根瘤菌NOD因子的感知与信号传导

根瘤菌是一类引起豆科植物结瘤固氮的土壤细菌。根瘤中的类菌体固定空气中的氮气为宿主植物提供充足的氮源。共生体系的建立始于细菌与宿主植物间复杂的信号交换过程。植物产生类黄酮诱导相应的根瘤菌合成分泌结瘤因子 ,后者进而诱导宿主植物根系形态变化以及早期根瘤素基因表达。以下将就宿主植物结瘤因子的特异识别和早期信号传导进行讨论。     

植物内生细菌的分离、分类、定殖与应用

植物内生细菌已成为国内外的研究热点,目前已从植物中分离得到许多不同种属的植物内生细菌,其中有的具有促生与防治病害等对宿主植物有利的作用,而一些则具有潜在的致病性。研究人员利用多种方法对植物内生细菌的内生定殖行为进行研究,发现了有意义的定殖规律,例如,某种植物内生细菌对其宿主的侵染能力明显强于另一种内生细菌。目前,尽管植物内生细菌还有不少问题有待解决,但它在农业上的巨大应用潜力业已彰显。     

植物相关细菌中Ⅵ型分泌系统的功能研究进展北大核心

型分泌系统(typeⅥsecretion system,T6SS)是一种强大的细菌分子武器,它通过将效应蛋白注入原核或真核细胞而介导细菌间竞争并影响宿主的生命活动。T6SS广泛分布于革兰氏阴性菌中,主要存在于变形菌门(Proteobacteria)。尽管T6SS的研究大多集中在动物相关细菌上,但它在植物相关细菌中的作用不能被忽视。本文对植物相关细菌的T6SS进行了较为详细的介绍,主要从T6SS的发现、T6SS在植物相关细菌间竞争中的作用、在细菌与植物互作中的作用以及在植物生物防治中的作用等4个方面综述了最新的研究成果,旨在为今后更好地研究植物相关细菌T6SS的生物学功能及其应用提供指导。     

细菌趋化信号通路中的磷酸酯酶CheZ

细菌通过趋化系统获得在复杂环境中的生存优势。趋化性在细菌致病性、病菌定殖、固氮细菌与宿主共生、植物与微生物互作等方面有重要的作用。作为趋化信号适应中不可或缺的调节蛋白,对CheZ的深入研究具有重要意义。本文主要对CheZ的结构、作用机制、功能调节、蛋白定位以及进化地位等方面的研究现状进行了综述,旨在为其它细菌中趋化系统的研究提供有益参考。     

噬菌体编码的抑菌蛋白

噬菌体是细菌的天敌,它利用宿主的细胞机制完成自身的复制。在感染过程中噬菌体基因组进入细菌细胞后立即产生调节或重新定向宿主特定功能的蛋白质(即抑菌蛋白),以逃避多种细菌的防御机制或改变宿主的分子代谢机制。研究发现,这些噬菌体编码的抑菌蛋白可抑制细菌分裂,干扰细菌遗传物质的复制、转录及降解,影响CRISPR介导的细菌免疫以及代谢。明确噬菌体编码的抑菌蛋白如何影响这些宿主的防御或分子代谢机制可以优化目前基于噬菌体的抗菌策略,找出控制细菌感染的新途径,为抑菌药物的发现和设计打开新的大门。本文就近年来发现的噬菌体编码的抑菌蛋白及其抑菌机制的研究进展进行综述。     

影响农杆菌介导遗传转化的植物因子研究进展

农杆菌介导法是植物遗传转化中最常用的一种方法.越来越多的研究表明,植物遗传因子是决定农杆菌遗传转化效率的重要因素,它们至少影响了转化过程的如下5个方面:1)受伤植物释放的酚类物质和糖分子等介导农杆菌的趋化运动和毒性基因vir的诱导表达;2)农杆菌吸附到植物表面;3)T-DNA和毒性蛋白通过由VirB和virD4蛋白组成的Ⅳ型分泌系统从细菌转移到植物细胞质;4)T-复合体利用细胞质ACTIN骨架和输入蛋白进行核定位和核输入;5)T-DNA利用植物的修复装置整合进宿主基因组.就以上5个方面涉及的植物因子研究进展予以综述.     

衣藻CrFtsZ2-GFP融合蛋白在E.coli中的表达及其定位

FtsZ蛋白在细菌的分裂中担任着重要作用 ,能够在分裂位点形成一个环状结构而控制细菌的分裂过程。胞内FtsZ蛋白浓度的异常升高或降低均可阻断正常的细胞分裂过程进而形成分裂异常的丝状菌体。为了研究衣藻FtsZ蛋白的生物学活性 ,构建了衣藻CrFtsZ2cDNA全长与绿色荧光蛋白基因egfp的融合表达质粒 ,并对其在大肠杆菌中的表达与定位做了初步分析。在大肠杆菌JM10 9中 ,融合表达质粒的过量表达导致宿主菌形成了丝状菌体 ,通过荧光显微镜观察发现CrFtsZ2 EGFP融合蛋白沿着宿主菌体的纵轴方向有规律地聚集成荧光点或荧光带 ,暗示衣藻CrFtsZ2蛋白能够识别宿主菌内分裂位点的定位信号并参与其细胞分裂过程 ,初步验证了衣藻CrFtsZ2蛋白的功能。     

烟草花叶病毒运动蛋白基因的cDNA克隆、序列测定及植物转化

植物病毒侵染宿主植物的一个重要过程是通过它在宿主体内的转移和传播,产生病害。植物病毒在宿主体内的转移主要有两种方式,一种是通过植物维管组织进行的系统转移,另一种是植物病毒在宿主细胞之间的转移,这种转移是通过植物细胞的胞间连丝实现的。实验表明,病毒自身编码的一种蛋白参与了这个转移过程,对烟草花叶病毒(TMV)而言,这种蛋白就是分子量为30kDa的运动蛋白。     

烟草花叶病毒运动蛋白基因的cDNA克隆、序列测定及植物转化

植物病毒侵染宿主植物的一个重要过程是通过它在宿主体内的转移和传播,产生病害。植物病毒在宿主体内的转移主要有两种方式,一种是通过植物维管组织进行的系统转移,另一种是植物病毒在宿主细胞之间的转移,这种转移是通过植物细胞的胞间连丝实现的。实验表明,病毒自身编码的一种蛋白参与了这个转移过程,对烟草花叶病毒(TMV)而言,这种蛋白就是分子量为30kDa的运动蛋白。     

叶绿体分裂相关基因NtFtsZ2-1在大肠杆菌中的表达与定位

FtsZ蛋白在细菌的分裂中担任着重要作用,能够在分裂位点形成一个环状结构而控制细菌的分裂过程。胞内FtsZ蛋白浓度的明显降低或异常升高均可阻断正常的细胞分裂过程进而导致丝状菌体的产生。我们为了研究烟草FtsZ蛋白与大肠杆菌FtsZ蛋白的异同,构建了烟草全长ftsZ2-1与绿色荧光蛋白EGFP的融合表达质粒并转化大肠杆菌JM109。融合表达质粒的过量表达导致宿主菌形成了丝状菌体。通过荧光显微镜观察发现NtFtsZ2-1-EGFP融合蛋白沿着宿主菌体的纵轴方向有规律地聚集成荧光点或荧光带,说明烟草FtsZ2-1蛋白能够识别宿主菌内分裂位点的定位信号并参与其细胞分裂复合物的组装。     

肺炎链球菌粘附机制的研究现状

肺炎链球菌粘附宿主我肺炎链球菌侵袭、感染宿主细胞的先决条件。粘附过程是特异的,是细菌表面的粘附分子和宿主细胞膜受体相互作用的结果。英膜对肺炎链球菌的粘附无影响,而细胞壁（ＣＷ）在介导肺炎链附粘附宿主细胞过程中起重要作用;ＣＷ亚组人脂磷酸（ＬＴＡ）介导肺炎链球菌的粘附过程,并导致炎症反应;细菌表面的结构蛋白或分泌蛋白是细菌与宿主细胞连接的桥梁;肺炎链球菌能与宿主细胞外基质蛋白特异性结合,进而粘附宿主     

病原细菌效应蛋白靶向宿主细胞核研究进展*

细胞核是细胞遗传与代谢的控制中心,调控细胞对外界的响应、代谢、生长和分化等细胞活动。在细菌感染宿主细胞过程中,个别细菌来源的效应蛋白能够靶向进入宿主细胞核,影响细胞核内基因的转录、RNA剪切、DNA修复以及染色质重组等生命活动,将这些能够进入细胞核的细菌效应蛋白称之为核调节蛋白。对病原菌分泌的核调节蛋白进入宿主细胞核的方式,以及不同病原菌的核调节蛋白调控宿主细胞的生命过程进行归纳总结,从而为深入探究病原细菌感染宿主细胞的致病机理提供理论基础。     

植物内生细菌修复重金属污染土壤作用机制研究进展

内生细菌生活在植物组织内部,长期以来与宿主植物形成了紧密的共生关系。内生细菌在重金属吸收、耐受和解毒方面具有优良的特性,为修复重金属污染土壤提供了有效的新方案。综述了内生细菌强化植物修复重金属污染土壤的作用机制,包括内生细菌通过产生植物生长调节激素,分泌ACC脱氨酶和几丁质酶等,促进宿主植物在重金属胁迫条件下的生长;通过改变重金属的生物有效性/毒性,减轻植物重金属毒害;通过与植物形成联合修复体,加强植物抗重金属毒性的能力。分析了近几年超富集植物内生细菌多样性及其影响因素,探讨了联合修复过程中影响内生细菌强化修复效果的主要因素,包括内生细菌的来源、活性和环境胁迫等各种生物因素和非生物因素,并对内生细菌与植物联合修复的研究方向进行展望,涉及内生细菌自身存活原因和如何耐受重金属的机制研究,植物内生细菌的行为动力学和代谢,以及内生细菌、植物及土壤之间的生态互作效应等,以期推动内生细菌大规模应用于植物修复重金属污染土壤。     

细菌群体感应及其信号分子介导的植物-细菌跨界信息交流

细菌利用群体感应(Quorum sensing,QS)系统进行细胞间的通讯联系,进而参与调控细菌多种生物学功能。近年的研究表明,细菌QS信号分子也可以被细菌的真核植物宿主感应,从而介导植物-细菌的跨界信息交流。本文综述细菌QS及其介导的植物-细菌信息交流的最新研究进展,以期为通过操纵细菌QS达到提高植物病害防治效果提供理论基础和指导。     

沙门菌侵袭研究进展

鼠伤寒沙门菌表达两个不同的Ⅲ型分泌系统(typeⅢsecretion/translocation systems, TTSS),分别由致病岛1和2(pathogenicityi slands 1 and 2, SPI-1 and SPI-2)编码。细菌依赖TTSS将效应蛋白转运至宿主细胞,通过“触发”机制诱导细菌进入宿主细胞。这些效应蛋白可诱导细胞骨架重排,导致“巨吞饮”,促使细菌入侵。本综述依据多种沙门菌效应蛋白的功能,建立沙门菌侵袭模型。TTSS活化并转运效应蛋白进入宿主细胞发挥功能(Ⅰ)。小G蛋白交换因子SopE和肌醇磷酸酯酶SopB通过激活CDC42和Rac1,诱导内陷相关的蛋白聚集(Ⅱ)。SipA和SipC通过降低肌动蛋白临界浓度、刺激网素成束、稳定纤维状肌动蛋白(fibrousactin, F-actin)以及使肌动蛋白核化等功能,促使细菌入侵(Ⅲ)。SopB可使膜内陷区PIP2的浓度降低以及VAMP8聚集,促使细胞膜分裂(Ⅳ)。这些效应蛋白的联合作用,使膜皱褶在局部向外显著延伸,使沙门菌被细胞内形成的特殊膜结构包裹。沙门菌的另一种效应蛋白SptP,通过刺激小G蛋白内源性GTPase的活性,抑制小G蛋白的活化,使细胞膜恢复至原有状态(Ⅴ)。     

茄科雷尔氏菌的蛋白分泌系统及其特征

茄科雷尔氏菌利用自身的分泌系统能向胞外分泌上百种蛋白, 其中Ⅱ型和Ⅲ型分泌系统通过不同机制将分泌蛋白靶定到胞外或宿主细胞, 是决定茄科雷尔氏菌对宿主产生致病性的主要因素。其中Ⅲ型分泌系统不依赖Sec信号转导系统但必须依赖于宿主细胞的识别激活, 并在病原菌对宿主细胞的特异性识别和细菌在宿主细胞的生长增殖中发挥功能。到目前为止, 已经从茄科雷尔氏菌的GMI1000株系中鉴定出两类在宿主细胞中存在靶标, 并由Ⅲ型分泌系统分泌的效应蛋白Pop2和Gala蛋白家族。主要就茄科雷尔氏菌Ⅲ型分泌系统的基本特征以及效应蛋白及其宿主靶标的相互作用进行综述。     

一个细菌的致命之旅——嗜肺军团菌分泌系统及效应蛋白的研究进展

嗜肺军团菌是引起军团菌肺炎以及庞蒂亚克热的革兰氏阴性胞内病原细菌,嗜肺军团菌侵染宿主的主要特点是可以通过其IVB型毒力分泌系统,向宿主细胞内分泌超过150种的底物效应蛋白。通过这些效应蛋白的作用,嗜肺军团菌能够调整宿主细胞的胞内运输途径,改变内外环境来伪装自己的吞噬泡,干扰宿主的细胞周期,抑制宿主细胞的凋亡,从而有效逃避宿主细胞的防御功能,创造出理想的胞内增殖环境。最后,效应蛋白还可以帮助军团菌从宿主细胞中逃逸。目前,嗜肺军团菌已经成为"病原菌-宿主相互作用"的重要研究模型,其毒力分泌系统及其底物效应蛋白的功能也成为细胞微生物学的研究热点。对嗜肺军团菌分泌系统及效应蛋白的研究不仅能够帮助阐明病原细菌的致病机理,还有助于推动对宿主免疫机制的更深层次的研究。文章主要针对嗜肺军团菌的毒力分泌系统,尤其是IVB型分泌系统的结构和功能,以及底物效应蛋白的研究进展进行了综述,向读者展示出一个小小的细菌所拥有的那令人惊叹的、如此狡猾的生存策略和它精致的杀伤武器。     

细菌效应蛋白对宿主细胞Rho小G蛋白信号通路的调节作用

病原体细菌通过自身分泌系统分泌效应蛋白并注入宿主体内,修饰宿主的信号转导系统,破坏宿主细胞中天然免疫有关信号通路,发挥毒性作用使宿主产生疾病。吞噬作用在天然免疫系统中发挥重要作用,这个过程涉及肌动蛋白细胞骨架的重排。Rho(Ras homolog family)小G蛋白家族成员作为细胞骨架结构的重要调控蛋白可调节这一过程,其相关信号通路成为细菌效应蛋白的作用靶点。细菌效应蛋白可以模仿Rho的调节因子破坏信号通路,可以通过剪切Rho C-端的尾部结构使其从细胞膜解离并失去活性,可以直接模仿Rho发挥调控功能,可以影响Rho上游的调控事件影响其活性,也可通过对Rho进行直接的翻译后修饰使其失活,形成有利于细菌生存、繁殖、毒力释放的环境。由此导致的Rho信号通路功能紊乱使宿主产生智力缺陷、免疫功能障碍、癌症等多种疾病。     

固氮生化遗传学研究进展Ⅱ(续)

二、共生固氮的生化遗传学共生固氮是固氮生物和宿主植物两者相互作用和协调的结果。前者将固定的氮供宿主植物合成氨基酸和蛋白质,后者将光合作用部分产物输送到根瘤,为细菌进行固氮提供能量。共生固氮的生化遗传学更为复杂。涉及到细菌和植物各自的遗传学和它们之间的相互作用,其研究比较困难。但由于分子     

利用转基因植物生产生物药

传统的生物技术常利用哺乳动物细胞、细菌和真菌培养作为转基因系统 ,来生产生物药。鉴于今后对生物药例如治疗贫血的红细胞生成素和治疗糖尿病的胰岛素 ,以及通过基因组研究发现的新的药用蛋白的需求量均将大量增加 ,故有必要利用另一种转基因系统来生产价格既低廉 ,使用又安全的重组生物药。认为适合于上述目的者为高等植物。利用转基因植物来生产重组药用蛋白和肽有很多优点 ,例如 :(1)植物容易转化 ;(2 )使用安全 ,因植物不是人类病原体的宿主 ,故与动物细胞培养比较 ,利用重组植物生产的生物药不论提纯与否 ,都不大有可能污染人类病原…