噬菌体及其裂解酶在食源性致病菌检测和控制中的应用

微生物致病菌引起的食源性疾病在全世界频频发生,对人类健康造成严重危害,尤其是致病菌耐药性的出现使常规治疗陷入困境。噬菌体及其编码的裂解酶的发现及应用,为食源性致病菌的检测及生物防治开辟了新的途径。综述噬菌体及其裂解酶在构建食源性致病菌的快速检测方法和生物防治方面的应用。     

肠出血性大肠埃希菌O157:H7噬菌体FEC14和FEC19特性及污染牛肉杀菌潜在应用探究

【背景】肠出血性大肠埃希菌O157:H7是重要的食源性致病菌之一,并且其耐药性越来越严重,寻找裂解性强噬菌体用于防治大肠埃希菌感染具有广阔的应用前景。【目的】从环境中分离鉴定能特异裂解大肠埃希菌O157:H7的噬菌体,通过对生物学特性及裂解细菌功效的探究,为其在食品安全防控中提供理论依据和研究基础。【方法】通过双层平板法分离并纯化噬菌体,透射电镜观察噬菌体形态,测定最佳感染复数、一步生长曲线、pH稳定性、温度稳定性,对噬菌体进行全基因组测序及噬菌体裂解细菌功效。【结果】2株大肠埃希菌O157:H7噬菌体FEC14和FEC19的头部皆呈二十面体立体对称,FEC14头部直径约80nm,尾丝呈星形,FEC19头部直径约58 nm,尾丝呈针形;噬菌体FEC14的最佳感染复数为0.001,潜伏期为15 min,裂解期为65 min,平均暴发量为156 PFU/cell,FEC19的最佳感染复数为0.1,潜伏期为10 min,裂解期为80 min,平均暴发量为800 PFU/cell;噬菌体FEC14能在60℃、pH 4.0-11.0条件下存活,噬菌体FEC19在70℃、pH5.0-9.0条件下存...     

噬菌体在食品工业中的应用与危害防控

近年来,噬菌体由于其特异性侵染细菌的特性,在食品加工及保藏过程中有害微生物的控制和检测方面展现出良好的应用前景。例如在食品表面喷洒噬菌体或将噬菌体与食品包装材料结合,对食源性致病菌及腐败菌加以控制,以及利用基因工程手段构建报告噬菌体对食源性致病菌进行快速检测等。然而,噬菌体也是危害食品发酵的重要因素之一,轻则减产,重则引起整个发酵过程失败,造成巨大的经济损失。目前主要通过噬菌体消毒及灭活、发酵菌种变换等方式防止噬菌体污染。本文综述了食品工业中噬菌体应用及危害的研究现状,以期为拓宽噬菌体在食品工业中的应用途径及开发噬菌体污染防治的新技术提供理论依据。     

分枝杆菌噬菌体整合及裂解的分子机理

结核病仍旧威胁着全球人类健康,中国是结核病高发国家之一,寻求新的药物和疫苗势在必行。随着对噬菌体研究的深入,分枝杆菌噬菌体成为结核病新型药物发现和药敏实验的研究热点之一。噬菌体进入宿主菌体内,以裂解和溶源两种途径进入循环。以分枝杆菌的溶源性噬菌体为例,综述了分枝杆菌噬菌体整合和裂解分子机理。分枝杆菌溶源性噬菌体的整合需噬菌体基因组的附着位点attachment site(attP),宿主菌分枝杆菌基因组的附着位点attachment site(attB),整合酶integrase(Int)和整合宿主因子integration host factor(mIHF)。部分溶源性噬菌体如Ms6进入裂解循环,复制转录组装成新的子代噬菌体,在裂解素(Lysin)和穿孔素(Holin)的协同作用下裂解宿主菌,释放子代噬菌体。目前国内未见对分枝杆菌噬菌体的研究报道。研究分枝杆菌噬菌体整合及裂解机理对结核病治疗新药开发有一定的启示。     

一株新型牛源肺炎克雷伯菌噬菌体的分离鉴定

【背景】肺炎克雷伯菌(Klebsiella pneumoniae)是一种广泛分布于环境中的重要致病菌,该菌较高的耐药性致其在养殖业中治疗较为困难。【目的】分离一株裂解性肺炎克雷伯菌噬菌体,对分离株进行生物学特性鉴定和基因组学分析。【方法】使用双层平板法从四川省某奶牛场中分离、纯化出一株裂解性噬菌体,测定其裂解谱、热稳定性、酸碱耐受度、最佳感染复数及一步生长曲线等生物学特性,并进行全基因组的测序及注释分析。【结果】得到一株裂解性肺炎克雷伯菌噬菌体vB_Kpn_B01,该噬菌体拥有透明且无晕环的噬菌斑,热稳定性较高,在极酸或极碱环境下不进行裂解活动,特异性较强,属长尾噬菌体科(Siphoviridae)。vB_Kpn_B01全基因组大小为113 227 bp,GC含量为47.97%。注释结果显示噬菌体拥有149个编码序列和25个tRNAs,不含耐药基因及毒力基因。通过噬菌体的进化树分析发现,该噬菌体为Sugarlandvirus。【结论】vB_Kpn_B01拥有高效的生长...     

改造噬菌体用于治病更有效

俄罗斯遗传和微生物育种科研所研究人员运用现代生物技术在研发噬菌体及其用于清除致病菌和治疗疾病方面取得新进展 :1.突破了噬菌体对其寄主裂解的专一性 :他们通过基因技术的应用改造了噬菌体 ,使其进入人体内之后能攻击多种类的病原菌 ;也就是说 ,这种“工程噬菌体”能使病原菌产生毒蛋白 ,更有效地杀死其它病原菌。显然 ,对比抗菌素治病 ,其具有独特的优越性。一是致病菌难以产生抗药性 ,或者说 ,不存在抗药性的问题 ;二是噬菌体的杀菌效果显著 ,疗效持久。因此 ,这种“工程噬菌体”用来治疗某些致病菌引发的疾病所产生的疗效有广阔的开…     

裂解或溶源-细菌遭遇噬菌体后的命运抉择

噬菌体是地球上数量最丰富的有机体,其在自然生态系统的塑造和细菌进化驱动中发挥着至关重要的作用。在与宿主的相互斗争中,噬菌体可以选择以下2种方式决定其与宿主的命运:(1)裂解:通过裂解宿主细胞最终大量释放噬菌体颗粒;(2)溶源:将其染色体整合到宿主细胞基因组中,与宿主建立一种潜在的互存关系。对于一些温和的噬菌体,这种倾向进一步受到感染多样性的调节,其中单一感染主要是裂解性的,而多重感染则多是溶源性的。溶源性的噬菌体不仅可以根据外界环境的理化因子,还可以通过细菌自身的群体感应系统来启动裂解-溶源开关,进而决定其宿主菌的命运。与此同时,宿主细菌在与噬菌体长时间的斗争中也进化出了针对噬菌体的手段。总而言之,噬菌体深刻影响着细菌的群落动态、基因组进化和生态系统等,而这一切都取决于噬菌体与宿主间的斗争模式(裂解/溶源性感染)。本文探讨了导致温和噬菌体对宿主菌进行裂解-溶源命运抉择的影响因素并系统性总结了细菌在面对噬菌体侵染时的应对策略的最新研究进展,以期能为噬菌体与宿主的研究提供建议和帮助。     

鲍曼不动杆菌噬菌体生物学特性的研究

从污水中分离鉴定鲍曼不动杆菌噬菌体,并对其生物学特性进行分析,为开发针对细菌感染的噬茵体生物制剂提供前期工作.采用双层琼脂法分离可裂解鲍曼不动杆菌的噬菌体,通过负染法电镜观察噬茵体的大小和形态,将噬菌体和宿主菌以不同比例混合,测定噬菌体的最佳感染复数并观察一步生长曲线,提取噬菌体核酸进行酶切电泳分析,通过SDS-PAGE分析噬菌体的结构蛋白和非结构蛋白.成功分离3株可裂解鲍曼不动杆菌的噬菌体(分别命名为ΦAb-1、ΦAb-2和ΦAb-3),电镜显示噬菌体的头部呈二十面体,直径约50nm,有一短尾.噬菌体ΦAb-1的最佳感染复数为10-2,一步生长曲线表明噬菌体在裂解宿主菌时,潜伏期为20 min,爆发期为30 min,裂解量为190 PFU/cell.限制性酶切电泳显示噬菌体ΦAb-1的基因组大小约40 kb左右,为双股环状DNA.SDS-PAGE的噬菌体蛋白电泳包括7种蛋白,分子量在29 ～ 116 ku.噬菌体ΦAb-1、ΦAb-2和ΦAb-3对鲍曼不动杆菌具有很强的裂解毒性.根据其形态、结构和噬菌体分类法,鲍曼不动杆菌噬菌体属于有尾病毒目,足尾病毒科.     

PB1样铜绿假单胞菌噬菌体PHW2的生物学特性

【背景】铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa)是一种引起医院感染、急性感染和慢性感染的常见条件致病菌。多重耐药铜绿假单胞菌仍然是引起严重医院感染的常见病菌,其临床治疗面临严峻挑战。噬菌体具有特异性杀菌的能力,在防治铜绿假单胞菌耐药菌方面具有应用前景。【目的】分离能裂解碳青霉烯类耐药的铜绿假单胞菌的噬菌体,分析其生物学特性和基因组特征,为噬菌体治疗储备资源。【方法】采集环境水样,用双层琼脂平板法分离噬菌体,对其形态、一步生长曲线、感染复数等生物学特性进行研究;使用IlluminaMiSeq平台测定噬菌体的全基因组序列,利用Newbler3.0、GeneMarkS、BLASTp、Mauve2.4.0等生物信息软件进行拼接、注释和比较基因组学分析。【结果】分离到一株噬菌体PHW2,该噬菌体属肌尾病毒科成员,可裂解7株碳青霉烯类耐药的铜绿假单胞菌;其最佳感染复数为0.1。一步生长曲线结果显示,其感染宿主菌PA001的潜伏期为100 min,裂解期为360 min,裂解量为25 PFU/cell;噬菌体PHW2在温度25-50℃和pH 6.0-8.0范围内稳定;紫外照射7 ...     

超滤过结合密度梯度离心纯化鲍曼不动杆菌噬菌体方法的建立

目的 探讨获得低浓度内毒素和高滴度鲍曼不动杆菌噬菌体的方法,为制备安全的噬菌体生物制剂提供参考.方法 用可截留100 kD以上分子量的超滤离心管浓缩噬菌体裂解液并滤出分子量约为10 kD的内毒素,然后用蔗糖密度梯度离心纯化噬菌体浓缩液;分别测定超滤前、超滤后和纯化后的噬菌体滴度,采用鲎试验测定超滤前后内毒素的浓度,通过SDS-PAGE分析超滤前后和纯化后噬菌体蛋白的纯度.结果 经超滤离心法噬菌体滴度从3.9×1010 PFU/mL提高至1.68×1012PFU/mL,并可去除99.2％的内毒素;超滤过结合密度梯度离心后的SDS-PAGE可清晰呈现7种蛋白,分子量为29～100 kD.结论 超滤过结合密度梯度离心是一种简便、快速浓缩和纯化噬菌体的方法,并可有效地去除裂解液中的内毒素.