小单孢菌及其在海洋药物开发中的前景

小单孢菌是除链霉菌外,生产抗生素的另一大家族。从分类地位、生态分布、分离方法以及产生物活性物质的状况等方面,介绍了小单孢菌研究的历史和现状。展望了小单孢菌在海洋药物开发中的前景。     

链霉菌质粒pSET152电转化稀有放线菌小单孢菌的研究

利用链霉菌(Streptomyces)噬菌体ΦC31所构建的整合型载体pSET152作为供体质粒,分别以小单孢菌(Micromonospora)40027菌株的萌发孢子和新鲜菌丝体作为受体菌,在不同的电场强度下进行电转化实验,结果表明:以小单孢菌40027菌株萌发孢子为受体菌,未获得电转化子;以小单孢菌40027菌株新鲜菌丝体为受体菌,获得了电转化子。电场强度为13kV/cm时可获得最高转化效率。Southern杂交结果表明:质粒pSET152可通过菌丝体电转化法导入小单孢菌40027菌株,并整合到小单孢菌40027菌株的染色体上,暗示链霉菌噬菌体ΦC31的整合酶基因和整合位点在异源宿主小单孢菌40027菌株中仍具有相同的功能。质粒稳定性检测实验表明:质粒pSET152可稳定地存在于小单孢菌40027菌株中。     

小单孢菌属特异寡核苷酸探针的设计及杂交条件优化

小单孢菌在生态环境中占有重要地位,也是寻找新的抗生素的重要来源.为了探索小单孢菌的生态分布和在未培养情况下的生态位,在分离和鉴定一定数量的小单孢菌的情况下利用小单孢菌属的16S rDNA基因同源性,采用ClustalX软件进行序列分析,设计了小单孢菌属的16S rRNA特异寡核苷酸探针Mn1和Mn3两个序列,将这两个序列与GenBank中小单孢和非小单孢菌属的16S rRNA序列进行Blastn比对分析,先在理论上确认Mn1和Mn3对小单孢菌属是特异的.收集小单孢和非小单孢菌株19株,通过原位杂交试验的方法对设计的探针进行特异性验证,结果证明,Mn1能和试验用到的所有小单孢菌属的标准菌株杂交和非小单孢菌均不能杂交;Mn3能和所有小单孢菌属的标准菌株杂交,但也能与链霉菌CGMCC4.891(Streptomyces microflavus)杂交.初步证明Mn1可作为小单孢菌属的特异性探针.并通过杂交条件试验优化了Mn1荧光原位杂交的条件:甲酰胺浓度为30%,溶菌酶处理时间为37℃ 40 min,HCl处理时间为60 min,杂交时间为3 h.     

从红树植物根际土壤选择性分离小双孢菌

从海南文昌采集23种红树植物的根际土壤, 采用GA、HV作为选择性分离培养基, 添加复合维生素、放线菌酮、制霉菌素和重铬酸钾, 结合适当的预处理: 干热120°C 60 min或干热100°C 60 min及1% 氯胺-T处理30 min, 平板稀释涂布法(10-1、10-2、10-3)分离其中的小双孢菌。共分离得到199株放线菌, 通过培养特征及显微形态观察, 发现其中有链霉菌147株、非链霉菌52株。选择7株链霉菌和28株非链霉菌进行了16S rRNA基因序列分析, 结果显示19株菌属于小双孢菌属, 7株属于链霉菌属, 4株属于野野村菌属, 2株属于小单孢菌属, 1株属于链孢囊菌属, 1株属于阿萨诺氏菌属, 1株属于小单孢菌科。结果表明红树林根际土壤中蕴含着丰富的小双孢菌资源。     

拉鲁湿地自然保护区放线菌组成分析及生物活性测定

探究拉鲁湿地自然保护区的放线菌组成及其抑菌和酶活性,为放线菌新药物先导化合物和高活性酶的筛选提供资源。从拉鲁湿地自然保护区不同土壤类型、不同优势植被采集25份土样。用分散差速离心法分离了拉鲁湿地中温放线菌和低温放线菌。从中温放线菌中选择15株代表菌株进行了初步分类鉴定。采用打孔法检测了其对2株细菌和4株病原真菌的抑菌活性。结果表明：（1）拉鲁湿地放线菌数量从水生环境向陆地生态系统递增,中温放线菌数量显著多于低温放线菌;（2）拉鲁湿地土壤中分离到链霉菌属、小单孢菌属、诺卡氏菌属、马杜拉菌属、小链孢菌属5个放线菌属。其中以链霉菌属和小单孢菌属为优势属。链霉菌属以金色类群、白孢类群和粉红孢类群为主,小单孢菌分离到黄橙类群和黑褐类群;（3）供试菌株分解纤维素能力较强,分解蛋白质活性较低,具有抗菌活性的菌株很少,且抗菌活性较弱;（4）供试菌株耐毒性物质的能力较强。这些菌可用于毒害有机物污染物的处理。     

小单孢菌属的分类及应用研究*

小单孢菌在自然界分布广泛,但由于分离、分类方法所限,绝大多数还没有被人们所认识。在小单孢菌的分类学研究中,最初主要依据的是形态特征、培养特征及生理生化特征等表观分类学指征,随着“多相分类”的广泛应用,分子分类在小单孢菌的分类学研究中起到了越来越重要的作用。小单孢菌是寻找新的生物活性物质的重要菌源,某些种能产生抗生素,如庆大霉素、利福霉素、新霉素等;某些种能降解天然橡胶和纤维素。近年来的研究表明,小单孢菌能产生具有独特化学结构的生物活性物质,对肿瘤细胞有靶向和识别作用,并能有效地杀死肿瘤细胞。     

小单孢菌属的分类及应用研究

小单孢菌在自然界分布广泛,但由于分离、分类方法所限,绝大多数还没有被人们所认识。在小单孢菌的分类学研究中,最初主要依据的是形态特征、培养特征及生理生化特征等表观分类学指征,随着“多相分类”的广泛应用,分子分类在小单孢菌的分类学研究中起到了越来越重要的作用。小单孢菌是寻找新的生物活性物质的重要菌源,某些种能产生抗生素,如庆大霉素、利福霉素、新霉素等;某些种能降解天然橡胶和纤维素。近年来的研究表明,小单孢菌能产生具有独特化学结构的生物活性物质,对肿瘤细胞有靶向和识别作用,并能有效地杀死肿瘤细胞。     

液氮超低温保存放线菌条件研究

用6种保护剂对28株放线菌和小单孢菌进行液氮超低温保存。保存3年4个月其存活率均达100％。拮抗性检查结果表明,肉汤和龙眼蜜保护剂对小单孢菌,牛奶保护剂对放线菌保护效果显著,保存前后其拮抗性无明显变化。     

小单孢菌科放线菌的研究进展

小单孢菌科（Micromonosporaceae）菌株是一类具有气生菌丝和基内菌丝分化的经典放线菌,于二十世纪中期被发现,目前包含29属246种的成员。这类菌株不仅广泛分布于普通的陆地生态系统中,在淡水生态系统、海洋生态系统以及一些被认为对生命极具挑战的极端环境中也常能探测到这些微生物的踪迹。小单孢菌产生的抗生素和其他生物活性物质被广泛应用于医疗和农业的多个领域,一直以来受到研究人员的广泛关注。本文就小单孢菌科放线菌的分类学特征、生态分布、基因组特征及其在医药和农业领域的应用情况进行了综述,以期为推进小单孢菌科放线菌资源的高质量发掘奠定基础。     

炭样小单孢菌JXNU-1基因打靶载体的构建

小单孢菌属放线菌是许多生物活性物质的重要来源,但自然条件下小单孢菌的活性产物产率普遍偏低,基因编辑与改造对提高小单孢菌属放线菌活性产物的产率具有重要意义。然而,有效的遗传转化体系成为小单孢菌属放线菌基因编辑改造的瓶颈。炭样小单孢菌JXUN-1是实验室从南昌瑶湖农田土壤样品中分离到的一株具有广谱抗菌活性的放线菌,其基因组具有GC含量高的特点。本研究以敲除炭样小单孢菌JXNU-1中抗生素合成相关基因P450为例,以温敏型质粒pKC1139为模板,构建了炭样小单孢菌JXNU-1 P450基因打靶载体p FD306,然后通过电转化将pFD306导入炭样小单孢菌JXNU-1新鲜菌丝体内,通过双交换获得基因缺失株炭样小单孢菌JXNU-ΔP450,最后通过PCR验证了菌株P450基因的缺失,表明炭样小单孢菌JXNU-1基因打靶载体pFD306构建成功。本研究确证了质粒pKC1139可以用于炭样小单孢菌JXNU-1基因组的编辑,为炭样小单孢菌JXNU-1抗生素合成相关基因的筛选及其功能研究提供有效帮助。     

红树林放线菌分离鉴定及活性代谢产物研究

以采集自四个红树林地点的16份混合土壤为研究材料,选用7种选择性培养基,共分离获得330株放线菌。其中217株菌经16SrRNA基因序列分析,发现近75%菌株属于小单孢菌属(Micromonospora),其他还包括多形态孢菌属(Polymorphospora),疣孢菌属(Verrucosispora)等小单孢菌科的2个属和非小单孢菌科的9个属。采用美蓝酶标仪法对所分离到的放线菌进行抗菌活性检测,共50株菌表现出对金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus ATCC 51650)、大肠杆菌(Escherichia coli ATCC 25922)和白色念珠菌(Candida albicans ATCC 10231)有不同程度抗性。然后利用高效液相色谱(HPLC)和液质联用技术(LC-MS)对有生物活性的菌株进行化学筛选,最后确定了5株可能产新颖化合物的小单孢菌。     

在室温无干燥条件下保藏小单孢菌

小单孢菌是筛选新抗生素产生菌的重要菌类。本文报告用砂土管在室温无干燥条件下保藏小单孢菌6.5—14年的效果,并与其它保藏方法做了比较,现报道如下。     

一种观察小单孢菌的制片方法

一种观察小单孢菌的制片方法薛景珍,沈音（沈阳农业大学微生物教研室,沈阳１１０１６１）小单孢菌在放线菌中是菌丝纤细、大部分无气生菌丝,菌落湿润的一群。用一般印片法制片,往往印不上或印上很少的孢子和菌丝片断;用涂抹法,虽然可以涂上较多量的孢子和菌丝,但菌...     

三江源地区不同退化程度草地的土壤放线菌区系

用不同分离方法,对三江源地区不同退化程度草地土壤放线菌的数量和多样性进行了比较.从5份土样中共分离放线茵178株,根据表型特征和16S rRNA基因序列分析,分别归入7个已知属:小单孢菌属(Micromonospora)、原小单孢菌属(Promicromonospora)、诺卡氏菌属(Nocardia)、假诺卡氏菌属(Pseudonocardia)、游动放线菌属(Actinoplanes)、韩国生工茵属(Kribbella)和链霉菌属(Streptomyces).其中链霉菌属分离菌株可归入7个表型类群.发现轻度退化高寒草原的土壤放线菌数量,丰度和多样性高于重度退化高寒草原;针茅高寒草原的土壤放线菌数量和多样性高于蒿草高寒草甸,而其中链霉菌的种类低于后者.表明高寒草地的退化程度与其中土壤放线茵的数量和多样性呈负相关.     

嗜热放线菌类群分类的研究V．小单孢菌属的分类鉴定

从我国各地的土壤、堆肥及粪肥中分离到一批嗜热小单孢菌,经52℃培养,其中’524菌株在固体培养基上有发育良好的基内菌丝体,在基内菌丝体上着生茄子形孢子,细胞壁组分II型,含内消旋二氨基庚二酸、甘氨酸。此菌株为罕见的嗜热菌株,区别于已报道的小单孢菌属中的种,故认为是个新种,命名为热茄孢小单孢菌(Micromonospora thermoauberginospora n.sp.)。     

小单孢菌属的一个新种

从云南省丽江地区的高寒山区采集的土样中分离到两株小单孢菌Y81—917和Y81一558。它们不产生气生菌丝体。基内菌丝体蓝色。产生蓝色可扩散色素。孢子单个着生,表面皱褶。细胞壁化学组分II型。它们与所有已知的小单孢菌都不同,认为是小单孢菌属中的一个新种,定名为玉龙小单孢菌(Micromonospora yulongensis n. sp.),菌株Y81-917为模式株。     

热带药用植物根际放线菌的分离、鉴定及生物活性分析

从海南热带植物园采集12种药用植物的根际土样,采用选择性分离方法,分离得到400株根际放线菌。使用5种活性筛选模型对分离菌株进行生物活性评价,154株放线菌在一个或多个活性筛选模型中显示为阳性,菌株初筛阳性率达38.5%;根据菌株形态特征并结合代谢产物的生物活性,从中挑选出28株菌进行16S rRNA基因序列分析,发现其分属于链霉菌属、诺卡氏菌属、小单孢菌属和野野村菌属。     

海洋动植物共附生微生物的分离和抗菌活性研究*

从海参、海胆、海葵、海兔、石莼、羊栖菜、裙带菜分离得到125种共附生海洋微生物,以6种敏感菌为指示菌,从中获得具有抑菌活性的细菌21株,放线菌8株,真菌2株。21株抑菌海洋细菌中芽孢杆菌属为7株,占33.3%,弧菌属为11种,占52.2%,其余3株为假单孢杆菌属,占14.5%。8株抑菌海洋放线菌中链霉菌属为5株,占62.5%,小单孢菌属为3株,占36.5%。2株抑菌海洋真菌均为青霉属。     

1株新抑锈病素产生菌FIM03-1149的分离鉴别

在寻找新型抗真菌抗生素的过程中,从海洋放线菌FIM03-1149发酵液中分离到抗真菌抗生素新抑锈病素(Neorustmicin)。菌株FIM03-1149在多数培养基上生长良好,淡黄-橙黄色,无气生菌丝,不产生可溶性色素。形态特征、化学分类特征和生理生化特性等研究表明菌株FIM03-1149属于小单孢菌属。16SrRNA基因序列分析也表明菌株FIM03-1149属于小单孢菌属,但与最接近已知种Micromonospora siamensisTT2-4T处于不同的进化分支,2个菌株在某些生理生化特性上也有不同。基于上述数据,菌株FIM03-1149可能是小单孢菌属的1个新种。     

小单孢菌(Micromonospora rifamycinica)AM105全基因组测序及分析

小单孢菌(Micromonospora rifamycinica)AM105是一种高GC含量的革兰氏阳性放线菌,分离自中国南海红树林沉积物,能够合成利福霉素类抗生素。目前,还没有相关研究报道Micromonospora rifamycinica的全基因组序列,这限制了代谢产物合成途径和比较基因组学等研究。本研究首次通过高通量测序技术对小单孢菌AM105进行全基因组测序,使用Velvet软件进行组装拼接得到388个Contigs,整个基因组大小约6.85 Mb,GC含量为73.1%,序列已提交至美国国立生物技术信息中心(NCBI)的Gen Bank数据库(LRMV01000000)。本研究同时对基因组序列进行了基因预测与功能注释、COG和GO聚类分析及次级代谢产物合成基因簇预测等,相关研究结果将为小单孢菌Micromonospora rifamycinica的功能基因组学研究提供基础数据。