研究发现细菌对抗抗生素的秘密武器

<正>一些细菌能够将磷酸化合物转化为磷酸盐促进其生长,它们进化出一套由14个蛋白质组成的体系,有5种酶会在细胞内形成一个叫做C-P裂解酶的复合体,能够催化磷酸化合物转化的五步化学反应中的两步。科学家们通过研究确定了C-P裂解酶复合体的精确分子结构,首次揭秘了细菌这一秘密武器的工作机制。通过这项研究可以更新人们对细菌在极端环境下如何存活以及如何分解特定抗生素的认识,该成果还可用于水净化技术的开发,以移除饮用水中的杀虫剂污染,以及避免细菌产生抗生素抵抗。     

国外科技简讯

沉睡了数千万年的 细菌孢子复活 据美国Science1995年5月19日报道:科学家们已在多米尼加埋藏的琥珀中保存了2500—4000万年之久的、现已灭绝的蜜蜂的腹部包含物中,分离出了一种细菌的孢子。他们复活、培养并鉴定了这种孢子。在回收这种细菌孢子的过程中,科学家们实施了对琥珀的表面严格的去污染技术和无菌技术。有鉴于此,科学家们认定,这种分离出来的细菌孢子确实来源于远古,     

国外动态

美国发现可在有氧条件下生产H2的细菌美国华盛顿大学等机构研究人员在英国《自然:通讯》杂志上发表报告说,他们发现1种细菌可以在有O2存在的自然条件下生产H2,有望成为较廉价的H2来源。这种名为"蓝藻菌51142"的细菌在白天和夜晚的生理活动不同。在白天有光线的时候,它可以进行光合作用,生成O2和糖分;而在夜晚,它会燃烧白天生     

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）溶原：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原性的。溶原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-溶原开关,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/溶原性感染）。本文探讨了导致温和噬菌体对宿主菌进行裂解-溶原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。     

纳米细菌的分离培养和保存方法探讨

目的 以钙化的胎盘组织为例,寻求在钙化组织中分离纳米细菌的最佳方法,以便更多疑似与纳米细菌感染有关的疾病得以准确分离出纳米细菌菌株,并探讨培养和保存纳米细菌的最适宜的条件.方法 (Ⅰ)胎盘钙化组织标本分别用盐酸脱矿与超声振荡脱矿的方法分离纳米细菌,计算其分离阳性率.(2)分离出的纳米细菌分别用细胞培养箱与细菌培养箱培养1个月,利用分光光度计记录两种条件下纳米细菌浓度的变化,并描绘生长曲线.(3)分别用4、- 20与- 80℃冰箱保存钙化组织和纳米细菌,记录纳米细菌分离和复苏的生长状况并绘制生长曲线.结果 (1)钙化组织用盐酸脱矿更易分离得到纳米细菌.(2)细胞与细菌培养环境下纳米细菌的生长速度并无明显差别.(3)4℃保存钙化组织和纳米细菌对于其分离和复苏都要优于- 20℃和- 80℃.结论 对钙化组织进行盐酸脱矿可以更好的分离出纳米细菌,并且可以在细菌培养箱内培养纳米细菌,新鲜钙化组织标本和纳米细菌可以短时间保存在4℃.     

制服细菌的新一代抗生素

美国科学家Ｍ .ＲｅｚａＧｈａｄｉｒｉ等在 2 0 0 1年 7月 2 6日的Ｎａｔｕｒｅ上报道 ,他们开发出新一代的抗生素。他们用 6或 8个Ｄ型或Ｌ型氨基酸合成环肽 ,这种环肽称为ｎａｎｏｂｉｏｔｉｃｓ,它们在细菌细胞膜内部的特定条件下可以叠加并粘合在一起而装配成中空管 ,称为     

新证据支持“RNA世界”假说

纽约国立大学的ＨｉｒｏａｋｉＳｕｇａ及其同事改变了一种ＲＮＡ ,这种修饰ＲＮＡ能独立执行正常时需要在蛋白质帮助下才能执行的功能。他们将此研究工作发表在 2 0 0 1年 4月 2日的ＥＭＢＯＪ上 ,该工作支持了生物界“ＲＮＡ世界”这一假说。在ＲＮＡ世界中 ,ＲＮＡ分子自行装配并自身复制 ,而象独立的生活物质那样活动。“ＲＮＡ世界”的概念是 1986年哈佛大学分子进化学家ＷａｌｔｅｒＧｅｌｂｅｒｔ提出来的。现在Ｓｕｇａ及共同事还证明有一种有类似酶的活性的ＲＮＡ甚至能催化氨基酸与ｔＲＮＡ相结合 ,他们运用一种试管进化的方法进…     

17-AAG特异的细胞毒作用

17 allylaminogeldanamycin(17 AAG)具有细胞毒作用,能广泛杀死肿瘤细胞,对正常细胞没有影响,在临床肿瘤治疗有十分广泛的应用前景,但作用机制不清。Adeela等最近在Nature上发表了他们对17 AAG肿瘤细胞毒作用机制的研究结果。HSP90作为分子伴侣,可与其它分子伴侣结合,形成多伴侣复合体帮助信号转导蛋白的折叠。有人认为肿瘤细胞中的HSP90可以形成多伴侣复合体,而增强对17 AAG的结合。Adeela等用免疫沉淀法把P2 3、HOP抗体(P2 3、HOP可与HSP90形成复合体)分别与肿瘤细胞、正常细胞的裂解液作用,肿瘤细胞裂解液中出现沉淀,正常细…     

纳米医疗器械开发的巨大商机

日益发展的现代医疗设备已进入了分子和原子的水平 ,而且许多医疗设备也需要出乎想象之外的重新定义。纳米是十亿分之一米 ,大约是 3～ 5个原子的尺寸。纳米技术是操作分子和原子粒子来生产新的材料并加以处理使其具有所希望的特性 ,与传统的机构加工相反 ,使用纳米技术可以“从基底开始”一个一个原子、一个一个分子地来组装产品 ,它可以把制造工业改革得既简易又优良。2 0 0 2年 6月美国联邦机构纳米技术委员会认为与传统材料相比 ,纳米工程材料更轻、更强、更容易处理 ,且废品率更低 ,更便于开发和加工 ,美国国家科学基金会期望纳米技术…     

临床标本细菌基因组DNA提取方法探讨

目的优化细菌基因组DNA提取方法,使其适合临床细菌分子生物学检测需要。方法分别采用专用DNA提取液法、热裂解法、溶菌酶法、热裂解法与碱性裂解法组合改良法,对纯培养细菌和临床标本中细菌基因组DNA进行提取。结果专用DNA提取液法、溶菌酶法提取成功率为100%,热裂解法革兰阳性菌提取成功率为0%,革兰阴性菌成功率为100%,碱性裂解液法在NaOH浓度大于4 mmol时提取成功,临床标本在NaOH溶液超过20 mmol/L并含2%SDS时细菌基因组DNA的提取成功率为100%。结论热裂解法与碱性裂解法组合改良法提取细菌基因组DNA方便快速、简单实用,适用临床标本检测。     

裂解系统在细菌载体疫苗中的应用

重组细菌载体疫苗因其能够诱导机体产生粘膜免疫、体液免疫和细胞免疫的特点,已经被广泛用作递送保护性抗原和核酸疫苗的载体来预防某些传染病。但是重组到细菌载体疫苗中的保护性抗原和核酸难以穿越细菌细胞壁释放到宿主细胞内发挥作用,残留在动物或畜禽产品中的疫苗菌株还可能造成环境的污染和疫苗菌株的传播。而有效解决这些问题的方法是构建一种细菌自动裂解系统,使疫苗菌株能够在体外培养时正常生长而在体内环境中自动裂解死亡。目前主要应用的细菌裂解系统包括:基于调控延迟肽聚糖合成的裂解系统、基于噬菌体裂解蛋白调控的裂解系统、基于毒素-抗毒素系统(Toxin-antitoxin system)的裂解系统。此外,一种潜在的基于细菌Ⅵ型分泌系统(Type Ⅵ secretion system,T6SS)的裂解系统也有望成为构建自动裂解菌株的新方法。文中将着重对这几种裂解系统的调控机制进行阐述。     

揭示核糖体结构的秘密

近年来有科学家利用Ｘ射线晶体学、电子显微镜以及电子计算机绘制而成了核糖体的高分辨率图谱。该图谱揭示出一种细菌核糖体的 2个亚基的主要组成部分中的 2个ＲＡＮ分子及 31个蛋白质的大多数结构。耶鲁大学的ＰｅｔｅｒＢ .Ｍｏｒｒｅ在 2 0 0 0年 8月 11日的Ｓｃｉｅｎｃｅ上报道 ,他们从核糖体晶体中发现有一种非预料中的蛋白质包围了一个预料中的卷曲的ＲＮＡ。这种蛋白质经常有一个球状部分 ,另外还有一根短链延伸深入到核糖体结构中去。研究者将一种新分子导入核糖体 ,这种新分子停靠在肽键形成部位 ,由此他们进一步证实了位于隧道结…     

噬菌体裂解酶的抗菌特性

摘要：噬菌体裂解酶是一类细胞壁水解酶,可水解肽聚糖,造成细菌的破裂。裂解酶一般具有两到三个结构域,参与对底物的催化和结合。作为一种新型的杀菌制剂,裂解酶已被越来越多地应用于化脓链球菌、肺炎链球菌、金黄色葡萄球菌等革兰氏阳性细菌病的治疗。与抗生素治疗相比,裂解酶不易使细菌产生抗性且作用相对专一,这可能是解决现在日趋严重的细菌耐药性的一种可行方法。另外,裂解酶还具有高效性,作用协同性,且自身抗体不削弱其作用等优势,使之成为未来预防、控制致病菌一种可能的新途径。     

褐藻胶裂解酶的分子改造研究进展

褐藻胶是由β-D-甘露糖醛酸(M)以及α-L-古罗糖醛酸(G)2种单体组成的酸性多糖。褐藻胶裂解酶作为多糖裂解酶的一种,可以温和高效地将褐藻胶降解为褐藻寡糖,并用于食品、医药和农业领域。然而天然来源的褐藻胶裂解酶通常存在活性不高、催化效率低以及热稳定性差等缺点,在一定程度上限制了其工业化应用潜力。近年来分子改造策略已经开始大量应用于褐藻胶裂解酶,使得褐藻胶裂解酶的应用性能得到极大提升。本文对已报道的褐藻胶裂解酶结构与催化机制进行总结,对改善热稳定性、提高催化效率、改变底物分布等性质的褐藻胶裂解酶分子改造策略如理性设计、定向进化、结构域截短与重组等进行系统分析与综述,并展望了未来褐藻胶裂解酶分子改造的发展方向。     

深圳赤潮中霍乱弧菌噬菌体的分离筛选及生物学特性分析

本文以从鲍鱼肠道中分离出的霍乱弧菌SWBC-a为宿主菌,采用双层平板法从2004年夏季深圳大梅沙海域赤潮海水样品中分离得到10株噬菌体。通过对分离出的噬菌体效价、RTD值的测定、形态特征的观察及对属内外细菌的交叉裂解谱的研究,筛选出3株裂解谱较宽的强效噬菌体。选取其中2株高效裂解噬菌体PsaA和PsaH做生物学特性分析,证明除镁离子有利于噬菌体裂解外,温度、pH值、紫外照射、柠檬酸钠对噬菌体裂解都有不同程度的抑制。本研究结果为进一步利用噬菌体研发用于消除霍乱弧菌的微生态制剂和诊断食源性霍乱弧菌提供了理论基础。     

美国发现可在有氧条件下生产H2的细菌

美国华盛顿大学等机构研究人员在英国《自然：通讯》杂志上发表报告说,他们发现1种细菌可以在有O2存在的自然条件下生产H2,有望成为较廉价的H2来源。这种名为＂蓝藻菌51142＂的细菌在白天和夜晚的生理活动不同。在白天有光线的时候,它可以进行光合作用,生成O2和糖分;     

应用肠杆菌科四个属的诊断噬菌体快速诊断沙门氏菌

本文报告应用弗氏柠檬酸细萄噬菌体3组,大肠埃希氏菌噬菌体4组,阴沟肠杆菌噬菌体1组和沙门氏菌O-I噬菌体快速诊断沙门氏菌的结果。沙门氏菌0-I噬菌体可裂解沙门氏菌属地方株1393株中的1351株(97％)。柠檬酸细菌属噬菌体和共可裂解柠橡酸细菌属地方株381株中的362株(95％)。阴沟肠杆菌噬菌体Ent可裂解阴淘肠杆菌地方株l 50株中的133株(84．2％)。埃希氏菌属噬菌体E—1、E一2、E-3和E-4共可裂解埃希氏菌属地方株683株中的567株(83％)。由于E一1和E一2噬菌体的联合使用,可使o I噬菌体对埃希氏菌属地方株的误诊率从6．3％下降到0．6％。E一4噬菌体对沙门氏菌属地方株的误诊率可因与。一I噬菌体的联合使用而从0．36％下降到0．07％。     

裂解气相色谱法对不同株的肠膜状明串珠菌的鉴别

近年来,裂解气相色谱法已成为一种灵敏、快速、简单而又特异的新技术,它已日益广泛地应用于检出和鉴别微生物。Reiner等制作并研究了数千份生物、医学材料的裂解色谱图,他们的结论是各图谱均存在3—5个可作为鉴别依据的“特征蜂”。国内,周方亦发表了八种杆菌的裂解色谱结果。     

噬菌体及其裂解酶对细菌生物被膜作用的研究进展

细菌形成的生物被膜,可保护细菌不易被抗生素杀死,这给临床上相应疾病的治疗及医疗器械的消毒带来极大困难。研究表明,噬菌体及其裂解酶对生物被膜有降解作用。噬菌体能清除细菌在有生物活性或无生物活性的介质表面形成的生物被膜。此外,噬菌体裂解酶比如LySMP、肽酶CHAPk、细胞壁溶解酶CWHs等能清除特定的生物被膜,这可能与裂解酶直接溶菌和裂解细菌细胞外基质有关。同时,与抗生素、钴离子、氯等物质联合使用时,噬菌体对生物被膜的清除作用会更强。本文从噬菌体、噬菌体编码的裂解酶、以及它们联合其他物质对细菌生物被膜的作用进行综述,并对其实际应用做了展望。     

固氮细菌导入水稻原生质体并再生植株

本工作利用广亲和水稻品种02428细胞悬浮系为材料、分离出原生质体,将固氮细菌Alcaligenes faecalis A-1501导入水稻原生质体并分化培养成株。A.faecalis A-1501是我国南方分离出的一种水稻根际固氮细菌,具有较高的固氮酶活性和吸氢酶活性,并可利用同化 CO_2作为碳源生长及进行固氮作用。该菌不仅可附着和积聚在水稻根表,并可进入水稻根细胞以至原生质体内,并具有固氮活性。