性表达,携带重组质粒pET28b-orf20的大肠杆菌对百草枯的抗性水平显著提高。粤蓝链霉菌orf20删除突变株仍具有产孢能力,生长特性没有改变,对百草枯的抗性水平也没有变化,但榴菌素的产量大幅提高,是野生株的3.3倍。【结论】在大肠杆菌中,orf20基因的编码产物能够被百草枯激活,替代SoxR参与抗氧化胁迫的调控。在粤蓝链霉菌中,orf20基因不参与抗氧化胁迫,而对榴菌素的产生有负调控效应。     

培养基灭菌方式对细菌分离效率的影响

自然界蕴含大量未/难培养微生物,分离这些微生物对理论研究和资源开发具有重要意义。本研究使用高压灭菌和过滤除菌方式制备培养基,采用稀释涂布方法,从红树林灰泥样品中分离获得123株细菌,通过16S rRNA基因序列分析对其进行鉴定,进而探究培养基灭菌方式对细菌分离效果的影响。结果表明：过滤除菌培养基生长的单菌落数目（339±82）个显著多于高压灭菌培养基生长的单菌落数目（179±65）个;两种培养基分离细菌的群落结构在门、科和属分类水平上总体相似,但优势类群的数目和少数类群存在差异;过滤除菌培养基分离细菌的Shannon Wiener’s指数、均匀度、新种率、基因多样性均高于高压灭菌培养基,而其与近缘模式菌株相似度的平均值和中位数则低于高压灭菌培养基。因此,过滤除菌培养基分离获得细菌的多样性、均匀性和新颖性均高于高压灭菌培养基。本研究首次探究培养基灭菌方式对细菌分离效果的影响,具有更高分离效率的过滤除菌培养基为未/难培养微生物菌株资源获取提供了借鉴。     

一个硫链丝菌素抗性基因标记、用于DNA导入链霉菌的pSET152衍生载体

[目的]在链霉菌PCR-targeting系统中,安普霉素是使用最普遍的选择标记.然而在基因敲除阶段利用安普霉素选择标记后,在遗传补偿时就不能使用相同选择标记的许多重要载体,如pSET152.这常给研究带来不便,特别是当研究对象基因如一些调控基因,其生理功能对剂量敏感时更是如此.基于此,拟以pSET152为基础构建一个不以安普霉素为抗性标记的通用整合型载体.[方法]利用融合PCR和λRed重组等方法构建载体.[结果]来自pHZ1358上的硫链丝菌素抗性基因tsr和来自pCR2.1的氨苄抗性基因bla以“tsr在前bla在后”的次序融合.融合后的抗性片段替换pSET 152上的安普霉素抗性基因aac(3)-Ⅳ,从而获得新载体pGIM6626.利用该载体将删除的榴菌素最小聚酮合酶基因重新导入到Streptomyces vietnamensis突变株中,该突变株恢复了产榴菌素的能力,证实了该载体的有效性.[结论]构建了一个新的pSET152衍生载体pGIM6626.该载体包含氨苄和硫链丝菌素抗性基因,分别在大肠杆菌和链霉菌中作为选择标记.pGIM6626与pSET152用途相似,但前者由于与PCR-targeting系统不存在选择标记的冲突而与该系统更兼容.     

水体粪便污染的微生物溯源方法研究进展

畜禽粪便和生活污水是造成水体污染的主要因素之一,明确和区分水体污染的来源对污染控制和治理尤为重要.因此,利用微生物进行水体污染的溯源近年来成为国际上的研究热点.本文对两种类型微生物溯源方法的研究现状、优缺点以及应用中存在的问题进行了综述和展望.认为在培养建库微生物溯源方法中重复序列分型应用性最强,而在非培养建库方法中基于大肠杆菌特异性基因的PCR-DGGE具有广阔的应用前景.非培养建库微生物溯源是今后主要的研究方向,培养建库和非培养建库溯源方法相结合才能使溯源结果更加可信.     

微生物催化生产丁酸研究进展

丁酸传统上可用于制造丁酸纤维素、合成丁酸酯、食品香料等,近年来研究发现丁酸是肠道上皮细胞的优选能量来源,能抑制组蛋白去乙酰化酶,具有抗癌作用.随着丁酸在生物相关领域功用的不断发现和实际应用,而消费者又日趋青睐生物源制品,微生物催化生产丁酸将越来越具有竞争力.产物浓度低、选择性差是当前丁酸发酵的主要限制因素.许多研究从选用廉价培养基料、优化发酵工艺、简化提取步骤、遗传改造生产菌株等方面来提高生产效率、降低成本,并取得一定进展.今后这些方面更多的突破,都将使微生物催化生产丁酸的产业化成为可能.     

转录因子SoxR的结构、调控机制及生理功能

转录因子SoxR是典型的汞抗性操纵子调节因子家族的成员,广泛存在于变形菌门、放线菌门、酸杆菌门等微生物类群中。SoxR感受胞内氧化还原电势,通过铁硫簇失去一个电子,而激活目标基因的表达。SoxR在大肠杆菌中能应答过氧化物,负责抗氧化胁迫的全局性调控;在铜绿假单胞菌中受群体感应终端信号分子绿脓菌素的激活,参与群体对环境变化的协同应答过程。本文综述了SoxR的结构、作用机制和生理功能。近年来关于SoxR的研究虽然已取得许多令人瞩目的成果,但SoxR激活的分子机制仍有待确立和验证,同时也亟待在更多微生物类群中开展相关研究。对这些问题的深入研究,不仅可以更全面地认识SoxR,而且可以对微生物体的整个代谢调控网络有更加深入地了解,并有可能获得里程碑式的重大发现。     

粤蓝链霉菌代谢产物的抗菌抗肿瘤活性及相关基因的初步研究

粤蓝链霉菌(Streptomyces vietnam ensis)是新近报道的物种,能在多种培养基中产生水溶性紫罗兰蓝色素。本研究发现发酵液乙酸乙酯粗提物对革兰氏阳性细菌有较强的广谱抗菌活性,对部分革兰氏阴性菌也有不同程度的抑制作用,TLC生-物显影试验进一步表明,两个蓝色组分B1、B2是主要的抗菌活性成分;同时,粗提物在20μg/mL的浓度下对HeLa细胞的生长抑制率达96.7%,显示了极强的抗肿瘤活性。利用简并引物扩增PKS/NRPS基因保守区域,获得相关序列4条,其中两条所代表的PKS基因簇有可能是粤蓝链霉菌产生次级代谢产物的重要途径,这些新基因的发现为组合生物合成提供了更多的基因资源。     

类橡胶蛋白AbAMP1的重组表达及其抑菌活性研究

将类橡胶蛋白AbAMP1基因克隆至pPIC9,获得重组载体pPIC9-Ab,线性化后转化Pichia pastoris SMD1163,筛选获得阳性转化子.取表型为Mut*的转化子AS16进行诱导表达,上清经Tricine-SDS-PAGE分析,在约4.7 kD处有一条较强主带,与AbAMP1的预期大小相符,表明获得高效表达.上清经酸性非变性电泳后,用凝胶琼脂糖弥散法测定其抑菌活性,在含Bacillus thuringiensis琼脂糖平板AbAMP1对应处有一明显抑菌带,说明重组表达的AbAMP1具有天然活性.上清液抑菌活性试验显示,AbAMP1对Fusarium oxysporum f.sp.cubense以及B.thuringiensis,B.subtilis,Staphylococcus aureus等G 细菌均有显著的抑制作用,而对其它供试丝状真菌、酵母菌以及G-细菌无明显抑制作用.     

植物防御素PD5基因在毕赤酵母中的分泌表达

将植物防御素PD5基因克隆到载体pPIC9的XholⅠ和EcoRⅠ位点之间,得到重组载体pPIC9／PD5。pPIC9／PD5经Bgt Ⅱ线性化,电转化法转入Pichia pastoris GS115,MD和MM平板筛选表型为His^＋Mut^S的转化子,PCR鉴定阳性转化子。转化子D24用BMGY培养至OD600为6．0时,经BMM诱导,上清液用Tricien—SDS—PAGE可检测到目标条带。同时经平板抑菌试验显示,D24的诱导发酵上清液可很好的抑制香蕉枯萎菌（Fusarium oxysporum f.sp.Cubense）及甘蓝黑腐菌[Xanthomona campestris（Smith）Dovosen]的生长。植物防御素PD5基因在毕赤酵母中得到表达。