PlcR在炭疽芽胞杆菌A16R中的功能研究

炭疽芽胞杆菌(Bacillus anthracis)、蜡样芽胞杆菌(B. cereus)和苏云金芽胞杆菌(B. thuringiensis)均属于蜡样芽胞杆菌群,在遗传学上有很高的相似性。PlcR (Phospholipase C regulator)在蜡样芽胞杆菌中是十分重要的调控因子,但plcR基因在炭疽芽胞杆菌中发生一个无义突变导致在炭疽芽胞杆菌中产生一个截短PlcR蛋白。为了研究plcR基因对炭疽芽胞杆菌功能的影响,文章以蜡样芽胞杆菌CMCC6330基因组为模板,构建重组表达质粒pBE2A-plcR后导入炭疽芽胞杆菌疫苗株A16R中获得重组菌株,对其进行表型分析。结果显示,炭疽芽胞杆菌重组菌株的溶血活性基本没有恢复,但恢复了部分神经鞘磷脂酶活性,表明将蜡样芽胞杆菌的plcR基因导入炭疽芽胞杆菌后,可以直接激活神经鞘磷脂酶活性。     

广东南岭森林土壤中可培养细菌多样性

广东南岭森林土壤中蕴藏着丰富的生物资源,但对其中的可培养细菌种类仍缺乏系统了解。本研究采用贫营养型的R2A培养基和富营养型的TSA培养基对南岭森林土壤中细菌进行了分离,获得细菌408株,分别从属于厚壁菌门、变形菌门、放线菌门和拟杆菌门的35属。其中的优势类群为厚壁菌门,占分离总数量的71%。在属水平,芽胞杆菌及其近缘属为优势类群。除芽胞杆菌外,假单胞菌、伯克霍尔德氏菌、草酸杆菌科Collimonas属和罗丹诺杆菌科Dyella属是分离获得的主要类群。R2A培养基在分离革兰氏阴性的变形菌门菌株方面表现出一定的偏好性,而TSA培养基分离得到的更多为快速生长的芽胞杆菌及其近缘的革兰氏阳性细菌。发现了15属的菌株具有一定的水解酶活性,大多表现出对淀粉和牛奶的水解活性,对有机磷的水解性能优于对无机磷的水解。降解纤维素的菌株则主要集中于芽胞杆菌及其近缘属中。发现了潜在新物种26株,分布于芽胞杆菌、Dyella、类芽孢杆菌等9属中。本研究仅使用了两种营养类型的培养基,进一步借助培养组学技术有望能更加全面反映南岭森林土壤中的可培养微生物多样性。     

炭疽芽胞杆菌中CRISPR位点

【目的】考察炭疽芽胞杆菌中规律成簇的间隔短回文序列(Clustered regularly interspaced short palindromic repeats,CRISPR)位点多态性情况及基于CRISPR位点多态性的分子分型方法是否在炭疽芽胞杆菌分型中适用。【方法】下载NCBI数据库中6株炭疽芽胞杆菌基因组并截取其中CRISPR位点片段序列。根据炭疽芽胞杆菌内CRISPR位点信息,设计相关引物,以193株炭疽芽胞杆菌基因组为模板PCR扩增CRISPR位点片段,测序。本地Blast比对截取序列及测序结果,查看CRISPR位点在炭疽芽胞杆菌中的多态性情况,并比较炭疽芽胞杆菌与蜡样芽胞杆菌和苏云金芽胞杆菌内CRISPR位点情况。【结果】炭疽芽胞杆菌内CRISPR位点不存在多态性。【结论】基于CRISPR位点多态性的分子分型方法不适用于炭疽芽胞杆菌分型,但可以用于区分炭疽芽胞杆菌与蜡样芽胞杆菌和苏云金芽胞杆菌。     

解淀粉芽胞杆菌分离鉴定及培养优化的研究进展

解淀粉芽胞杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)是芽胞杆菌属的一个种,广泛存在于自然界,具有丰富的生境多样性,其芽胞具有抗逆性,可抵抗不良环境,同时能产生多种抗菌物质,如脂肽、抗菌蛋白和多种酶类,能抗植物病原真菌和有害细菌,该菌能形成生物膜,定植于植物根系,促进植物生长,因此对该菌进行分离鉴定以及培养优化具有重要意义。截至目前,已经从各种生境中分离、鉴定了多种有应用价值的解淀粉芽胞杆菌,通过不同策略对该菌的培养基和培养条件进行优化,使该菌相关功能得以提高。本文综述了近年来对解淀粉芽胞杆菌的生境多样性、分离鉴定及培养基和培养条件优化的策略,简要归纳了国内外关于解淀粉芽胞杆菌重要的工业和商业产品,为更好地研究和应用解淀粉芽胞杆菌提供必要的参考和借鉴。     

蜡状芽胞杆菌群代谢途径的分析和比较

微生物基因组测序和高通量分析方法获得了大量的数据和信息,利用这些信息研究代谢网络成为当前的一个新热点。文章在比较和分析重构代谢网络不同方法的基础上,利用蜡状芽胞杆菌群中已测序的9株蜡状芽胞杆菌、6株炭疽芽胞杆菌、6株苏云金芽胞杆菌基因组,对它们的碳水化合物代谢途径、氨基酸代谢途径和能量代谢途径进行比较与分析,找出它们的共性和特性。这3种菌都存在必需的糖酵解、三羧酸循环、丙氨酸代谢、组氨酸代谢及能量代谢等途径;同时它们还存在特殊的代谢途径,蜡状芽胞杆菌对单糖的利用率较高;炭疽芽胞杆菌的氨基酸降解和转运途径较丰富;苏云金芽胞杆菌中存在催化谷氨酸转化的代谢旁路等。代谢途径的分析为深入研究它们的食物毒素、炭疽毒素和杀虫毒素提供了新思路。     

需氧芽孢杆菌属在医学和兽医学上的重要性

<正> 在绝大部份最近的医学微生物学教科书中,需氧芽胞杆菌章节可能集中在炭疽芽胞杆菌,并谈及众所周知的食物中毒菌——蜡样芽胞杆菌的一些资料。最近个别课本可能指出,蜡样芽胞杆菌是条件致病菌,但更常见的是蜡样和其它需氧芽胞杆菌常被作为污染来菌予以排除。诚然,它们作为污染杂菌都是重要的。如果从另一方面提到,在大自然界、医院及家庭的外环境中,处处都有这些菌大量存在,并产生有抵抗力的菌内芽胞,这些事实将使人吃惊。事实上,一项研究已经显示需氧芽胞杆菌属各个种是注射海洛因和注射器械上最常见的杂菌,也     

抑制小麦赤霉病生防芽胞杆菌的筛选与相关研究

芽胞杆菌因其具有广谱的抑菌活性,在农业生产上常用于防控植物病害。本研究比较了五种芽胞杆菌发酵上清液对禾谷镰刀菌PH-1的抑制作用,结果发现枯草芽胞杆菌SCK6基本没有抑制效果,地衣芽胞杆菌BSK3和多粘芽胞杆菌BSK4有较弱的抑制作用,解淀粉芽胞杆菌TZ01和贝莱斯芽胞杆菌SH06抑制效果明显,其中贝莱斯芽胞杆菌SH06的抑制作用最为显著。进一步从不同培养基、培养时间及渗透剂对SH06菌株发酵条件进行了优化,结果表明在TB培养基中培养24 h并加入0. 5%TritonX-100的渗透剂时,发酵上清对禾谷镰刀菌PH-1的抑制效果最佳。本文为贝莱斯芽胞杆菌作为一种新型生防菌剂奠定了良好的应用基础,不仅丰富了生物防治菌种的菌库,也为小麦赤霉病的防治提供了一种新的选择,对未来菌种联合防治提供了新的方向。     

苏云金芽胞杆菌spoⅢD基因缺失突变株的特点

微镜观察和芽胞计数分析显示,突变株基本丧失了形成芽胞的能力,但依然形成晶体.SDS-PAGE结果显示,在SSM培养基中,突变株对伴胞晶体蛋白的形成量影响并不显著;在营养较富集的Luria-Bertani培养基中,突变株中伴胞晶体蛋白的形成量较野生型和互补株明显降低.利用载体pHT315携带spoⅢD操纵子互补突变株,互补株恢复了产生晶体和芽胞的能力.[结论]本研究证明spoⅢD基因是苏云金芽胞杆菌芽胞形成所必需,同时与晶体蛋白的表达相关.     

炭疽芽胞杆菌A16D2株BA2380基因缺失突变株的构建

本课题组早期研究结果表明,炭疽芽胞杆菌BA2380蛋白可能与炭疽芽胞杆菌毒力有关,因而有必要对其功能进行深入研究。选取炭疽芽胞杆菌A16D2株为出发菌株,以其BA2380基因为目的缺失基因,参照A16D2株基因组序列及质粒pSET4s序列,利用软件设计上下游同源臂及抗性基因引物,用本实验室改造的“Golden Gate”克隆方法将3个片段同时连入温敏型穿梭载体pKMBK中(本实验室构建的受体质粒),从而构建基因打靶质粒。将该基因打靶质粒导入炭疽芽胞杆菌A16D2感受态细胞中,利用同源重组原理,筛选获得炭疽芽胞杆菌A16D2 BA2380基因缺失突变株,并对其进行验证。结果验证了本课题组构建的“Golden Gate”克隆体系进行多片段克隆的高效性,也为后续探索其基因功能奠定了基础。     

4种细菌芽胞中α/β-SASP分子结构对比分析

认识和描述不同细菌芽胞α/β-SASP的分子结构特征,为深入开展以α/β-SASP为靶向修饰的应用技术提供科学依据.运用生物信息学方法和技术,比对分析4种菌株,炭疽芽胞杆菌Ames 株、苏云金芽胞杆菌serovar konkukian 97-27 株、腊样芽胞杆菌ATCC 10987株、枯草芽胞杆菌168 株的α/β-SASP基因及蛋白质一、二、三级结构的异同.基因-ClustalW2;一级结构-ClustalW2和ProtParam tool;二级结构-SOPMA;三级结构-SWISS-MODEL和Swiss-Pdbviewer4.0.1.4种菌株的α/β-SASP基因及蛋白质一、二、三级结构有明显的同源性,炭疽芽胞、苏云金芽胞和腊样芽胞的生物学特征非常相似.在开展细菌芽胞的α/β-SASP基因及生物效应研究时,可以首选苏云金杆菌芽胞或腊样杆菌芽胞作为炭疽杆菌芽胞的试验菌,其次可以选择枯草杆菌芽胞.     

小菌虫肠道可培养细菌的分离鉴定及产消化酶活性分析

目的 分离小菌虫肠道可培养细菌,并研究其产消化酶活性,探讨肠道细菌对小菌虫消化食物的影响。方法 采用传统细菌分离培养方法分离小菌虫肠道细菌,利用16S rDNA序列进行细菌分子鉴定;利用筛选培养基鉴别各细菌的产蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶和纤维素酶活性。结果 在小菌虫肠道中分离到4种可培养细菌,分别是枯草芽胞杆菌（Bacillus subtilis）、肺炎克雷伯菌（Klebsiella pneumoniae）、Pseudocitrobacter faecalis和芽胞杆菌（Bacillus sp.）。其中,2种芽胞杆菌属细菌有产消化酶活性。枯草芽胞杆菌有产纤维素酶、淀粉酶和蛋白酶活性;芽胞杆菌仅有产蛋白酶活性,但产酶能力低于枯草芽胞杆菌。结论 小菌虫肠道细菌中可培养细菌结构简单,但其中的芽胞杆菌属细菌有产纤维素酶、淀粉酶和蛋白酶能力,说明小菌虫肠道中的2种芽胞杆菌属细菌可能有协助小菌虫进行食物消化的功能。     

苏云金杆菌毒性质粒在蜡状芽胞杆菌群间的水平转移

以苏云金芽胞杆菌KT0为质粒供体菌,在液体环境中与蜡状芽胞杆菌组成员菌(Bacillus cereus sensu lato group strains)发生接合转移。对所筛选到的接合转移子进行了质粒稳定性检测、PCR验证以及供、受体菌染色体背景RAPD图谱分析。不同培养基中质粒转移率数据表明:在人工LB培养基及灭菌牛乳中,质粒pHT73均能以不同频率转移至蜡状芽胞杆菌组受体菌,并且在牛乳中转移活性更高,最高可这4.8×10~(-4)cfu/ donor。获得质粒的受体菌同时具备了质粒所编码基因功能,产生其编码的杀虫晶体蛋白。SDS-PAGE电泳和光镜结果显示转化菌在得到外源质粒pHT73后,能产生由cry1Ac基因编码的130 ku蛋白Cry1Ac,在芽胞期能形成稳定的菱形晶体。     

蜡样芽孢杆菌的分类地位和鉴定标准

<正>需氧芽孢杆菌属中发现最早的是枯草芽孢杆菌(1835,1835,1872),其次是炭疽芽孢杆菌(1872)。后来陆续发观许多新的芽孢杆菌,形态与炭疽芽胞杆菌类似或相仿,于是人们把一些与炭疽芽胞杆菌相似的近缘菌统称之为“类炭疽杆菌”或“伪炭疽杆菌”,直到本世纪三十年代尚且如此。(Wagner,1920,1923,Grierson,1928)。 本世纪四十年代以来,对需氧芽孢杆菌属的分类研究有了很大进展,基本均以Bergey的细菌鉴定手册为准。但在各个种的分类地位上仍有不同观点,如Smith等     

制备炭疽芽胞杆菌检测基因芯片的初步研究

建立制备炭疽芽胞杆菌检测基因芯片的技术,并探讨研制检测炭疽芽胞杆菌基因芯片的方法。酶切炭疽芽胞杆菌的毒素质粒和荚膜质粒,通过建立质粒DNA文库的方法获取探针,并打印在经过氨基化修饰的玻片上,制成用于炭疽芽胞杆菌检测的基因芯片。收集了290个阳性克隆探针,制备了检测炭疽芽胞杆菌的基因芯片。提取炭疽芽胞杆菌质粒DNA与基因芯片杂交,经ScanArray Lite芯片阅读仪扫描得到初步的杂交荧光图像。通过分析探针的杂交信号初步筛选出273个基因片段作为芯片下一步研究的探针。     

不同品系小鼠对炭疽芽胞杆菌弱毒株芽胞的敏感性研究

通过比较四种品系小鼠对炭疽芽胞杆菌（Bacillus anthracis）（简称炭疽杆菌）弱毒株芽胞的敏感性，确定炭疽杆菌弱毒株芽胞攻毒合适的动物模型。采用炭疽杆菌弱毒株A16Q1（pXO1-、pXO2+）和A16PI2（pXO1+、pXO2-）的芽胞对四种品系小鼠（DBA/2、KM、ICR和BALB/c）进行腹腔攻毒，记录小鼠死亡时间，计算LD₅₀、绘制存活曲线并统计分析。运用较敏感的KM小鼠研究不同canSNP基因型毒素缺陷株（含pXO2拷贝数不同）芽胞的毒力差异。利用更为敏感的DBA/2小鼠评价S-层蛋白BA3338对荚膜缺陷株芽胞毒力的影响。结果表明，在四种品系小鼠中，毒素缺陷株芽胞的毒力均高于荚膜缺陷株芽胞的毒力。DBA/2小鼠对炭疽杆菌弱毒株芽胞的剂量依赖关系最好，最为敏感，其次是KM小鼠，而ICR小鼠和BALB/c小鼠对炭疽杆菌弱毒株芽胞不敏感。确定了DBA/2小鼠和KM小鼠在炭疽杆菌弱毒株芽胞研究中的适用性。使用KM小鼠评价了不同canSNP基因型炭疽杆菌芽胞的毒力差异，结果表明，不同canSNP基因型炭疽杆菌由于所含pXO2质粒拷贝数的差异导致芽胞的毒力不同。使用DBA/2小鼠评价了S-层蛋白BA3338缺失对炭疽杆菌芽胞毒力的影响，表明BA3338基因的缺失导致炭疽杆菌芽胞毒力降低。     

小鼠皮肤感染期间炭疽杆菌芽胞在体内发芽

<正>背景:发芽是成功定植和全身播散炭疽杆菌的关键一步。在体内芽胞的发芽很少有可利用的数据,目前还不清楚芽胞与宿主细胞的相互作用是否是芽胞开始发芽所必要的。方法:为了调查炭疽杆菌芽胞和皮肤组织之间的早期的相互作用,芽胞接种在豚鼠腹腔内的无细胞装置中或小鼠耳上。通过菌落形成单位计数和电子显微镜分析发芽及细菌的生长情况。结果:在豚鼠模型中,发芽发生在体内无细胞接     

炭疽灭活和裂解芽胞抗原免疫家兔后血清中的IgG抗体应答

炭疽杆菌芽胞在炭疽免疫中发挥基本作用。实验中以炭疽活芽胞疫苗为原形,建立了制备灭活和裂解炭疽芽胞的方法,研究了各种灭活和裂解炭疽芽胞疫苗不同浓度、不同剂次免疫家兔的抗芽胞和毒素IgG应答,总结分析了各种灭活和裂解炭疽芽胞疫苗用于新疫苗成分之一的可能性。甲醛灭活炭疽芽胞疫苗设芽胞浓度2.5×108剂量组、5×108剂量组、1×109剂量组,于0、4、8周时3次免疫。在3剂免疫后血清抗炭疽芽胞IgG水平持续升高,首次免疫后4、8、12周时家兔血清中抗芽胞IgG几何平均滴度可达到600～16000。裂解炭疽芽胞疫苗的制备和动物免疫中,只采取了2.5×108芽胞浓度,两剂免疫,免疫时间为0、4周。在首次免疫后4、8、12周时家兔血清中抗芽胞IgG几何平均滴度分别为362、776和388。各时间点采集的家兔血清未能测出或只测出极微量的抗炭疽毒素IgG。通过上述研究认为,以裂解炭疽芽胞抗原作为炭疽疫苗成分之一,其抗原性和免疫原性是适宜的;免疫剂量可以设定为2.5×108芽胞浓度上下;免疫次数可定为2剂间隔1个月。     

苏云金芽胞杆菌spoIIID基因缺失突变株的特点

摘要：【目的】构建苏云金芽胞杆菌spoIIID基因缺失突变株,并研究其与出发菌株的表型及性质差异。【方法】采用基因同源重组技术敲除了苏云金芽胞杆菌HD-73菌株中的spoIIID基因,构建了spoIIID缺失突变株,测定生长曲线,并通过扫描电子显微镜观察,芽胞计数分析及SDS-PAGE 蛋白电泳比较突变株与出发菌株的差异。构建遗传互补菌株,观察菌株性状的回复情况。【结果】通过温敏载体同源重组敲除技术获得了苏云金芽胞杆菌HD-73菌株spoIIID基因缺失突变株,生长曲线测定表明,突变株较出发菌株在平稳期后期生长较缓和;扫描电子显微镜观察和芽胞计数分析显示,突变株基本丧失了形成芽胞的能力,但依然形成晶体。SDS-PAGE结果显示,在 SSM培养基中,突变株对伴胞晶体蛋白的形成量影响并不显著;在营养较富集的Luria-Bertani培养基中,突变株中伴胞晶体蛋白的形成量较野生型和互补株明显降低。利用载体pHT315携带spoIIID操纵子互补突变株,互补株恢复了产生晶体和芽胞的能力。【结论】本研究证明spoIIID基因是苏云金芽胞杆菌芽胞形成所必需,同时与晶体蛋白的表达相关。     

地衣芽胞杆菌对白色念珠菌等的拮抗作用

目的了解地衣芽胞杆菌在试管内与阴道正常菌群共生关系的情况。方法将地衣芽胞杆菌菌液分别与葡萄球菌、大肠埃希菌、白色念珠菌、德氏乳杆菌混合培养,定量计数各菌在不同时间内单独培养和混合培养时各菌的活菌数。结果地衣芽胞杆菌生长不受金黄色葡萄球菌、白色念珠菌和大肠埃希菌的影响,金黄色葡萄球菌和白色念珠菌在有地衣芽胞杆菌存在的情况下,其生长受到明显的抑制（P〈0.05）;乳杆菌在12-48 h内,有显著的抑制地衣芽胞杆菌生长的作用,而乳杆菌的生长不受地衣芽胞杆菌的存在与否而正常生长。结论地衣芽胞杆菌对金黄色葡萄球菌及白色念珠菌在体外具有明显的拮抗作用,地衣芽胞杆菌对大肠埃希菌、乳杆菌无明显的体外拮抗作用。     

一种KBMA炭疽疫苗候选株的研制

炭疽病是由炭疽芽胞杆菌Bacillus anthracis引起的一种人畜共患传染病,严重影响着人类的健康。近年来在细菌疫苗的研究中发现一种特殊的现象：细菌被杀死后,体内的代谢活性却仍然维持 (Killed but metabolically active,KBMA)。此发现为炭疽新型疫苗候选株的研制提供了新思路。先通过同源重组的方法,利用pMAD质粒和Cre-loxP重组酶系统完成对缺失两个毒性大质粒的炭疽芽胞杆菌减毒株AP422的uvrAB基因的敲除,得到AP422△uvrAB菌株,然后通过光化学处理 (包括长波紫外光的照射和8-甲氧基补骨脂素处理),使炭疽芽胞杆菌AP422△uvrAB失去繁殖能力。利用四氮唑化合物MTS检测其代谢活性,表明光化学处理杀死后的炭疽芽胞杆菌AP422△uvrAB在至少4 h内维持一个很高的代谢活性水平,即具备典型的KBMA特性。炭疽杆菌AP422 △uvrAB的KBMA菌株的成功研制为我们提供了一种新型炭疽疫苗候选株。