海绵共附生微生物的研究新进展

海绵是最原始的一类后生动物,已被作为海洋活性化合物的重要来源之一,其独特的孔状结构使其成为许多海洋微生物的优良宿主。近年来国内对海绵及其共附生微生物的研究主要集中在它们产生的活性物质方面,但对海绵共附生微生物的分布、多样性及其对宿主海绵作用的研究鲜有报道,就国内外研究进展进行了综述。     

海绵及其共附生微生物的活性物质与化学防御

海绵及其共附生微生物具有多种化学防御途径,具体表现在能够抵御潜在病原微生物、抗鱼类捕食、阻止污浊生物和降解表面活性剂等方面,这可能与海绵及其共附生微生物产生的活性物质有关。本文对海绵及其共附生微生物的化学防御进行讨论,希望对相关机制的揭示有所帮助。     

基于PCR-DGGE指纹的南海海绵共附生细菌优势种群的揭示与系统发育分析

采用PCR-DGGE指纹、克隆测序和系统发育分析技术较系统地对我国南海贪婪倔海绵(Dysidea avara)和澳大利亚厚皮海绵(Craniella australiensis)共附生的优势细菌进行了研究。研究发现变形菌门(Proteobacteria)细菌是这两种海绵中的主要优势细菌,贪婪倔海绵中的变形菌包含了α、β、γ三种类型,而澳大利亚厚皮海绵中仅有γ一种类型。两种海绵都有拟杆菌(Bacteroidetes),但是具体的种类不同。这些细菌都是第一次在海绵中被发现。澳大利亚厚皮海绵共附生的优势细菌还包括放线菌属(Actinobacterium)及厚壁菌门(Firmicutes)细菌,菌群多样性要比贪婪倔海绵的丰富。两种海绵尽管来自于同一海域但其共附生优势细菌的组成明显不同,这说明海绵共附生微生物具有宿主特异性。     

北部湾海洋植物及其共附生微生物次级代谢产物研究进展(综述)

海洋植物及其共附生微生物是海洋生物的重要组成部分,能够产生许多结构新颖、活性独特的次级代谢产物,承担多种生理生态功能。北部湾海洋植物物种资源丰富,据统计,海洋植物有3门43种。该文综述了从2002年起北部湾海洋植物及其共附生微生物次级代谢产物的研究进展,从11种红树植物和7种共附生微生物中获得59个新化合物和35个已知活性化合物,从3种海草植物中获得3个新化合物和7个已知活性化合物,从6种海藻植物和1种共附生微生物中获得25个新化合物和8个已知活性化合物,主要涉及结构类型有萜类、生物碱、黄酮类、甾醇,多数具有良好的抗菌、抗氧化、抗肿瘤、抗炎、增强机体免疫力等功效。在此基础上,进一步提出了北部湾海洋植物研究方向及后续的研究建议。该综述为深入研究和开发利用北部湾海洋植物及其共附生微生物提供了参考。     

海洋共附生微生物天然产物生物合成基因研究进展

对海洋无脊椎动物天然产物的研究表明,很多种活性物质的真正生产者是与其共生或附生的未培养微生物.克隆这些未培养微生物中特定活性物质的生物合成基因,不仅为活性物质的来源提供遗传学证据,也使通过异源表达相关生物合成基因来大量获取目标化合物成为可能.本文综述了来源于海绵、海鞘、苔藓虫、深海管状蠕虫和深海沉积物中共附生微生物天然产物生物合成基因簇的研究进展.     

可培养海绵共附生微生物的PKS基因筛选

利用PCR技术对21株分离自我国南海澳大利亚厚皮海绵的放线菌及9株分离自贪婪倔海绵的芽孢杆菌进行了聚酮合酶(PKS)基因筛选。从芽孢杆菌C89中获得了一条669bp片段,BLAST比对结果表明该基因对应的氨基酸序列和枯草芽孢杆菌I型聚酮合成酶基因(PKS)KS域的相似性达96%。通过系统发育分析推测芽孢杆菌C89PKS基因属于trans-AT型。首次证明了贪婪倔海绵共附生微生物中存在PKS基因,这为海绵活性物质的微生物来源假说提供了证据;同时也为可以产生聚酮类化合物的微生物筛选以及聚酮类化合物的发酵制备奠定了基础。     

海绵微生物生物活性物质的研究进展

海绵独特的摄食、滤食系统使其体内体表富集了大量的微生物,这些微生物能够产生多种结构新颖的生物活性物质,对海绵微生物的研究正在成为开发海洋药物资源的重要内容之一。本文概述了近十年来对海绵微生物生物活性物质的化学成分和生物活性的研究进展。     

海绵共附生细菌种群组成的PCR-DGGE基因指纹分析

采用不依赖于分离培养的16S rDNA的PCR-DGGE基因指纹技术对我国南海的细薄星芒海绵、皱皮软海绵、贪婪倔海绵、澳大利亚厚皮海绵体内的优势细菌的种群组成进行了比较分析。结果显示:每种海绵体内都含有丰富多样的细菌;通过DGGE指纹图的聚类分析发现来自同一海域的不同海绵的共附生细菌的种群组成具有明显不同,即共附生细菌具海绵宿主特异性;同时也发现有相同的细菌存在于不同的海绵体内。     

海绵来源真菌天然产物的研究进展

随着海洋药物及其药物先导化合物研究的不断深入,海绵来源微生物,因其种类繁多、代谢产物复杂多样,引发了科研工作者的兴趣。许多化合结构新颖、具有强烈生物活性的化合物从海绵来源真菌中发现,包括多肽、生物碱、聚酮类、萜类等。本文仅就近几年来所报道的海绵来源真菌新天然产物的结构类型及其生物活性做简要介绍。     

基于皱皮软海绵宏基因组的PKS基因筛选的研究

提取皱皮软海绵及其共附生微生物的宏基因组总DNA,使用聚酮合酶(PKS)基因的酮酰合酶(KS)域引物PCR扩增PKS基因片段获得一条671bp的片段,以pUCm-T vector为载体将该基因片段克隆到大肠杆菌中,从阳性克隆中分离出PKS基因片段,测序推导出氨基酸序列。通过BLAST比对发现此氨基酸序列与红细菌目的Rhodobacterales bacterium PKS基因KS域的氨基酸序列有96%的同源性。通过基于氨基酸序列的系统发育分析,推测此筛选得到的PKS基因属于trans-AT型。本文首次证实了皱皮软海绵中存在细菌来源的PKS基因。     

海洋生物共附生真菌的分离、鉴定及抗菌活性分析

对海南文昌海域采集的海草、海绵和石珊瑚的共附生真菌进行分离、鉴定及抗菌活性分析。采用3种分离培养基分离海草、海绵和石珊瑚的共附生真菌,利用ITS序列分析对分离的真菌进行鉴定,采用滤纸片扩散法对分离真菌的发酵产物进行抗菌活性分析。结果从10种海草、9种海绵和11种石珊瑚中共获得113株真菌。ITS序列分析初步确定了32株独立菌株的分类地位,归属于3个门(子囊菌门、担子菌门和半知菌门),8个目和10个属,其中子囊菌门所占比例最高为58.82%,半知菌门次之为32.35%,担子菌门最少为8.83%;抗菌活性测试显示12株真菌的发酵产物对枯草芽孢杆菌和金黄色葡萄球菌具有较强的抗菌活性。初步揭示了海南文昌海域海草、海绵和石珊瑚的共附生真菌的多样性以及其发酵产物的抗菌活性。     

深海热液生物共附生可培养硫氧化细菌的多样性及硫氧化特性

[背景]深海热液环境中存在大量H2S及含硫化合物,许多微生物与大型生物形成了紧密的共生体系,例如硫氧化细菌,它们利用其独特的代谢体系协助宿主更好地适应极端环境,但目前尚未对热液底栖生物共附生的硫氧化细菌进行培养鉴定和功能分析.[目的]了解深海热液生物共附生硫氧化细菌的种群特征和功能特征,筛选出深海热液生物共附生微生物中...     

《生物技术通报》2006年总目次

第1期综述与专论苏云金芽孢杆菌转座因子研究进展##########################黄天培刘晶晶关雄张杰(1)细菌群体感应系统研究进展及其应用###########################李承光贾振华邱健等(5)哺乳动物中丙酮酸脱氢酶复合体的活性调节############################李凤艳刘晓晴(9)海绵及其共附生微生物的活性物质与化学防御###########################黄奕李志勇(13)MicroRNA研究进展###################################何晨谭军陈薇聂能(18)增强DNA疫苗免疫应答的新进展#################################周璨林张富春(22)肺癌发生过程分…     

海绵共生微生物研究中的分子技术

海绵共生微生物与海绵活性物质有紧密的关系,由于其大多不可培养,分子生物学技术成为海绵微生物研究的有效方法。本文重点介绍了海绵共生微生物研究中经常应用到的FISH、PCR、16S rRNA克隆测序、DGGE、RFLP等各种分子技术,对它们的特点及缺陷进行了分析与小结,希望有助于海绵共生微生物分子研究的进一步发展。     

海水鱼类共附生细菌群落研究进展

与海水鱼类处于共生、共栖、寄生或附生关系的细菌群落,称之为海水鱼类共附生细菌群落。这类细菌群落生活在海水鱼体表(皮肤、鳃)以及体内(消化道和血液、肌肉、肝脏、肾脏等内部组织器官),它们彼此之间以及与宿主之间存在着极其密切的关系,并且对于宿主的健康生长具有重要作用。然而,由于目前对养殖系统中的微生物群落中的致病微生物缺乏有效控制措施,处于迅速发展中的养殖产业经受着相当严重的疾病问题。因而,生态健康养殖被提到议事日程上来,并且日益受到重视,其中微生物生态调控是极其重要的一个环节。由于目前相关的基础微生物生态学资料比较缺乏,尤其是在国内作为微生物生态的基本组成部分,与微生物病害发生有着直接关系的大多数海水养殖鱼类的共附生细菌群落研究资料相当缺乏。因此,很有必要开展海水养殖鱼类共附生细菌群落相关研究。在此背景下,从研究的目的和意义以及国内外研究现状包括宿主海水鱼类种类、共附生细菌群落类别、共附生细菌群落的影响因素、共附生细菌群落对宿主的作用等方面综述了海水鱼类共附生细菌群落的研究进展,并对此类研究趋势进行了展望,为开展相关研究提供一定的参考。     

繁茂膜海绵细胞内微生物多样性的研究

采用海绵组织离散、细胞分离的方法,对繁茂膜海绵细胞进行纯化、胞内微生物DNA提取,构建了繁茂膜海绵细胞内微生物的16SrDNA克隆,对其遗传多样性进行了分析,发现海绵细胞内微生物16SrDNA序列主要归类于紫硫细菌门(Proteobacteria)中的α-亚门、γ-亚门和浮霉菌门(Planctomycetes)等类群。与研磨直接提取海绵组织DNA所得海绵组织中总微生物多样性相比,海绵细胞内存在丰富的浮霉菌(23%),说明浮霉菌主要存在于海绵细胞胞内。     

树附生苔藓植物多样性及其影响因素

树附生苔藓植物是一类附生在树木上的苔藓植物,是森林生态系统的重要组成部分,在维持生物多样性和生态系统功能等方面发挥着重要的作用。由于树附生苔藓植物结构简单,对环境变化尤为敏感,常在大气污染、气候变化、森林干扰等方面作为指示生物。随着全球变化的加剧,其多样性势必会受到影响。因此,研究树附生苔藓植物多样性分布及其对不同环境因子的响应,对于全球变化背景下树附生苔藓植物的保护和利用具有重要的指导性意义。首先对树附生苔藓植物多样性和空间分布现状进行阐述,然后从附主树木特征、森林群落特征和全球变化等3个方面探讨树附生苔藓植物多样性与影响因素之间的关系,以期从"个体-群落-全球"不同尺度进行分析,为树附生苔藓植物的保护和利用等研究提供借鉴和参考。     

丛生盔形珊瑚共附生可培养真菌

海洋中蕴藏着目前尚无法估量的微生物未知种群和资源,在众多海洋生态系统中,珊瑚礁生态系统是海洋中物种多样性程度最高的生态类型,其中几乎生活着所有海洋生物的门类.随着海洋天然产物和海洋药物研究的不断深入,海洋共附生微生物,特别是热带珊礁无脊椎动物来源的共附生生物,引起了人们的广泛关注.珊瑚共附生真菌的研究可能揭示珊瑚的生存能力和健康状态,同时又是开发利用海洋真菌的重要种质资源.     

基于Illumina MiSeq高通量测序技术分析硇洲岛海星共附生微生物多样性

【背景】海星作为海洋生物中的一类比较高级的棘皮类动物,其体内蕴藏着丰富且具有生物活性的共附生微生物资源。【目的】分析湛江硇洲岛海星中共附生微生物的多样性。【方法】采用IlluminaMiSeq高通量测序技术分别对硇洲岛海星进行共附生细菌16SrRNA基因V3-V4区和共附生真菌18S rRNA基因ITS1-ITS2区的测序,并根据测序结果进行OTU聚类分析、α多样性分析及物种分类分析等。【结果】高通量测序获得细菌和真菌Filtered的数目分别为61992和71196个,OTU数目分别为2384和529个。经物种分类分析,共附生细菌主要为变形菌门(Proteobacteria),其平均相对含量高达77.37%;其次是厚壁菌门(Firmicutes)、拟杆菌门(Bacteroidetes)、放线菌门(Actinobacteria)和梭杆菌门(Fusobacteria);其中优势细菌属为嗜冷杆菌属(Psychrobacter)和乳球菌属(Lactococcus)。共附生真菌主要为子囊菌门(Ascomycota),其相对含量高达92.33%;其次是霉菌门(Fungi)、担子菌门(Basidi...     

海绵内/共生稀有放线菌Dermacoccus sp. X4次级代谢产物分离纯化及结构解析

从中国南海西沙群岛10 m深海水中采集得到一株未鉴定海绵样品,对其进行共附生微生物的分离,得到真菌及细菌共16株。通过分子生物学鉴定及菌株发酵液抑菌活性测定,发现其中一株稀有放线菌皮生球属菌株Dermacoccus sp.X4对金黄色葡萄球菌具有较好抑菌活性。大量发酵制备该菌株发酵液,通过硅胶分配层析、ODS反相层析、SephadexTMLH-20凝胶过滤层析及C18反相层析等分离方法对发酵液成分进行分离,并使用液相质谱连用、一维核磁及二维核磁分析对分离得到的单一化合物进行鉴定,确定二酮哌嗪类化合物1个,吲哚酸酯类化合物2个。本研究中吲哚酸酯类化合物为首次从微生物次级代谢产物中得到,为丰富海洋微生物药用资源作出贡献。