16S rRNA基因两个可变区对反映肠道菌群多样性与物种鉴定能力的比较分析

【摘 要】 目的 目前基于新一代测序技术开展的人类肠道元基因组学研究已成为微生物学乃至整个生物学中最活跃和最有潜力的学科方向。现阶段绝大部分以肠道菌群为靶标的研究主要基于16S rRNA基因可变区测序。本研究关注的是测序技术发展使得序列的读长能力延长后,选择16S rRNA基因V1-V3区与V3-V5区进行测序所反映的多样性与物种组成信息的异同点。方法 以两个真实的16S rRNA基因全长Sanger测序数据为基础,对其中的V1-V3和V3-V5两种片段进行了模拟数据的分析,将它们分别与16S rRNA基因的全长片段在OTU多样性水平和物种组成信息方面进行比较。结果 结果显示V1-V3区在OTU多样性上较V3-V5区更为接近全长序列;在物种组成表现上,两个可变区鉴定出的大部分的属的丰度与全长序列分析结果一致,但是各自有少数属的丰度结果与全长序列丰度结果存在差异。结论 在多样性分析上,选择V1-V3区片段能得到与全长更为接近的结果;而具体到菌种的组成分析中,V1-V3区和V3-V5区都有其局限性。     

油藏注入水靶向脱硫潜力的高温脱硫菌群富集驯化

【背景】海上油田见聚后产出水硫化物超标,影响到注聚水的配聚黏度,采用生物脱硫时,由于常规除硫菌难以适应除油后产出液的高温,使得脱硫效果不佳。【目的】分析海上采出液水处理过程的菌群结构,明确生物处理各节点的菌群构成变化;开展耐高温脱硫菌驯化筛选,获得耐高温的高效脱硫菌。【方法】采集来自胜利油田海三站的水样,以16S rRNA基因高通量测序技术分析样本菌群结构,并分别在不同温度(55、60和65℃)下的无机富集培养基中进行多轮转接驯化,结合常压室温等离子体(atmospheric and room temperature plasma, ARTP)诱变技术筛选获得耐高温的脱硫菌群,采用宏基因组测序技术分析富集菌群的组成,并测定其脱硫能力。【结果】处理前的采出液水样含有较多的嗜热菌和硫酸盐还原菌,如Thermodesulfovibrio、Pseudothermotoga、Thermolithobacter、Fervidobacterium、Thermovenabulales和Pseudomonas;以厌氧气浮除油工艺处理的出水中,嗜氢菌属(Hydrogenophilus)成为最主要的优势菌,...     

敦煌壁画色变中微生物因素的研究：Ⅲ.枝孢霉在石窟壁画铅丹变色 …

从敦煌莫高窟分离的枝孢霉在模拟壁画表面萌发的条件为：２０℃,ＲＨ６０％或３０℃,ＲＨ５０％。部分石窟在特定时间内可满足这一条件。骨胶对铅丹起到保护作用,而枝孢霉可以分解骨胶,并利用其生长和形成草酸等代谢产物。这些作用使铅丹处于一个特殊的化学环境,造成稳定性下降,并促进了铅丹向铅白的转变。     

敦煌壁画色变中微生物因素的研究──Ⅰ.色变壁画的微生物类群及优势菌的检测

通过对敦煌莫高窟6个洞窟中的51个典型变色颜料样品的微生物检测,发现其中的细菌有6个属,优势菌为芽孢杆菌属和产碱菌属;霉菌有5个属,优势菌为青霉属。将分离得到的菌种,通过模拟试验证明,枝孢霉、黑曲霉和2种特殊细菌对壁画红色颜料变色和胶结材料的老化均起着重要作用。     

高通量测序探究啮食聚苯乙烯泡沫塑料黄粉虫的肠道菌群结构

【目的】塑料废物处理是世界环境难题,近期有研究报道黄粉虫可啮食聚苯乙烯泡沫塑料,肠道细菌可能在黄粉虫生物降解塑料的过程中起重要作用。本文以啮食聚苯乙烯泡沫塑料的黄粉虫幼虫(Tenebrio molitor)为材料,探究其肠道细菌的多样性和细菌群落组成。【方法】分别以聚苯乙烯泡沫塑料(聚苯乙烯组)和纸片(对照组)为唯一食物来源喂养黄粉虫幼虫,在90 d后采集粪便样品,对16S r RNA基因V3-V4区进行PCR扩增和高通量测序,并以PICRUSt进行肠道菌群的功能预测。【结果】饲喂期间,两组黄粉虫均正常存活,部分幼虫完成变态发育。泡沫塑料有明显的减重。样本测序共得到144 258条有效序列,179个OTU,共涉及10个门111个属。其中,聚苯乙烯组黄粉虫的肠道细菌在属水平高丰度的是Alcaligenes(35.9%)、Brevundimonas(12.3%)、Myroides(10.3%)。基于16S r RNA基因序列的功能预测表明,在聚苯乙烯组中,芳香类化合物的降解基因被明显富集。【结论】高通量测序揭示了啮食聚苯乙烯泡沫塑料的黄粉虫肠道菌群的多样性,这对从黄粉虫肠道中分离高效降解聚苯乙烯的细菌具有指导意义。     

四种子囊菌甲醇提取物的抗氧化活性研究

比较了冬虫夏草Cordyceps sinensis、古尼虫草Cordyceps gunnii、蛹虫草Cordyceps militaris、黑柄炭角菌Xylaria nigripes等四种子囊菌提取物的抗氧化活性,对它们的子实体(F)和菌丝体(M)甲醇提取物清除DPPH自由基能力、还原力、金属离子鳌合能力和总酚含量进行了测定,结果显示四种子囊菌子实体的自由基清除能力、还原力和总酚含量均高于其菌丝体(P0.05),但四种子囊菌子实体的DPPH清除能力不存在显著差异(P0.05);古尼虫草和蛹虫草子实体的还原力和总酚含量显著高于冬虫夏草和黑柄炭角菌子实体(P0.05),但前两者之间不存在显著差异(P0.05)。总酚含量和DPPH自由基清除能力、还原力呈正相关。     

膳食诱导肥胖大鼠模型的肠道菌群结构及其特异分子标识物

目的通过对膳食诱导肥胖（Diet Induced Obesity,DIO）大鼠与健康对照组大鼠的肠道菌群结构的分析比较,寻找造成2组大鼠菌群结构差异的分子标识物,探讨肠道菌群的组成和结构与宿主肥胖之间的关系。方法ERIC—PCR结合Southern-blot得到肠道菌群基因组指纹图谱,利用Southem-blot与多元统计方法（PCA、PLS等）找出差异条带,回收差异条带进行测序,根据序列设计特异性引物,以定量PCR法对结果进行验证。结果ERIC-PCR图谱表明膳食诱导肥胖大鼠在肠道菌群结构上与正常大鼠存在着较大的区别;根据杂交结果找到一段基因组DNA片段为膳食诱导肥胖大鼠组所特有,定量分析表明该DNA片段在2组大鼠间区别明显。结论膳食诱导肥胖大鼠所特有的一段基因组DNA片段可作为肥胖大鼠肠道的特征分子标识物,该标识物有望用于膳食诱导肥胖的机制研究中。     

红鳍东方鲀病原鱼肠道弧菌的生物学特性研究

对引起红鳍东方鲀发病死亡的病原细菌进行了分离和主要生物学特性研究,包括病原性、形态特征、理化特性、16S rRNA基因序列及其系统发育学分析、胞外酶及溶血素活性、K抗原及耐药性等.结果表明,引起红鳍东方纯发病死亡的病原细菌为弧菌属(-Vibrio Pacini 1854)的鱼肠道弧菌(V.ichthyoenteri Ishimaru,et al.1996),2株代表菌株16S rRNA基凶序列(GenBank登录号分别为:EF611424和EF635304)与GenBank数据库中鱼肠道弧菌的同源性在98%-100%,且在构建的MP系统发生树中与鱼肠道弧菌聚为一个分支.分离菌不具有淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶、DNA酶、脲酶、明胶酶和卵磷脂酶活性,且在含7%家兔脱纤血液营养琼脂培养基上不溶血.不具有K抗原.人工感染试验中分离菌对红鳍东方纯表现出明显的致病性.药敏试验结果显示,4株分离菌对供试37种抗菌药物中的苯唑青霉素和杆菌肽2种耐药.     

不同富集和分离培养条件下的含酚废水处理生物膜微生物群落结构与活性比较分析

采用Biolog和变性梯度凝胶电泳(DGGE)技术研究了不同苯酚浓度培养对焦化废水处理厂反硝化池生物膜样品中微生物群落结构和代谢类型的影响。DGGE结果表明, 不同浓度苯酚和不同培养方式富集培养后, 细菌16S rDNA的部分条带分布谱形发生改变, 还有部分条带只受到了苯酚浓度变化的影响; 富集培养过程中由于碳源组成相对焦化废水简单, DGGE条带所代表的优势微生物多样性有所降低。Biolog试验结果表明, 生物膜样本的细菌群落代谢能力最强; 低浓度苯酚富集后的样品能利用的底物碳源类型最丰富。对Biolog试验结果的主成分分析显示, 相同浓度苯酚富集培养后的细菌群落代谢功能多样性相似, 但从DGGE结果看出其结构组成产生了变化。富集培养使样品微生物群落的代谢功能发生改变, 低浓度的苯酚富集增加了群落中微生物的代谢类型。而不同条件获得的分离物其苯酚降解能力的初步分析也表明, 富集与分离条件对苯酚降解菌的分离能力和得到的菌株特性具有差别。     

宽体金线蛭嗜水气单胞菌感染的病原检验

对河北某宽体金线蛭（Whitmania pigra Whitman）养殖场所养殖的宽体会线蛭发生的病害,进行了发病情况、临床表现、病理变化等方面的枪验。同时,择代表菌株进行了16S rRNA基因的分子鉴定,测定了16S rRNA基因序列、分析了相关细菌相应序列的同源性、构建了系统发生树。结果表明所检病例为由嗜水气单胞菌（Aeronmnas hydrophila）所引起的感染。分离后做纯培养的10株嗜水气申胞菌均为同种血清型菌株;代表菌株对健康宽体金线蛭的人工感染试验表明了相应的原发病原学意义;药敏试验结果显示,对供试37种抗菌药物中的头孢噻肟等高度敏感、对链霉素等敏感、对苯唑青霉素等耐药。