乳酸菌食品级载体选择标记

食品级载体不依靠抗生素抗性基因作为选择标记,因而更为安全。近年来,人们已构建了多种乳酸菌的食品级克隆载体。这些食品级克隆载体是在显性选择标记和互补选择标记的基础上建立的。最近提出了第三种新的方法。该就这三种食品级载体选择标记的功能、分子机制及应用前景作了简明的介绍。     

海洋微藻基因工程的选择标记

６种海洋微藻新月菱形藻（Ｎｉｔｚｓｃｈｉａ ｃｌｏｓｔｅｒｉｕｍ Ｅｈｒ．）、牟勒氏角刺藻（Ｃｈａｅｔｏｃｄｒｏｓ ｍｕｅｌｌｅｒｉ Ｌｅｍｍ．）、三角褐指灌（Ｐｈａｅｏｄａｃｔｙｌｕｍ ｔｒｉｃｏｒｎｕｔｕｍ Ｂｏｈｌ．）绿光等鞭金藻８７０１（Ｉｓｏｃｈｒｙｓｉｓ ｇａｌｂａｎａ Ｐａｒｋｅ ８７０１）、亚心形扁藻（Ｐｌａｔｙｍｏｎａｓ ｓｕｂｃｏｒｄｉ－ｆｏｒｍｉｓ（Ｗｉｌｌｅ）Ｈａｚｅｎ）和     

小麦白粉病抗性基因的聚合及其分子标记辅助选择

采用了在早代进行抗性鉴定、淘汰感病株、保留抗病株继续种植、较晚世代（F4代）进行抗性鉴定结合分子标记辅助选择的策略,提高了选到聚合抗性植株的效率。利用与Pm2、Pm4α、Pm8、Pm21紧密连锁或共分离的RFLP标记和PCR标记（SCAR标记）,对含有这些基因的优良品系间配制的杂交组合的F4代进行了分子标记辅助育种选择,并结合抗性鉴定,筛选到14株Pm4α Pm2I的植株,16株Pm2 Pm4α的植株,6株Pm8 Pm21的植株。应该引起注意的是,Pm2 Pm4α对混合白粉病菌的抗性达到高抗至免疫水平,而Pm2和Pm4α单独存在时抗性较差,表明聚合抗病基因植株的抗性提高了,为培育具有持久性抗性的品系或品种提供了新思路,它在实践和理论研究上都将具有重要意义。     

植物基因遗传转化的非抗生素筛选:甘露糖阳性选择系统

本文综述了非抗生素选择系统：甘露糖阳性选择系统在植物遗传转化中的应用,糖类和启动子在甘露糖选择系统中的功能。甘露糖正向选择法不使用抗生素和除草剂基因,作为环境友好的选择系统,它可能在转基因植物研究中具有潜在的、广泛的应用前景。     

抗生素抗性基因的生态风险研究进展

自抗生素被发现和使用以来,其在人类和动物疾病预防与治疗、提高动物生产等方面均发挥了重要作用。但抗生素的批量生产及大量应用,特别是在养殖业和临床医疗上的滥用,导致抗生素抗性基因(ARGs)在环境中普遍存在,其借助质粒、转座子、整合子等可移动元件通过接合、转座、转化等方式在环境中广泛传播,导致微生物药性不断增强,对人类健康和生态安全造成严重威胁。当前,ARGs对人类健康的影响已受到高度关注,但有关ARGs在环境中的生态风险研究还相对薄弱。本文综述了ARGs污染的现状及其生态风险,并对该领域中未来研究重点进行了展望,以期为今后抗性基因的研究和生态防控提供参考。     

正向选择的生物安全标记基因

标记基因的产生方便了植物的转化,随着转基因植物的迅速发展及商品化,人类更关注抗性标记基因的安全性。目前解决的有效途径是发展正向选择系统,使用非抗性的生物安全标记基因,主要包括糖类代谢酶基因（pmi和xylA）、干扰氨基酸代谢酶基因（ak和dapA）、绿色荧光蛋白基因（gfp）、β-葡萄糖苷酸酶基因（gus）、核糖醇操纵子（rtl）和叶绿素生物合成基因（hemL）等。     

环境微生物的抗生素抗性和抗性组

环境和医疗实践中广泛存在的细菌抗生素抗性已经成为食品安全和人类健康领域的主要威胁。近年来的研究表明,病原菌主要通过水平基因转移而不是基因突变获得抗性,大量的研究支持病原微生物抗生素抗性基因的环境来源。系统论述了环境微生物抗生素抗性起源、进化及病原菌抗性基因与环境抗生素抗性组相互之间的交叉传播和水平转移机制,介绍了近年来环境微生物抗生素抗性组生态和进化生物学研究的最新进展和方法学应用。     

4株乳酸菌对14种抗生素的敏感性试验

实验模拟饲料中益生菌与抗生素接触环境,对益生菌的存活比率进行量化表示,对用于饲料添加剂的4株乳酸菌进行抗生素敏感性试验。结果表明除极个别乳酸菌和抗生素的组合外,乳酸菌均在此种实验方法下对抗生素有很好的耐受性,实验结果对微生物饲料添加剂的研制及其在畜禽生产中的应用具有指导意义。     

杜氏盐藻基因工程选择标记的研究

研究了杜氏盐藻对链霉素,卡那霉素,潮霉素,G418和氯霉素5种常用抗生素的敏感性。结果表明,经4周培养,盐灌对链霉素,卡那霉素,潮霉素和G418不敏感,浓度高达600ug/ml时,也不能抑制盐藻生长,对氯霉素很敏感,60ug/ml即可完全抑制固体和液体培养中盐藻的生长,氯霉素合作为盐藻基因工程的筛选抗生素,CAT基因在其阳性筛选标记基因。     

环境抗生素抗性基因研究进展

抗生素耐药性及其在全球范围内的传播已成为国际关注的热点。本文结合最新文献,综述了抗生素抗性基因在环境中的来源、传播、分布以及新型抗性基因的发现等方面的研究进展。环境中抗生素抗性基因的来源主要是环境中细菌的内在抗性基因及随人或动物粪便排到体外的抗性细菌。功能宏基因组学技术的应用极大地丰富了人们对抗生素抗性组学的认知,并已从环境中筛选到多种新型抗性基因。近年来,由于抗生素在医疗以及养殖业中的大量使用,增加了抗性基因在环境中的丰度和多样性,加速了抗性基因在环境中的传播,在多种环境介质(如养殖水域、污水处理厂、河流、沉积物和土壤等)均检测到多种高丰度的抗生素抗性基因。我们建议今后在以下方面开展深入研究:(1)抗性基因传播和扩散的机制;(2)新型抗性基因筛选和抗性机制;(3)抗生素和抗性基因环境风险评估体系等。     

乳酸菌食品级基因表达系统

酸菌是一类重要工业菌株。最近,乳酸菌遗传学和分子生物学的研究取得长足进步,导致发展了乳酸菌食品级基因表达系统。通过介绍乳酸菌食品级基因表达系统的基本要求、食品级选择性标记、食品级诱导物及该系统的研究进展,展示了乳酸菌食品级基因表达系统的建立对研究乳酸菌的基因表达调控和它的深层次的开发利用所具有的重要意义。     

食品级乳酸菌表达系统研究进展

乳酸菌表达系统是近几年发展起来的食品级高效表达系统。乳酸菌具有益生菌特征,因此该表达系统与其他细菌表达系统相比有很多优点。介绍了糖诱导表达系统、噬菌体Φ31爆发式诱导的表达系统、乳链球菌素调控表达系统、温控表达系统等的研究进展,以及这些系统的应用前景。     

三种提取乳酸菌中内源性质粒DNA方法的比较

采用3种不同抽提质粒DNA的方法普查了6株不同乳酸菌的内源性质粒DNA,并对3种不同方法进行比较。在相同条件下,琼脂糖凝胶电泳检测的结果显示:效果最佳者为改进的Anderson-Mckay方法,其次为液氮反复冻融方法,最差者为改进的碱裂解方法。为抽提革兰阳性细菌乳酸菌类的内源性质粒DNA提供了行之有效的方法。     

产黏乳酸菌的发酵特性研究

通过对2株产黏乳酸球菌的发酵特性比较研究,以感观、酸度、活菌数对数值、培养时间、粘度及乳清析出率为考察指标,结果表明:乳酸球菌Q26具备较好的产黏、产香特性,遗传性质较稳定.通过与乳酸杆菌G18进行发酵应用试验,确定G18和Q26存在共生关系,混合发酵的酸牛乳乳清析出率为0.1％,粘度为4 528mPa·s.通过保质期试验,产品在28、20、4℃下保质期分别为3、6、15d.确定Q26和G18为最佳酸牛乳生产用菌种.     

Acquired Resistance to Macrolide–Lincosamide–Streptogramin Antibiotics in Lactic Acid Bacteria of Food Origin

Antibiotic resistance is a growing problem in clinical settings as well as in food industry. Lactic acid bacteria (LAB) commercially used as starter cultures and probiotic supplements are considered as reservoirs of several antibiotic resistance genes. Macrolide–lincosamide–streptogramin (MLS) antibiotics have a proven record of excellence in clinical settings. However, the intensive use of tylosin, lincomysin and virginamycin antibiotics of this group as growth promoters in animal husbandry and poultry has resulted in development of resistance in LAB of animal origin. Among the three different mechanisms of MLS resistance, the most commonly observed in LAB are the methylase and efflux mediated resistance. This review summarizes the updated information on MLS resistance genes detected and how resistance to these antibiotics poses a threat when present in food grade LAB.     

Engineering Tools for the Development of Recombinant Lactic Acid Bacteria

Lactic acid bacteria (LAB) is mainly used in food fermentation. In addition, LAB fermentation technology has been studied in the development of industrial food additives, nutrients, or enzymes used in food processing. In the field of red biotechnology, LAB is approved and is generally recognized as a safe organism and is considered safe for biotherapeutic treatments. Recent clinical trials have demonstrated the medicinal value of therapeutic recombinant LAB and the suitability of innate mechanisms of secretion and anchoring for therapeutic applications such as antibody or vaccine production. However, the gram‐positive phenotypic trait of LAB creates challenges for genetic modifications when compared to other conventional workhorse bacteria, resulting in exclusive developments of genetic tools for engineering LAB. In this review, several distinct approaches in gene expression for engineering LAB are discussed.     

乳酸菌的抗氧化作用机制

乳酸菌可以作为发酵剂、保鲜剂用于发酵食品的生产和保藏。由于无法进行呼吸产能,乳酸菌在生长过程中会面临氧化胁迫。研究表明,乳酸菌具有一定的抗氧化能力,能清除体内的活性氧分子,并使其保持相对稳定。综述了乳酸菌的抗氧化作用机制,主要从抗氧化酶、维持细胞还原状态、金属离子螯合等方面进行了介绍,以期为深入了解乳酸菌的抗氧化机制以及改善乳酸菌的环境生存能力提供一定的理论参考。     

乳酸菌天然质粒提取方法的优化

将前人报道的乳酸菌质粒提取方法与大肠杆菌质粒提取方法相结合,对常用试剂盒质粒提取方法进行改进,建立了一种快速、安全、高效的乳酸菌质粒提取方法。提取过程中,溶菌酶最佳浓度为20mg/ml,最佳处理时间为30min,同时避免了毒性物质溴化乙锭的使用。多次实验结果表明,采用改进后的方法可明显提高乳酸菌天然质粒的提取效果。且重复性好,为下一步乳酸菌的分子改良奠定了基础。     

乳酸菌酸胁迫反应机制研究进展

乳酸菌可发酵糖类产生乳酸,并广泛应用于食品、药物和饲料等工业。由于有机酸的积累,乳酸菌大部分的生长代谢都在低pH的酸性环境中进行,具有酸胁迫反应。pH的自我平衡、ATR反应机制、对大分子的保护和修复作用及细胞膜的变化等是乳酸菌酸胁迫反应的主要机制,其中,pH自我平衡包括F0F1-ATPase质子泵、精氨酸脱氨酶途径(ADI)和谷氨酸脱羧酶途径(GAD)等。由此可见,乳酸菌酸胁迫反应机制涉及到基因和蛋白的表达调控等,是非常复杂的网络调控体系。