外源基因表达造成的群体感应细菌生存压力的建模分析

外源基因的表达及其对细菌种群的影响对于群体感应系统和合成生物学产业的研究具有重要意义。然而,人们对于表达外源蛋白的细菌本身的行为模式仍然知之甚少。为了研究菌落生长和外源基因表达的过程究竟受到哪些因素的影响,文中测量了受Lux类受体调控的外源基因在N-酰基高丝氨酸内酯 (N-acyl homoserine lactone,N-AHL) 信号分子诱导下的表达,并模拟了其对细菌种群动态的影响。文中建立了一个假设性的数学模型,对信号分子诱导表达下细菌种群生长受影响的现象进行了分析。先前的研究通常将细菌种群生长受群体感应系统影响的现象归咎于合成群体感应信号分子的消耗与N-AHL信号分子的毒性,文中提供了对于这种生存压力的另一种可能的解释。     

细菌群体感应的蛋白质组学研究进展

细菌群体感应是指细菌能合成、释放和感应一些类激素小分子信号,从而调控群体行为并对其作出应答反应。介导细菌群体感应的信号分子有多种,它们参与调节细菌许多重要生物学功能。目前对此研究的主要手段是基因组学和转录组学。然而近年来,基因组测序技术的不断发展为另一种新兴方法——以比较和功能性为基础的蛋白质组学法奠定了基础。所不同的是,传统方法只能局限性研究某些基因或蛋白,而蛋白质组学法能检测出生物体基因表达的全部蛋白,它也因此逐渐受到人们的广泛关注。主要从研究较多的三类信号分子方面描述如何利用蛋白盾组举法解析细菌交流的“语言”。     

细菌群体感应系统的研究

群体感应是细菌根据细胞密度变化进行基因表达调控的一种生理行为.细菌通过群体感应与周围环境进行信息交流,参与多种生理过程.就细菌群体感应系统的组成、作用机制、类型、特点及细菌中群体感应的最新进展作以综述.     

细菌群体感应淬灭酶的研究进展

细菌的群体感应系统（Quorum sensing,QS）参与许多生物学功能的调控,其中包括动植物病原细菌致病因子的生成以及人类某些病原细菌生物膜的形成。酰基高丝氨酸内酯（N—acylhomoserine laetone,AHL）是调控群体感应系统的关键信号分子。近年的研究表明,不同生物体包括细菌和真核生物中都存在类别不同的能够降解AHL的群体感应淬灭酶（Quorum—quenching enzyme）。在AHL依赖型致病菌和转基因植物中表达AHL降解酶能有效地抑制QS信号分子的积累,从而阻断了病原细菌的发病机制,提高了植物的抗病性。这些新颖的群体感应淬灭酶的发现,不仅为防治细菌侵染提供了可行的途径,也对研究它们在宿主中的功能和对生态系统的潜在影响提出挑战。     

环境因素对细菌群体感应的影响

一种海洋费氏弧菌(Vibrio fischeri)的发光现象在20世纪60年代引起了科学家的兴趣,Nealson等在1970年首次报道了该菌的菌体密度与发光呈正相关,该发光现象受细菌本身的群体感应调节系统所控制[1]。尽管细菌是单细胞原核生物,但是越来越多的研究发现细菌在自然环境中常常表现出多细胞的群体行为。细菌利用自诱导物进行相互交流并调控其群体行为的现象被称为群体感应(Quorum sensing,QS)[2],这个概念最早由Fuqua等     

植物对细菌群体感应系统的反应

细菌的群体感应系统参与包括动植物病原细菌致病因子产生在内的许多生物学功能的调节。植物可以感知细菌群体感应系统及其信号分子,并作出复杂反应。植物可能受细菌群体感应信号分子诱导产生系统性防御反应,能够分泌细菌群体感应信号分子的类似物,可能产生降解细菌N-酰基高丝氨酸内酯信号分子的酶来阻断或干扰细菌群体感应系统。     

细菌群体感应及其干扰策略的研究进展

群体感应（QS）广泛存在于细菌中,是细菌根据细胞密度变化调控基因表达的一种机制。许多植物病原菌依赖QS调控致病基因和毒性因子的表达,导致植物发病,因此通过抑制QS效应就为控制细菌病害提供了一种有效的方法。目前发现许多途径可以干扰细菌的QS,如：产生可使信号分子降解的酶,产生病原菌信号分子的类似物与信号分子受体蛋白竞争结合来阻断病原菌的群体感应,利用QS中信号分子来诱发寄主抗性。系统阐述了细菌QS及其干扰策略。     

细菌群体感应及其调控应激反应的研究进展

细菌可利用群体感应系统进行种内及种间的交流,这种交流已经被证实对细菌存在多种调控功能。现有研究表明,细菌的群体感应系统也可以调控细菌的应激反应。本文中,笔者对细菌的群体感应及其对应激反应调控作用的相关研究现状进行了阐述,旨在为应对致病菌和乳酸菌的应激反应提供参考。     

肠杆菌科细菌群体感应系统的研究进展

细菌能够感受种群密度的变化,并通过调节自身某些基因的表达来作出应答,这种细菌种间和种内的沟通方式被称为群体感应(QS)。肠杆菌科细菌大多是食源性致病菌或食品腐败菌,且研究证明毒力因子的调控表达和食品的腐败变质均与QS密切相关。本文中,笔者综述了肠杆菌科成员中5种信号分子介导的群体感应系统,包括N-酰基高丝氨酸内酯(AHLs)介导的Ⅰ型QS系统、由自诱导物2(AI-2)介导的Ⅱ型QS系统、AI-3/肾上腺素/去甲肾上腺素介导的Ⅲ型QS系统、一种线型五肽(NNWNN) QS因子EDF(extracellular death factor)短肽介导的QS系统和吲哚介导的QS系统,并对其在毒力基因和食品腐败变质的调控机制中的研究进行了介绍。     

具细菌群体感应抑制活性海洋细菌的筛选鉴定

目的:从海洋环境中筛选对细菌群体感应有抑制作用的活性菌株,为以致病菌群体感应系统为靶点的新型疗法提供新的药用资源。方法:从海水中分离纯化细菌菌株,采用根癌农杆菌平板筛选模型筛选细菌群体感应抑制活性细菌,对筛选出的海洋细菌进行生理生化和16S rDNA序列测定,根据《伯杰氏手册》进行菌种分类鉴定。结果:从217株海洋细菌中筛选出1株能显著抑制细菌群体感应效应的海洋细菌Y2,该海洋细菌具有蜡样芽孢杆菌(Bacillus cereus)的典型特征,其16S rDNA序列与GenBank中蜡样芽孢杆菌16S rDNA的部分序列有100%的同源性。结论:海洋环境中也存在具有抑制细菌群体感应活性的微生物。     

细菌群体感应信号分子的光电检测技术

群体感应（quorum sensing，QS）是一种依赖菌群密度的细菌交流系统。在探究细菌群体感应系统的调控机制中，对QS信号分子的鉴别和检测是不可或缺的环节，其对生命科学、药学等领域涉及细菌等微生物的相互作用、高效检测和作用机制解析等具有重要的参考意义。本文在总结不同类型细菌QS信号分子来源和结构的基础上，对QS信号分子的光电检测方法和技术进行了综述，重点对光电传感检测的敏感介质、传感界面、传感机制及测试效果进行探讨，同时关注了将微流控芯片分析技术应用于细菌QS信号分子原位监测的相关研究进展。     

细菌群体感应信号分子淬灭酶的研究进展

群体感应(Quorum sensing,QS)是细菌细胞间通过信号分子互相交流的一种现象,细菌细胞通过分泌并感应特定的信号分子浓度,当信号分子浓度达到一定阈值时,细菌细胞会启动特定基因尤其是很多致病基因的表达,这就给防治某些植物、动物性疾病提供了一种新思维。群体淬灭(Quorum quenching,QQ)就是基于群体感应而提出的,它主要是通过分解细菌细胞所产生的信号分子,使信号分子浓度在阈值之内,从而使细菌无法表达特定致病因子,进而防治病害的一种方法,群体淬灭酶是研究的最多也是最有效的淬灭途径。到目前为止,很多群体淬灭酶已经被分离出来。系统总结了群体淬灭酶的种类、特性、催化机制和生理功能方面的进展。     

群体感应系统介导细菌生物膜形成的研究进展

群体感应(QS)是微生物之间的通讯机制,通过信号分子调控基因表达,这种交流可使细菌表达不同的生理行为,包括病原微生物的毒性、对抗生素的形成、生物膜的形成与生长等。生物膜的形成对微生物的代谢、毒力因子的表达等密切相关。群体感应现象与生物膜的形成相互依赖,生物膜提供菌体聚集场所,避免群体感应信号分子的扩散,聚集菌体的群体感应现象为生物膜的形成提供基础。群体感应系统不仅可直接介导细菌生物膜的形成,还可调节胞内第二信使分子水平,间接调控生物膜的生成。本文中,笔者从直接和协同其他信号分子两方面对细菌生物膜形成机制研究进展进行综述,为在工业应用中降低细菌耐药性、指导食品生产安全、提高功能性生物膜产量等方面提供理论依据。     

具有群体感应抑制活性的海洋细菌的筛选

【目的】从海洋环境中筛选出能有效抑制细菌群体感应的活性菌株,为以致病菌群体感应为靶点的新型疗法提供新的天然产物资源。【方法】以紫色杆菌(Chromobacteriumviolaceum)为报告菌,采用滤纸片法和双层软琼脂法相结合的筛选模型进行群体感应抑制活性菌的筛选。【结果】通过对美国圣璜岛海域海绵中分离出来的272株海洋细菌群体感应抑制活性的筛选,得到了具有抑制紫色杆菌素产生的细菌51株,其中74号菌株抑制效果最好,具有进一步研究的价值。【结论】海洋细菌中有很多具有抑制细菌群体感应效应的菌株,是天然群体感应抑制剂的潜在来源。     

细菌的群体感应及与病原菌致病性的关系

微生物的群体感应(quorum sensing,QS)也称为自诱导,是微生物间通过小分子分泌物(自诱导物)在细胞与细胞之间扩散以感知群体密度,并通过自诱导物的浓度及其与转录因子的相互作用调控整个群体细胞中一系列目标基因表达的一种自我感知系统.不同的细菌类型,其QS系统也有一定的差异.根据信号分子的不同,一般可以将细菌的QS系统分为3类,即以AHL为信号分子的革兰氏阴性细菌、以寡肽类物质为信号分子的革兰氏阳性细菌和以哈氏弧菌为代表的兼具上述两种类型QS系统特征的第三类QS系统.综述革兰氏阴性细菌、革兰氏阳性细菌和哈氏弧菌的3种不同QS系统及其在病原菌致病性方面的研究进展.     

AHL类似物作为细菌群体感应系统促进剂的研究进展

应用N-酰基高丝氨酸内酯（N-acyl-L-homoserine lactones，AHL）介导的群体感应（quorum sensing，QS）系统调控生物膜形成和次级代谢物合成具有巨大的商业价值，但自然界中许多微生物能够产生群体淬灭（Quorum Quenching，QQ）酶，QQ酶能够降解天然AHL信号分子，使外源天然 AHL 信号分子的半衰期缩短，限制了天然AHL 信号分子的应用范围。化学合成的AHL类似物作为QS促进剂，通过与天然信号分子类似的结合方式形成转录二聚体，激活下游基因表达，但与天然AHL信号分子相比，化学合成的QS促进剂具有活性高、半衰期长等优点。本文综述了化学合成AHL类似物的设计思路、种类、作用机制及其在提高次级代谢物产量和生物浸矿方面的应用，并讨论了QS促进剂今后主要的研究方向，以期为QS促进剂的合成设计和实际应用提供参考。     

群体感应系统调控乳酸菌细菌素合成的研究进展

乳酸菌细菌素具有广谱的抑菌活性,但其合成量低,限制了行业应用。群体感应是细胞间的通信过程,细菌通过感知信号分子浓度变化,调控相关的生物学过程。三组分系统在调控细菌素合成的过程中发挥了核心作用。本文中,笔者综述了调控乳酸菌细菌素合成的三组分系统的组成、Ⅰ类和Ⅱ类细菌素合成调控的基因与结构的差异性以及细菌密度和共培养等因素对细菌素的合成的影响,以阐明乳酸菌素合成的群体感应调控机制,对于其在食品、生物和医疗领域的应用都有重要的意义。     

细菌群体感应系统与噬菌体的相互作用机制研究进展

细菌在与噬菌体的长期共进化过程中形成多种抵抗噬菌体侵染的机制,其中群体感应参与的细菌抵御噬菌体侵染机制成为近年来的研究热点。群体感应与噬菌体之间的相互作用是复杂和多样的,本文将重点综述群体感应在噬菌体侵染中的作用、调控在噬菌体裂解-溶源转变的作用,以及群体感应与噬菌体的其他相互影响等内容,为噬菌体在细菌性疾病的治疗提供理论依据。     

群体感应抑制活性海洋细菌的筛选与鉴定

从黄海青岛海域海洋污泥中分离纯化微生物菌株,然后采用紫色色杆菌(Chromobacterium violaceum) 为指示菌株,检测其代谢产物的群体感应(Quorum sensing) 抑制活性,并对具有抑制功能的细菌菌株进行16S rDNA分子鉴定及生理生化特征分析.结果表明,1株蜡样芽孢杆菌和1株水莱茵海默氏菌具有较强的细菌群体感应抑制活性,分别命名为Bacillus cereus QSI01和Rheinheimera aquimaris QSI02.从海洋环境中筛选的具有细菌群体感应抑制活性的菌株,为以致病菌群体感应系统为靶点的新型药物的研发提供了菌种资源.     

小片段基因表达分析（MAGE）

人类基因组计划即将完成 ,应运而生的就是研究基因的转录和功能。为了解决如此复杂的问题 ,在技术上就必须有所创新。1 998年Ｒｙｏ等[1] 提出了小片断基因表达分析(Ｍｉｎｉ -ｆｒａｇｍｅｎｔＡｎａｌｙｓｉｓｏｆＧｅｎｅＥｘｐｒｅｓｓｉｏｎ ,ＭＡＧＥ)技术 ,像基因系列表达分析 (ＳｅｒｉａｌＡｎａｌｙｓｉｓｏｆＧｅｎｅＥｘｐｒｅｓｓｉｏｎ ,ＳＡＧＥ)一样 ,能同时对成千上万个转录产物进行研究。1　ＭＡＧＥ的原理和实验路线1 1　ＭＡＧＥ的原理ＭＡＧＥ与ＳＡＧＥ的主要依据是相同的。第一 ,一个 1 2ｂｐ寡核苷酸的序列标签 (…