微生物的交流信号

多年来微生物一直被认为是相对孤立的个体,在环境中独立地生存,但近些年的研究使人们认识到微生物也使用复杂多样的方式进行种内、种间,甚至与其他生物间的跨界信息交流。这些交流由特定的信号分子来完成,称之为微生物语言。借助这些交流语言使微生物在特定的生态位中与其相邻个体或种群建立了多样的互动关系,包括合作、竞争与资源共享等,通过协调群体行为,共同应对多变的环境。随着现代分子科学对自然微生物群落的不断深入研究,人们对微生物交流也逐渐有了更为清晰的认知。本综述总结了原核和真核微生物所使用的主要信号物质(如群体感应、群体猝灭、抗生素等)和交流方式,讨论了这些通讯语言在种内(同种微生物)、种间(异种微生物),以及跨界(微生物与宿主)交流上的表现。旨在更为深入地解读这一有趣的多学科交叉研究领域,更好地理解微生物交流语言的形式、机制和目的,为微生物行为的解读和生态事件的解析获取基于化学生态学的新思路。     

细菌数量阈值感应系统与牙菌斑生物膜

细菌生物膜对医学的影响近年来受到越来越多的关注。研究表明,细菌生物膜的形成不是细菌细胞随意堆积的结果,而是细菌相互协调构成的具有高度分化结构的群体。细菌从浮游的生长状态到形成成长生物膜模式,涉及到多种相互交错的信号传导通路。通过各种信号传导系统,细菌来协调其生理活动,以趋利避害。细菌数量阈值感应系统(quorum sensing,QS)是目前受到广泛关注的细菌信号传导系统,     

微生物生物膜研究的新进展

微生物在生长过程中为适应生存环境而形成了生物膜,Dr.Costerton JW在生物膜方面的研究为我们开拓了微生物学的新领域。微生物生物膜是由微生物群体及其包被的细胞外多聚物和基质网组成,它们彼此黏附或者黏附到组织或物体的表面。微生物生物膜与微生物的耐药性形成、基因的转移以及引起机体的持续性感染等都密切相关。目前对生物膜的研究重点已经深入到微生物相互间的信号传递、致病基因的转移以及如何干预微生物生物膜的形成等方面。此外,在治理污水和环境保护工程、生物材料工程和食品工业等方面,微生物生物膜技术已经得到了应用。     

细菌生物膜与耐药性相关性研究进展

细菌生物膜是一种包裹于细胞外多聚物基质中不可逆的黏附于非生物或生物表面的微生物细胞菌落.生物膜状态下的细菌相对其浮游状态具有显著增强的耐药性,对人及动物细菌性感染具有重要研究价值.然而尽管动物细菌耐药性被广泛报道,却很少涉及细菌生物膜与其之间的相关性,本文综述了细菌生物膜的耐药机制并探讨了细菌生物膜与动物源性细菌耐药性的关系,可作为研究细菌耐药性及控制动物产品安全的参考.     

细菌生物膜的结构及形成机制研究进展

细菌生物膜是细菌在特定条件下形成的一种特殊细菌群体结构,菌体被包裹在其自身分泌的多聚物中。近年来,有关生物膜组成结构、形成机制、抗逆性机制及其应用防治等诸方面的研究工作进展迅速,本文主要针对细菌生物膜的结构及形成机制方面的研究进展进行了介绍。     

抗菌肽的抗生物膜机理研究进展

生物膜,也称为生物被膜,是指附着于有生命或无生命物体表面被细菌胞外大分子包裹的有组织的细菌群体。与浮游菌相比,生物膜内的细菌对抗生素的耐受性提高了10–1000倍,是造成目前细菌耐药的主要原因之一。作为一种新型抗菌制剂,抗菌肽的使用为生物膜感染的治疗提供了一种新的思路和手段。抗菌肽在抑制生物膜形成、杀灭生物膜内细菌以及消除成熟生物膜的过程中发挥了独特的优势。文中分析了近30年的数据,从细菌生物膜的结构入手,对抗菌肽可能的抗生物膜机理进行了综述,以期为抗菌肽临床治疗生物膜感染提供一定参考。     

从单分子到细胞的生物膜与膜蛋白研究——美国Purdue大学关于生物膜的研究计划简介

生物膜是由脂质、蛋白质和碳水化合物组成的令人惊讶的多功能“海洋” ,在生命活动中起着非常重要的作用 (如物质运输、代谢调节、分子识别、细胞免疫及激素与药物的作用 )。然而 ,我们目前对于膜的组织结构、动力学和功能等许多方面仍知之甚少。要全面阐明真核细胞的全生理过程就必须详细了解生物膜的各种性质 ,这就要求我们所用的实验手段要与现有的各种研究基因组学和蛋白质组学的方法不同 ,并寻求在多种层面上研究生物膜。本文简介以美国Purdue大学生命科学学院为主提出的从 2 0 0 3年 2月开始近 5～ 10年开展有关生物膜和膜蛋白研究的…     

细菌生物膜的形成与调控机制

细菌通过自身合成的水合多聚物粘附在固体表面,以固着的方式生长从而形成生物膜,细菌生物膜的形成涉及到几个明显的阶段,包括起始的附着、细胞与细胞之间的吸附与增殖、生物膜的成熟、及最后细菌的脱离等四个阶段,生物膜的形成增加了细菌对抗生素的抗性以及帮助细菌逃逸寄主的免疫攻击等,从而引起临床上持续性的慢性感染等各种问题;生物膜结构非常复杂,除了细菌分泌的各种胞外多糖,胞外蛋白质外,最新的研究表明,DNA也是生物膜的一个重要成分.针对近年来的最新文献报道分别对生物膜的形成、结构以及调控机制等进行综述.     

细菌生物膜形成与慢性难愈性创面相关性的研究进展

感染是影响慢性难愈性创面愈合最常见的原因,由于多种细菌混合感染、耐药性产生、生物膜的形成使其治疗成为难题.其中,细菌生物膜形成是导致创面的难以愈合的重要因素之一.本文就慢性难愈合创面中细菌生物膜的形成机制、特征、生态学、对伤口愈合的影响以及可能的治疗对策等作一综述.     

种植体周围炎生物膜的微生物群落多样性研究进展

种植体周围炎是发生在骨性结合种植体周围组织的炎症,是由微生物引发的感染性疾病,可引起种植体周围支持组织丧失而导致种植失败。阐明种植体周围炎生物膜的微生物学基础,可为制定相应防治策略提供理论依据。随着测序技术的发展,基于16S rRNA基因的测序分析技术逐渐应用于与口腔种植体相关的微生物学研究,使人们对种植体周围炎生物膜的微生物群落多样性有了更全面的了解,也进一步认识到种植体周围炎和牙周炎菌斑生物膜的微生物结构存在显著差别。本文根据基于16S rRN基因A序列分析技术的最新研究成果,对种植体周围炎菌斑生物膜的微生物学研究进展作一综述。     

基因转移因子———一类在海洋中广泛存在的介导水平基因转移的新型生物因子

基因转移因子(Gene Transfer Agent,GTA)是一种由细菌释放的、形态和有尾病毒类似的生物颗粒。GTA颗粒携带的遗传物质是宿主基因组的随机小片段而不包含编码GTA自身的基因或病毒基因组。根据4个模式菌株释放的GTA的研究,GTA具有高效的,种间介导基因水平转移的功能。近年来大规模细菌基因组测序,发现编码GTA的基因簇广泛存在于海洋细菌基因组上,GTA是在海洋环境中发生水平基因转移的重要模式。本文在总结4个模式菌株释放的GTA的认识的基础上,着重描述海洋主要类群的细菌释放的GTA的特征,讨论在海洋生态系统中,GTA对水平基因转移的贡献,并对未来的研究进行了展望。     

噬菌体酶类降解细菌生物膜的研究进展

细菌生物膜(bacterial biofilm,BF)是细菌产生耐药性的重要原因之一,给抗生素治疗细菌感染带来极大困难.生物膜主要由细菌菌体和胞外聚合物质(extracellular polymeric substance,EPS)构成,其中EPS成分复杂,主要包括多糖(polysaccharides)、蛋白质、核酸和...     

微生物消毒剂抗性机理

在物体表面和传播介质中,消毒剂能有效抑制或杀死微生物,广泛用于食品、卫生、健康、防疫等领域.在新型冠状病毒肺炎(COVID-19)疫情期间,全球消毒剂的使用量激增,对有效防控病毒传播和防止疫情扩散起到重要作用.但消毒剂的不正确使用会降低其有效性,甚至会诱导微生物产生抗性,从而增加传染性疾病的传播风险.微生物的消毒剂抗性...     

光合细菌生物膜的研究进展

光合细菌生物产氢技术能够将有机废水处理和氢气制备有效结合起来。光合细菌的产氢能力在形成生物膜后变强, 这有利于实现光合细菌的工业化应用。介绍了光合细菌生物膜的形成过程和对光合细菌生物膜形成的模拟研究, 综述了光照、流速、载体等对光合细菌生物膜的形成和产氢性能的影响。借鉴免疫学对生物膜的研究方法和技术, 并深入对光合细菌生物膜形成机理的全面认识, 提高光合细菌生物膜的性能, 是光合细菌生物膜研究的重要方向。     

不同浓度酒精对两种常见细菌生物膜的影响

目的 探讨不同浓度的酒精对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌生物膜形成的抑制作用.方法 配制不同浓度的酒精(1.25％、2.5％、5％和10％),作用于培养24 h形成成熟生物膜的金黄色葡萄球菌和大肠埃希菌,利用FDA/PI荧光染料染色,在激光共聚焦显微镜扫描生物膜并分析活菌与死菌比例.结果 不同浓度的酒精对两种细菌生物膜的形成均有一定破坏作用,5％、10％浓度酒精对金黄色葡萄球菌生物膜破坏最大,活菌与死菌比例为0.142 ±0.007、0.006±0.001;10％浓度酒精对大肠埃希菌生物膜破坏最大,活菌与死菌比例为5.751±1.779.结论 较低浓度的酒精可抑制金黄色葡萄球菌和大肠埃希菌生物膜的形成,且10％浓度的酒精效果最好.     

生物膜型污水脱氮系统中膜结构及微生物生态研究进展

生物膜法污水脱氮系统主要利用生物膜中脱氮功能微生物的代谢活动去除氮素,从而达到净化水质的目的,研究脱氮生物膜的微观结构和微生物生态是揭示生物膜脱氮机理从而提高脱氮效率的重要途径.本文综述了生物膜型污水脱氮系统类型、生物膜微观结构特征及其影响因素、生物膜型污水脱氮系统内氮素传质过程、脱氮机理和生物膜数学模型等方面的研究进展.另外,本文介绍了生物膜型污水脱氮系统内生物膜脱氮功能微生物分布特征,不同生物膜脱氮系统、底物、运行条件和时间对功能微生物群落影响,及新型脱氮功能微生物等方面的研究进展,为生物膜脱氮技术的深入研究提供参考.     

环境中生物膜的菌群结构与污染物降解特性

生物膜是细菌最常见的生长方式。结构有序、功能分化的生物膜群落为内部细菌提供在不利环境中生存的庇护,其环境功效也日益受到关注。本文综述了多种环境中微生物与不同材料表面相互作用、进而发展为生物膜的机制;介绍了环境工程领域中生物膜的先锋菌种和菌群结构动态变化;介绍了生物膜在污染环境中的抗逆与降解特性。     

综述与专论：微生物消毒剂抗性机理

在物体表面和传播介质中,消毒剂能有效抑制或杀死微生物,广泛用于食品、卫生、健康、防疫等领域。在新型冠状病毒肺炎(COVID-19)疫情期间,全球消毒剂的使用量激增,对有效防控病毒传播和防止疫情扩散起到重要作用。但消毒剂的不正确使用会降低其有效性,甚至会诱导微生物产生抗性,从而增加传染性疾病的传播风险。微生物的消毒剂抗性基因还会通过繁殖传代增殖或在不同种属间水平转移而加剧其污染和传播风险,严重威胁到公共卫生安全。目前,抗生素抗性基因(ARG)的广泛出现引起了全球对公共卫生的关注,但对消毒剂的抗性认识非常有限。本文综述了近年来微生物对消毒剂抗性的研究,着重就微生物通过形成生物膜、降低细胞膜通透性、过量表达外排泵、产生消除或减弱消毒剂的特异性酶、改变作用靶点等方式产生抗性的机理进行综述。另外针对微生物消毒剂抗性的获得和传播,对染色体和质粒介导的抗性基因、环境中微生物消毒剂抗性与抗生素抗性的关联进行了论述。消毒剂抗性基因能通过质粒、噬菌体等可移动遗传元件,以转化、转导或接合的方式转移传播,对科学消毒提出新要求。     

病原微生物致病岛的研究

致病岛是病原微生物通过基因水平转移获得的外源DNA,它是在研究致病性肠道菌的基因组结构和致病性的基础上发展起来的,并在其他革兰氏阴性和阳性致病菌中得到证实。本就各类病原菌致病岛的研究近况作一综述,同时介绍了致病岛的特征,讨论了致病岛在微生物进化中的意义及与tRNA基因的关系。     

冬凌草甲素对金黄色葡萄球菌生物膜的抑制机制

【背景】金黄色葡萄球菌是一种常见的食源性致病菌,易在食品及加工器具表面形成生物膜,引起食品腐败和疾病的传播,威胁食品安全。【目的】研究冬凌草甲素抑制金黄色葡萄球菌生物膜形成的作用机制。【方法】使用结晶紫染色法和扫描电镜观察冬凌草甲素对金黄色葡萄球菌生物膜形成的抑制作用,刚果红平板法定性检测冬凌草甲素对细胞间多糖黏附素(polysaccharideintercellular adhesion,PIA)合成的影响,分光光度法测定冬凌草甲素对供试菌株胞外DNA (eDNA)释放量的影响,RT-PCR技术检测冬凌草甲素对供试菌株ica A、cid A、agr A和sar A基因表达量的影响。【结果】冬凌草甲素对金黄色葡萄球菌生物膜形成有较强的抑制作用;冬凌草甲素能显著抑制PIA的合成,且呈浓度剂量依赖;冬凌草甲素能抑制供试菌株e DNA的释放量,其中1/4最小抑菌浓度(minimum inhibitory concentration,MIC)的冬凌草甲素作用金黄色葡萄球菌16 h后,与对照组相比,e DNA的释放量降低了48.62%;冬凌草甲素可显著抑制金黄色葡萄球菌生物膜形成相关基因的表达,其中1/2MIC的冬凌草甲素作用金黄色葡萄球菌16 h后,ica A、cid A、agr A和sar A基因的表达量分别比对照降低了91.6%、94.7%、77.6%和70.4%。【结论】冬凌草甲素通过抑制ica A和cid A基因的表达,影响PIA的合成和eDNA的释放,进而干预生物膜的形成。