红树林沉积物中多环芳烃降解菌Aquabacter sediminisP-9T的分离、鉴定及降解机制的研究

多环芳烃(polycyclic aromatic hydrocarbons, PAHs)是一类具有致畸、致癌和致突变特性的高风险有毒污染物,近年来,关于红树林生态系统受到PAHs污染的报道引起广泛关注,微生物降解被认为是处理PAHs污染的有效、经济和多功能替代方法。目前,研究者发现了大量细菌利用PAHs污染作为碳源和能源,然而其普遍存在降解效率偏低、降解谱系窄、对高盐环境适应性差等问题,红树林来源的PAHs降解菌的降解机理尚待充分挖掘。【目的】在红树林沉积物中定向筛选针对PAHs的高效广谱降解菌,并深入探讨其降解效能与作用机制,以期为红树林生态系统中微生物污染修复技术的创新研发提供坚实的科学基础。【方法】从深圳福田红树林沉积物筛选出一株降解PAHs的潜在新种菌株P-9^T,通过形态学观察、生理生化特性检测和16S rRNA基因序列分析,对该菌株进行鉴定;基于菌株基因组测序与分析预测该菌株的PAHs代谢潜能;在不同温度(25-40 ℃)、不同pH (5.0-9.0)和不同底物条件下,对菌株P-9^T的降解能力进行测定;利用高效液相色谱-质谱联用(HPLC-ESI-MS/MS)技术检测菌株降解PAHs的中间代谢产物,初步揭示P-9^T降解PAHs的代谢机制。【结果】菌株P-9^T为黄色杆菌科(Xanthobacteraceae)水杆菌属(Aquabacter)的潜在新种,暂命名为Aquabacter sediminis P-9^T,也是Aquabacter属中首次发现的PAHs降解菌种;在菌株A. sediminis P-9^T的基因组中则发现了一条完整的苯甲酸盐降解通路,以及参与萘和其他PAHs降解的脱氢酶、水杨酸羟化酶和细胞色素P450等关键基因。菌株P-9^T可以在25-40 ℃和pH 5.0-8.0的条件下降解菲,并且可分别以萘、菲、芘为唯一碳源生长繁殖。在菲初始浓度为50 mg/L下培养5 d降解率达100%。利用HPLC-ESI-MS/MS技术检测发现,该菌株对萘、菲、芘降解的中间代谢产物包括1-羟基-2-萘甲酸、1,2-萘二酚和儿茶酚和1-羟基-2-萘醛。推断菌株P-9^T是采用水杨酸途径降解PAHs。【结论】A. sediminis P-9^T是Aquabacter属的新种,而且是该属中首次发现的PAHs降解菌,最佳降解条件为37 ℃和pH 7.0,可通过水杨酸途径高效降解萘、菲及芘。     

来源于中国南海的微生物新种乙醇速生杆菌(Celeribacter ethanolicus)多相分类研究

【目的】研究来源于南海海水的一株速生杆菌属菌株NH195^T 的多相分类。【方法】采用表型、基因型和化学分类方法,并综合系统发育关系结果,分析菌株NH195^T 的分类学地位。【结果】菌株NH195^T 是一株革兰氏阴性、好氧、杆状、无运动性细菌;能积累Poly-β-hydroxybutyrate (PHB);能在0.5%-10.0% (质量体积比) NaCl 浓度,pH 5.0-9.0 和20-40 ℃ 条件下生长,最适NaCl 生长浓度为1.0%-3.0%;氧化酶、触酶和脲酶反应结果阳性。菌株NH195^T 主要呼吸醌为Q-10,主要脂肪酸为C_18:1ω7c、C_18:1ω6c 和11 methyl C_18:1ω7c,主要极性脂为磷脂酰胆碱、磷脂酰甘油、双磷脂酰甘油、一个未知的氨基脂和两个未知脂。基因组G+C 含量为61.3 mol%。基于16S rRNA 基因的系统发育结果显示,菌株NH195^T 隶属于速生杆菌属;其与速生杆菌属标准菌株的16S rRNA 基因相似性范围为94.4%-97.7%。菌株NH195^T 与速生杆菌属标准菌株C. halophilus ZXM137^T 和C. indicus P73^T 的平均核苷酸一致性(ANI)分别为78.6%和78.0%;基于基因组数据计算所得的DNA 杂交同源率分别为26.1%和23.0%。【结论】基于表型和基因型结果,菌株NH195^T 代表了速生杆菌属一个新物种,命名为Celeribacter ethanolicus,标准菌株为NH195^T (CGMCC 1.15406^T=JCM 31095^T)。     

海滨盐薄片菌——分离自海洋盐田的一个嗜盐古菌新种

【目的】研究分离自我国华南地区阳江盐田的一株嗜盐古菌菌株YJ-41^T,探究其分类学地位。【方法】运用多相分类学方法即通过表型和遗传型特征鉴定,研究菌株YJ-41^T 的分类学地位。【结果】菌株YJ-41^T 的细胞为杆状、革兰氏染色阴性、菌落呈红色。菌株YJ-41^T 的生长温度范围20–50 ℃ (最适为37 ℃)、NaCl 浓度范围2.1–4.8 mol/L (最适为3.1 mol/L)、MgCl₂浓度范围0–1.0 mol/L (最适为0.05 mol/L)、pH 范围5.0–9.0 (最适为pH 7.0)。细胞在蒸馏水中会裂解,维持细胞形态的最低NaCl 浓度为10% (质量体积比)。菌株YJ-41^T 的极性脂为磷脂酸(Phosphatidic acid,PA)、磷脂酰甘油(Phosphatidyl glycerol,PG)、磷脂酰甘油磷酸甲基酯(Phosphatidyl glycerol phosphate methyl ester,PGP-Me)、磷脂酰甘油硫酸酯(Phosphatidylglycerol sulphate,PGS)和8 种糖脂;其中3 种糖脂为硫酸甘露糖苷葡萄糖二醚(Sulfated mannosylglucosyl diether,S-DGD-1)、半乳糖苷甘露糖苷葡萄糖二醚(Galactosyl mannosy glucosyl diether,TGD-1)和甘露糖苷葡萄糖二醚(Mannosyl glucosyl diether,DGD-1),其余为未知糖脂。菌株YJ-41^T 的16S rRNA 基因和rpoB''基因与盐薄片菌属(Halolamina)的成员相关基因相似性分别为97.5%–98.4%和93.1%–94.4%。菌株YJ-41^T 的G+C mol%为61.4 mol%。【结论】表型、化学分类和系统发育的特性表明,菌株YJ-41^T (=CGMCC 1.12859^T=JCM 30237^T)代表Halolamina 属的一个新种,建议命名为海滨盐薄片菌(Halolamina litorea)。     

wbnH2基因对北京欧文氏菌生物学特性及致病力的影响

【背景】北京欧文氏菌(Erwinia beijingensis)引起的刺芹侧耳细菌性软腐病(bacterial soft rot)给企业带来了严重的经济损失。wbnH2糖基转移酶基因在北京欧文氏菌中的生物学功能尚不明确。【目的】构建wbnH2基因的缺失株Δ-wbnH2和回补株C-wbnH2,探究wbnH2基因对北京欧文氏菌致病性的影响。【方法】采用同源重组方法构建北京欧文氏菌LMG 27579^TwbnH2基因缺失突变株Δ-wbnH2,并对基因缺失菌株的致病性、生长速度、运动能力、生物膜形成能力、黏附能力等生物学特性与野生型菌株进行比较分析;采用广宿主质粒pBBR1MCS2构建回补株C-wbnH2,排除了极性效应引起的突变株表型变化。【结果】与野生型菌株相比,基因缺失株Δ-wbnH2的生长速度无明显差别。但是wbnH2基因的缺失导致多糖分泌、生物膜形成能力、黏附能力、致病能力明显下降。【结论】wbnH2基因影响北京欧文氏菌多糖分泌、生物膜的形成能力、黏附能力及致病力,表明该基因在北京欧文氏菌致病过程中起重要作用,本研究为软腐病的防控提供了理论基础。     

灵芝UDP-葡萄糖4-差向异构酶酶学性质研究及其应用

【背景】灵芝多糖是灵芝的重要活性物质之一。UDP-葡萄糖4-差向异构酶（UDP-glucose 4-epimerase,UGE,EC 5.1.3.2）是灵芝多糖合成途径中糖供体生成的重要酶,其参与了UDP-葡萄糖与UDP-半乳糖的相互转化,与多糖中半乳糖残基含量密切相关。【目的】通过对来源于灵芝的UGE基因进行异源表达,丰富灵芝多糖糖供体合成途径重要酶的酶学特性信息,深入了解灵芝多糖代谢合成途径。【方法】以灵芝菌株（Ganoderma lingzhi） CGMCC 5.26的cDNA为模板,克隆得到UGE基因GL30389,并在Escherichia coli BL21（DE3）中诱导表达,产物纯化后进行酶学性质、酶动力学、底物专一性及转化率的研究。【结果】灵芝UGE的分子量为45 kDa。最适反应pH值为6.0,在pH 7.0—9.0范围内有较好的稳定性;最适反应温度为30℃,温度在40℃时稳定性最好。Fe²⁺和Mg²⁺对UGE有激活作用。以UDP-葡萄糖为底物时,K_m为0.824 mmol/L,V_max为769.230 μmol/（L·min）,k_cat为1.333 s^—1,k_cat/K_m为1.618 L/（mmol·s）。灵芝UGE对D-葡萄糖、半乳糖醛酸及N-乙酰葡萄糖胺有催化活性。通过优化pH、温度、底物与酶的配比、添加金属离子将转化率从16.0%提升至39.4%。【结论】灵芝UGE与植物来源的UGE酶学性质较为相似,其催化效率优于大部分细菌来源的UGE。本研究丰富了灵芝多糖糖供体合成途径重要酶的酶学特性信息,有利于深入了解灵芝多糖代谢合成途径。     

异源重构白色链霉菌土霉素生产菌株

【目的】土霉素(oxytetracycline,OTC)属于第一代四环素类抗生素,对革兰氏阳性菌和阴性菌具有很好的抑菌效果,目前主要应用于畜牧业、水产养殖业和作为原料药生产二代、三代四环类抗生素。因此,在生产上具有提高产量、降低成本的迫切需求。为了解决工业菌株改造中面临着遗传操作比较困难、周期长的问题,我们通过异源重构白色链霉菌(Streptomyces albus) Del14并作为底盘生产菌株,进而评估该菌株OTC生物制造细胞工厂的潜力。【方法】通过理性工程重构,获得一系列衍生菌株Del14:Oxy、Del14:Oxy1K、Del14:Oxy1KΔotrR、Del14B:Oxy1KΔotrR。对上述菌株进行摇瓶发酵以及HPLC检测发酵产物;通过RT-qPCR检测OTC生物合成基因簇(otc cluster)相关结构基因的转录水平。【结果】S. albus Del14生长快、不结球,对OTC具有一定的耐受性。通过操纵簇内调控因子OtcR和OtrR,最终使重组菌株Del14B:Oxy1KΔotrR OTC产量在第6天达到了1.1 g/L,与原始生产菌株龟裂链霉菌(S. rimosus) M4018在第8天产量相当。【结论】本研究首次在S. albus Del14中异源表达了土霉素生物合成基因簇,初步证实了一个很有潜力的OTC生物制造底盘,为这一OTC生产菌株的进一步优化改造奠定了基础。     

木酮糖激酶表达水平对酿酒酵母木糖代谢产物流向的影响

在酿酒酵母中分别引入真菌和细菌的木糖代谢关键酶,木糖还原酶基因XYL1、木糖醇脱氢酶基因XYL2和木糖异构酶基因xylA. 并在此基础上以共转化策略超表达下游关键酶木酮糖激酶基因XKS1. 与亲本菌株相比,用pMA91和YEp24质粒表达XKS1的重组菌株,木酮糖激酶（xylulokinase,XK）活性分别提高了14和6.7倍. 在限氧条件下,重组菌株对木糖和葡萄糖的共发酵结果显示,表达XYL1,XYL2以及XKS1的重组菌株HSXY-251木糖消耗为12.4 g/L,提高了120.9%,乙醇产量达到9.4 g/L,提高了36%,副产物木糖醇产量为0.7 g/L,下降了84.9%.     

Ni2+胁迫下嗜酸氧化亚铁硫杆菌亚铁氧化应激效应

【目的】嗜酸氧化亚铁硫杆菌(Acidithiobacillus ferrooxidans)作为湿法冶金的主要功能菌,其在重金属Ni²⁺胁迫下的亚铁氧化应激机制还不清楚。【方法】在两步法培养体系中,设计由低到高Ni²⁺胁迫浓度,利用分光光度法、电化学法和实时荧光定量PCR法等从宏观到微观探究Ni²⁺胁迫下A.ferrooxidans菌亚铁氧化应激效应。【结果】两步培养法体系下A.ferrooxidans菌能够耐受较高浓度的Ni²⁺毒性(≤30 g/L Ni²⁺)。当Ni²⁺胁迫浓度增加至40 g/L时,与对照组(不添加Ni²⁺胁迫)相比,A.ferrooxidans亚铁氧化率和速率显著降低(24 h的亚铁氧化抑制率约为59.4%),亚铁氧化代谢相关的rus操纵子各功能基因的表达量也显著下调,尤其是基因cyc1(最高下调了16倍)和coxBACD(4个不同亚基最高下调2.7–7.4倍);同时Fe²⁺氧化相关的胞外电子传递能力也降低,对照组(0 g/L Ni²⁺,29.0µA)最大还原峰电流值高于实验组(40 g/L Ni²⁺,24.5µA)。【结论】超高浓度Ni²⁺胁迫环境对A.ferrooxidans菌有毒性,导致该菌rus操纵子上各功能基因表达量下调,同时造成胞外电子传递速率降低,最终致使A.ferrooxidans菌亚铁氧化能力降低。研究结果将为含Ni固废高效生物浸出提供理论支持。     

来源于超嗜热古菌雅氏火球菌(Pyrococcus yayanosii)CH1耐热耐压脯肽酶的酶学性质研究

【目的】脯肽酶是一种能从二肽(Xaa-Pro)的C末端水解脯氨酸或羟脯氨酸残基的肽酶。对深海来源的雅氏火球菌(Pyrococcus yayanosii) CH1基因组中PYCH_07700基因编码的蛋白Pyprol的体外酶学性质进行研究,以期发现新型脯肽酶。【方法】在小宝岛热球菌(Thermococcus kodakarensis) TS559中异源表达Pyprol。使用二肽Met-Pro作为底物,检测重组蛋白的脯肽酶活性。【结果】Pyprol的最适温度为100 ℃,最适pH为6.0。Pyprol在与Co²⁺结合时活性最高,最适的金属离子浓度为1.2 mmol/L。与P. furiosus来源的脯肽酶Pfprol相比,Pyprol在更宽的pH范围具有活性,并且能够耐受更高浓度的金属离子。Pyprol是耐压蛋白,最适静水压为40 MPa。与常压条件下相比,40 MPa下,Pyprol在40、70和100 ℃均有更高的活性。【结论】来源于深海热液喷口的严格嗜压的超嗜热古菌P. yayanosii CH1的新型脯肽酶Pyprol具有热稳定和耐压特性。     

Nonomuraea candida HMC10T中新结构套索肽noncaromin生物合成基因簇的克隆及异源表达

【目的】本研究旨在通过定向克隆菌株Nonomuraea candida HMC10^T中一个新的Ⅱ型套索肽类生物合成基因簇,通过在放线菌底盘宿主中的异源表达,获得新结构套索肽noncaromin,并完成其抑菌活性分析。【方法】通过antiSMASH软件分析菌株N.candida HMC10^T全基因组序列,确定新的Ⅱ型套索肽noncaromin的生物合成基因簇(biosynthetic gene cluster of noncaromin,nonc-BGC)。然后,利用ExoCET重组技术(exonuclease combined with RecET recombination)获得完整的nonc-BGC,得到重组质粒pJQK652,并通过λ-Red重组技术改造得到整合型质粒pJQK653。采用接合转移方法,将该质粒分别导入白色链霉菌、2株变铅青链霉菌、2株天蓝色链霉菌和红色糖多孢菌宿主中进行异源表达,再通过发酵和分离纯化获得目标套索肽noncaromin。最后,利用QTOF-ESI-MS²完成套索肽noncaromin的结构鉴定,并通过抗菌活性检测确定该化合物的生物活性。【结果】本研究利用ExoCET技术成功获得了完整的nonc-BGC,在6种放线菌宿主中成功异源表达,完成了noncaromin的结构鉴定,确定了其具有微弱的抗枯草芽孢杆菌活性。【结论】本研究在克隆得到新结构套索肽nonc-BGC的基础上,实现了该基因簇在6个放线菌底盘宿主中的成功表达,获得了1个具有微弱抑制枯草芽孢杆菌活性的新结构Ⅱ型套索肽noncaromin。本研究结果为发掘菌株N.candida HMC10^T及其他放线菌中的新结构化合物提供了借鉴。     

微泡菌属菌株YPW1和YPW16多糖降解特性分析

【背景】海洋环境中分离到的微泡菌属菌株具有多糖降解能力,在环境中可以作为糖类代谢的重要执行者参与海洋碳循环过程。【目的】测定2株微泡菌属菌株的多糖降解活性,通过与微泡菌属其他菌株基因组比较分析2株菌的多糖降解基因特征。【方法】通过3,5-dinitrosalicylicacid(DNS)定糖法测定多糖降解活性,同时利用高通量测序技术对菌株基因组序列进行测定与组装,并与其他基因组注释结果进行比较分析。【结果】分离得到2株微泡菌属菌株YPW1和YPW16,二者均为潜在新种。结果表明,菌株YPW1能够降解琼胶、褐藻胶、果胶、几丁质、木聚糖、淀粉、普鲁兰等7种多糖,而菌株YPW16仅可降解淀粉和普鲁兰。基因组分析表明,YPW1具有上述7种多糖的降解酶基因,但菌株YPW16只具有淀粉酶与普鲁兰酶降解基因。相较于其他微泡菌属菌株,菌株YPW1多糖降解范围、多糖降解酶基因种类与丰度较高,但菌株YPW16多糖降解范围却较为狭窄。由此可知,多糖降解酶基因在微泡菌属基因组中的分布差异性较大。【结论】本研究为微泡菌属提供了2株潜在的新型菌株资源,为生物多糖降解提供了生化工具,也为研究微泡菌属菌株中多糖降解基...     

发酵天山雪莲粗多糖的菌株筛选及护肤功效研究

【目的】利用微生物发酵植物可以提高多糖的产量,并且能够将原有的植物多糖转化成活性更高的新型发酵多糖,本研究围绕天山雪莲的粗多糖,基于发酵后的活菌数、多糖产量和护肤功效进行发酵菌种筛选,旨在获得适宜发酵天山雪莲粗多糖的优良菌株。【方法】利用不同菌株发酵天山雪莲粗多糖,通过平板菌落计数法测定活菌数,采用蒽酮比色法测定发酵液的多糖含量;采用细胞屏障损伤和抗炎模型,利用噻唑蓝(MTT)法检测细胞活率,利用格里斯法检测NO含量,评价发酵多糖在细胞模型中的护肤功效;利用特应性皮炎小鼠模型,分析发酵多糖对皮肤组织表观及经皮失水率、皮肤组织病理及表皮厚度变化和皮肤组织屏障蛋白-丝聚合蛋白的影响,评价发酵多糖在动物模型中的功效。【结果】不同菌株发酵天山雪莲粗多糖后的活菌数和多糖产量差异较大,其中枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis) CCFM1162和165-M1、干酪乳杆菌(Lactobacillus casei) CCFM1073、罗伊氏乳杆菌(L. reuteri) CCFM8631、清酒乳杆菌(L. sakei) GD17-9的活菌数较高,均不低于2.0×108 CFU/mL;而酿酒...     

基于比较基因组学解析耐酸乳杆菌G10的多碳源利用特征

【背景】耐酸乳杆菌（Lactobacillus acetotolerans）是白酒发酵过程中的优势乳酸菌,对白酒发酵具有重要作用。L. acetotolerans G10是分离自芝麻香型白酒发酵酒醅的一株能够利用多种碳源的菌株。【目的】基于全基因组测序,解析菌株G10多碳源利用机制。【方法】通过三代测序平台Oxford Nanopore完成菌株G10全基因组测序,分别利用Circlator和Prodigal对测序数据进行组装和基因预测;通过细菌基因组分析工具（bacterial pan genome analysis tool,BPGA）进行泛基因组分析。【结果】G10能够利用22种糖类及糖类衍生物,其全基因组大小为1 627 828 bp,含有1 878个编码基因;基于Koyto Encyclopedia of Genes and Genomes （KEGG）数据库注释获得292个碳源代谢相关基因,基于Carbohydrate-Active Enzymes （CAZy）数据库注释获得44个CAZy家族的编码基因。与其他发酵食品来源的耐酸乳杆菌相比,G10基因组最小,但其总基因数量以及...     

鳜源致病性舒伯特气单胞菌的分离鉴定及药敏试验

【背景】舒伯特气单胞菌(Aeromonas schubertii)广泛分布于淡、海水水体和底泥中,致病株已在我国养殖鳢科鱼类中流行,也感染其他经济鱼类,导致暴发性死亡。【目的】对病鳜(Siniperca chuatsi)的病原进行鉴定,确定分离菌的致病性及药物敏感性,为该病临床治疗提供参考。【方法】采集病鳜脾肾组织进行PCR或RT-PCR扩增其常见病毒,采集病鳜肝脏和腹水分离培养细菌,PCR扩增代表菌株的gyrB、16S rRNA和毒力基因,鉴定其生理生化特征,并进行药物敏感性试验和人工感染试验。【结果】病鳜的传染性脾肾坏死病毒、鳜蛙病毒、鳜弹状病毒检测结果为阴性,肝脏和腹水均存在大量细菌;代表菌株Gui210820被鉴定为舒伯特气单胞菌,携带溶血素、气溶素、弹性蛋白酶和磷脂酶毒力基因,腹腔注射感染鳜的半数致死浓度(LD50)为3.16×105 CFU/mL;菌株Gui210820对四环素、卡那霉素、复方新诺明等6种抗菌药物耐药,对强力霉素中介,对恩诺沙星、新霉素、氟苯尼考等11种抗菌药物敏感。【结论】本试验从病鳜组织分离到致病性舒伯特气单胞菌,水产准许用药物恩诺沙星、新霉素、氟苯尼考...     

基于比较转录组学分析NaCl胁迫影响德尔卑沙门氏菌的耐渗机制

【目的】研究高渗胁迫条件下德尔卑沙门氏菌(Salmonella enterica subsp. enterica Derby, S. Derby)的转录组调控机制,分析差异表达基因(differentially expressed genes, DEGs)表达水平,探究在高渗胁迫影响下德尔卑沙门氏菌耐渗反应的相关代谢通路。【方法】通过高渗胁迫诱导德尔卑沙门氏菌的耐渗性,提取菌株的总RNA,去除rRNA,构建cDNA文库。利用转录组测序技术及生物学信息技术分析相关DEGs,并通过实时荧光定量PCR (real-time fluorescence quantitative PCR, qRT-PCR)进行验证。【结果】胁迫组德尔卑沙门氏菌通过转录组测序结果发现有3 950个DEGs,其中具有显著上调的基因21个,显著下调基因38个。涉及到细胞膜蛋白、氨基酸的代谢等相关基因上调,协助德尔卑沙门氏菌在高渗环境中存活。与此同时,胁迫组德尔卑沙门氏菌的糖转运系统(sugar transport system, PTS)、糖酵解过程以及抗氧化性相关基因表达显著下调,这是由于高渗环境菌体需要在体内储存大量糖类等物质,从而降低了糖原的消耗,进而导致细胞外膜的脂多糖合成受到抑制,降低了高渗胁迫下德尔卑沙门氏菌细胞膜表面的O抗原的合成。【结论】高渗环境诱导后显著提高了德尔卑沙门氏菌的耐渗性,其中Na⁺/H⁺逆向转运蛋以及谷氨酸的代谢通路发挥着重要的作用,为进一步了解以及更好地控制其在食品中的污染提供了理论依据。     

松萝内生酿酒酵母菌株耐酸生理特性与分子机制探究

【目的】对我国西藏地区来源的不同酵母菌株进行有机酸发酵性能测试,此外,对具有良好产酸性能的分离自松萝内部的酿酒酵母菌株Saccharomy cescerevisiae 2-2进行耐酸性能分析,并探究其耐酸较强的分子机制。【方法】比较不同糖浓度培养基液体发酵培养过程中pH的变化,并比较低pH胁迫条件下菌株的生长,检测酿酒酵母菌株的产酸潜力和耐酸特性;对菌株2-2和模式酵母菌株S288C进行比较基因组分析,并利用实时荧光定量聚合酶链式反应(real-time fluorescence quantitative polymerase chain reaction,RT-qPCR)分析关键基因的转录,探究菌株2-2耐酸分子机制。【结果】松萝内生酿酒酵母2-2在所有检测的菌株中产酸潜力较大,耐酸性能较好。在菌株2-2中与胁迫耐受性相关的基因PDR15、PDR12和SUR1在低pH胁迫条件下存在显著的上调或下调,但这些基因转录变化趋势与菌株S288C相反。【结论】松萝内生酿酒酵母2-2是一株产酸耐酸性能较好的菌株,对其独特的调节机制进行深入分析,有希望选育性能更好的产酸酵母菌株。     

一株嗜麦芽窄食单胞菌裂解性噬菌体的分离及生物学特性

【背景】嗜麦芽窄食单胞菌是一种广泛存在于医院和自然环境中的条件致病菌,其分离率与耐药率逐年增加。噬菌体是一类能特异性感染并杀灭细菌的病毒。【目的】分离一株新型嗜麦芽窄食单胞菌噬菌体,为临床嗜麦芽窄食单胞菌感染及防控提供补充手段。【方法】以临床分离的嗜麦芽窄食单胞菌为宿主菌,用点板法从医院污水中分离鉴定噬菌体;用双层平板法测定噬菌体效价及一步生长曲线等生物学特性;用透射电镜观察噬菌体形态;提取噬菌体基因组DNA进行全基因组测序,拼接噬菌体基因组并进行注释。【结果】分离到一株嗜麦芽窄食单胞菌裂解性噬菌体,命名为v B＿Sma S＿P11。该噬菌体感染宿主菌的潜伏期小于5 min,快速增殖60 min后达到平稳期,暴发量为100 PFU/cell。透射电镜观察该噬菌体为长尾噬菌体,具有典型的二十面体头和不可收缩的尾部。基因组测序结果表明,该噬菌体基因组全长44 600 bp,GC含量为63.7%,无抗生素耐受基因、毒力基因和t RNA,与NCBI数据库中所有已知嗜麦芽窄食单胞菌噬菌体相比同源性很低。基因组注释显示该噬菌体含有66个开放阅读框(open reading frame,ORF),其...     

Limosilactobacillus fermentum F-6的遗传背景和功能基因组

【目的】Limosilactobacillus fermentum具有增强免疫力、产胞外多糖(exopolysaccharide,EPS)等多种功能特性,广泛应用于食品领域,具有较高经济价值。本文从群体遗传学角度,解析L. fermentum F-6的遗传背景和功能基因特征,为其开发利用提供遗传学基础。【方法】本研究对NCBI已公开的23株L. fermentum全基因组序列和1株模式菌株ATCC 14931T的基因组序列进行比较基因组学分析。利用Roary软件识别核心基因集与泛基因集;采用rapid annotation using subsystem technology(RAST)网站对基因组进行功能注释,以探究F-6基因组特征。【结果】以识别到的997个核心基因构建系统发育树,发现聚类趋势与分离源无关,但F-6与3株食品分离株聚在同一分支。功能注释分析发现,24株L. fermentum中仅F-6含有参与支链氨基酸合成途径的基因(ilvD、leuA等),可为机体提供必需氨基酸。F-6含有大量编码糖基转移酶和UDP-葡萄糖4-表异构酶的基因,且含有1个完整的eps基因簇。与其他L...     

产褪黑素绿色木霉工程菌的构建及生理特性分析

【背景】褪黑素(melatonin)是动植物内广泛存在的一种小分子生物胺类物质,在促进生物生长和提高环境耐受性等方面发挥重要作用。木霉(Trichoderma)既是重要的生防菌株也是高效的工业产品生产菌株,能够合成丰富的代谢产物。【目的】针对目前木霉菌株中还未发现褪黑素合成的问题,构建具有褪黑素合成能力的绿色木霉(Trichoderma viride)工程菌,并对其生理特性进行研究。【方法】在绿色木霉Tv-1511中异源表达了来源于人基因组的芳烷基胺N-乙酰转移酶(aralkylamineN-acetyltransferase,AANAT)编码基因hAANAT和乙酰复合胺-O-甲基转移酶(acetylserotonin-O-methyltransferase,ASMT)编码基因hASMT,高效液相色谱法(highperformance liquid chromatography, HPLC)检测了木霉工程菌合成褪黑素的产量,并利用生化方法检测了工程菌的生长、抗逆及对植物的促生抗病能力。【结果】获得了具有褪黑素合成能力的绿色木霉工程菌,此株工程菌具有更好的生长和产孢特性、更强的逆境胁迫耐...     

外源糖原调控猪链球菌基因表达的转录组分析

【背景】碳水化合物的利用与猪链球菌在宿主体内的定殖和致病性密切相关。感染期间,宿主细胞释放的糖原可能是猪链球菌重要的碳源。【目的】从转录组学角度解析猪链球菌全基因转录水平对外源糖原诱导的响应,特别是毒力基因。【方法】将猪链球菌2型强毒株分别用糖原和葡萄糖进行液体培养,通过高通量转录组测序,比较分析糖原对猪链球菌代谢通路和毒力基因差异表达的影响,并通过体外试验和攻毒试验进行验证。【结果】猪链球菌在糖原培养基中生长良好。转录组数据显示,糖原培养条件下的猪链球菌共有908个基因差异表达,基因组占比46.07%,其中501个基因上调表达,407个基因下调表达。富集分析结果表明,糖原影响了猪链球菌广泛的基础代谢过程,但糖酵解途径保持稳定。30个毒力基因的表达水平发生变化,重要的毒力因子SLY、ApuA、ArcABC等的基因转录水平大幅度升高(倍数>20)。糖原培养后的猪链球菌的溶血活性、黏附和侵入能力显著上升,对受试动物的毒力增强,证实猪链球菌能够响应糖原诱导,糖原能调控猪链球菌的致病性。【结论】外源糖原的利用显著影响了猪链球菌的基因表达谱,这种对碳源的响应是细菌对不断变化的生存环境的适应...