微生物次级代谢产物生物合成基因簇的克隆与异源表达

微生物次级代谢产物结构、功能极为多样,具有抗感染、抗肿瘤、免疫调节等多种生物活性,是新药研发的重要来源.随着新一代DNA测序技术以及生物信息学工具的快速发展,微生物基因组中大量次级代谢产物的生物合成基因簇(biosynthetic gene clusters,BGCs)被发现,BGCs克隆与异源表达在研究次级代谢产物中...     

丝状真菌次级代谢产物生物合成的表观遗传调控

丝状真菌产生的次级代谢产物是新药的重要来源之一,其生物合成过程受到众多因素的调控。最近的研究表明,表观遗传对多种丝状真菌次级代谢产物的生物合成具有调控作用。DNA和组蛋白的甲基化与乙酰化修饰是目前所知的丝状真菌主要的表观遗传调控形式。通过过表达或缺失相关表观修饰基因和利用小分子表观遗传试剂改变丝状真菌染色体的修饰形式,不仅可以提高多种已知次级代谢产物产量,而且可以通过激活沉默的生物合成基因簇诱导丝状真菌产生新的未知代谢产物。丝状真菌表观遗传学正逐渐成为真菌菌株改良的新策略以及挖掘真菌次级代谢产物合成潜力的强有力手段。     

鸽肠道沙门菌分离鉴定、药敏试验及毒力基因、耐药基因检测

目的 对安徽蚌埠某鸽场2014年初至2014年底5次送检以腹泻、败血症为特征的病死鸽肝组织进行病原菌分离鉴定,并测定其致病性、毒力基因和耐药基因。方法 将5次送检的病死肉鸽肝脏组织在麦康凯琼脂平板上进行病原菌的分离鉴定、同源性分析,并测定其毒力基因和耐药基因。结果 从上述病死鸽肝脏中分离到5株革兰阴性杆菌。基因比对结果显示,5株分离菌均为肠道沙门菌。分离菌均含有磺胺类耐药基因sul1,均不含β-内酰胺类耐药基因blaCMY-2,2株含β-内酰胺类耐药基因blatem-1,4株含氨基糖苷类耐药基因aadA1,2株含喹诺酮类耐药基因qnr。实验组小鼠多数于接种后24 h内死亡。分离菌均含肠毒素基因stn,菌毛基因invJ,毒力岛基因mis、orf31.9和pipC,3株含毒力岛基因基因sipA和ssaB基因。结论 该鸽场5次送检的病死鸽死亡是由肠道沙门菌感染引起的。5株分离菌致病性均很强,均含多重耐药基因和多种毒力基因。     

肠道菌群及其代谢产物与高血压的相关性研究进展

高血压是一种常见的慢性疾病, 是世界上最严重的公共卫生问题之一, 其发病机制尚未完全阐明。人体肠道菌群与疾病的发生相关, 高血压患者或高血压动物模型肠道中均存在菌群失调, 肠道菌群及其代谢产物被证明与高血压的发生密切相关。本文综述了国内外的相关研究进展, 从与高血压相关的肠道菌群种类、代谢产物及作用机制等多方面讨论了肠道菌群及其代谢产物与高血压的相关性, 以期从肠道菌群及其代谢产物的角度对高血压的防治提供思路和方法。

     

肠道菌群代谢产物在鼠伤寒沙门菌感染中的作用研究进展

人和动物肠道内生存着多种多样的微生物群体,它们与宿主共同进化,对宿主的健康至关重要。肠道菌群可以发酵宿主难以消化的复杂碳水化合物,为宿主肠道细胞提供能量,同时其代谢产物对肠道病原菌沙门菌的感染产生着重要影响。正常情况下,肠道菌群代谢产物如丁酸与丙酸可以抑制沙门菌在肠道中的定植或者毒力基因的表达,而在肠道菌群受到扰乱时,其代谢的琥珀酸盐和1,2 丙二醇等物质却能促进沙门菌增殖。近年来,越来越多的研究揭示了肠道菌群代谢产物对沙门菌感染的影响。本综述通过总结近年来关于鼠伤寒沙门菌入侵时肠道菌群代谢产物改变的研究,综合阐述了肠道菌群代谢产物影响沙门菌感染的机制。     

洛伐他汀工业菌株土曲霉HZ01的次级代谢产物合成分析

【目的】分析洛伐他汀工业生产菌株土曲霉HZ01的次级代谢产物合成能力,为后期的遗传改造、次级代谢产物及其基因簇挖掘提供指导。【方法】对洛伐他汀发酵条件下的样品进行了转录组分析,同时运用色谱分离技术及波谱学方法对主要次级代谢产物进行了分离和结构鉴定。【结果】洛伐他汀合成相关基因转录水平非常高,还有4个聚酮合酶(PKS)、6个非核糖体多肽合成酶(NRPS)和1个PKS-NRPS杂合酶基因进行了转录,其他PKS和NRPS基因都处于沉默状态。此外,从该菌的发酵产物中分离鉴定了10个主要副产物并确定了其结构。【结论】土曲霉HZ01是一株优良的洛伐他汀生产菌株,在构建次级代谢产物异源合成细胞工厂和鉴定次级代谢产物生物合成途径方面具有很好的应用潜力。     

肠道菌群及其代谢产物与结肠腺瘤性息肉相关性的研究进展

结肠癌（colorectal cancer,CRC）是常见的消化道恶性肿瘤,其发病率和病死率都极高。从结肠息肉发展到结肠癌一般需要10～15年,且大多遵循息肉‒腺瘤‒癌症的发展过程,结肠腺瘤性息肉（colorectal adenomatous polyps,CAP）被认为是结肠癌的癌前病变。有研究显示肠道菌群的改变与肠道腺瘤性息肉样变及癌症的发生发展有密切的相关性。根据肠道菌群在不同病理状态下的富集程度,可以进一步分析其与结肠病变之间的关系。本文就肠道菌群的构成,CAP患者粪便和腺瘤组织中肠道菌群富集的改变,以及肠道菌群代谢产物对CAP患者的影响等内容进行综述,为结肠腺瘤性息肉的早期诊断和治疗提供依据。     

人肠道菌对天然产物代谢及转化的研究进展

天然产物的人肠道菌代谢及转化研究已引起各国学者的重视,并作为热点课题进行了大量研究工作。本文对近二十年来各国学者关于黄酮类、萜类、苯丙素类、生物碱类、甾体类及其他天然产物的人肠道菌代谢及转化研究工作进行了综述,总结了各类天然产物在人肠道菌作用下的代谢路径及转化规律,以期为该领域的进一步深入研究提供参考。     

从代谢产物论述肠道菌群与阿尔茨海默病

阿尔茨海默病(Alzheimer′sDisease, AD)是最常见的一种痴呆类型,其主要表现为记忆、语言和认知能力的逐渐丧失。肠道菌群(Gut Microbiota,GM)作为近年来的探讨热点,引起学者们的广泛关注。有研究证明肠道菌群与阿尔茨海默病密切相关,其可通过代谢产物等多种方式来参与AD的发生与发展,从代谢产物三甲胺N-氧化物、γ-氨基丁酸、乙酰胆碱、β-甲基氨基-L-丙氨酸等来论述肠道菌群与阿尔茨海默病的关系。     

云南地区鸭源沙门菌的分离鉴定及耐药性和毒力基因分析

【背景】沙门菌是一种重要的食源性人兽共患病原菌,可引起多种食源性疾病。【目的】了解云南地区鸭源沙门菌病的流行现状、耐药现象及毒力基因携带等基本情况。【方法】无菌采集云南各地区病死鸭肝脏样品169份进行沙门菌分离,对分离株进行血清分型鉴定、药敏及相关耐药基因、毒力基因筛查。【结果】分离到鸭源沙门菌48株,分离率为28.40%,鉴定出3种血清型,其中肠炎沙门菌为优势血清型。分离株对青霉素G、林可霉素、克林霉素和利福平的耐药率达100%,每株菌至少对3类6种及以上的抗生素耐药,单株最高可耐14种,产生了22种耐药谱型。共检出耐药基因5种,bla_TEM和tetB检出率分别为27.08%和22.92%,tetA、sul2和EBC的检出率较低。毒力基因共检出10种,其中,SPI-1(avrA)、SPI-3(mgtC)、SPI-4(siiD)、SPI-5(sopB)和bcfC检出率均高达100%,SPI-2(ssaQ)、spvB、spvC、pefA和stn的检出率均达60%以上,cdtB未检出。【结论】云南地区鸭源沙门菌主要流行血清型为肠炎沙门菌,耐药性及多重耐药情况严重,耐药机制复杂,耐药基因与耐药表型符合率低,毒力基因检出率较高。研究结果可为云南地区鸭群沙门菌病的防控和净化提供参考。     

抗生素耐药性的多重风险因子及针对性管控策略

抗生素耐药性已经对人类社会造成了重大影响,需要采取切实有效的管控措施,本文将针对耐药性研究领域的新视角,回顾了亟需重视的抗生素耐药性多重风险因素,包括非致病菌、食源和肠道菌群、粪便菌群、废水处理、用药途径和生物膜等,强调了口服抗生素的危害。通过总结针对性的耐药和疾病防控策略,为有效应对抗生素耐药性危机提供新思路。     

Diversity and functional analysis of Chinese bumblebee gut microbiota reveal the metabolic niche and antibiotic resistance variation of Gilliamella

Bumblebees play an important role in maintaining the balance of natural and agricultural ecosystems,and the characteristic gut microbiota of bumblebees exhibit significant mutualistic functions.China has the highest diversity of bumblebees;however,gut microbiota of Chinese bumblebees have mostly been investigated through cultureindependent studies.Here,we analyzed the gut communities of bumblebees from Sichuan,Yunnan,and Shaanxi provinces in China through 16S ribosomal RNA amplicon sequencing and bacterial isolation.It revealed that the bumblebees examined in this study harbored two gut enterotypes as previously reported:one is dominated by Gilliamella and Snodgrassella,and the other is distinguished by prevalent environmental species.The gut compositions obviously varied among different individual bees.We then isolated 325 bacterial strains and the comparative genomic analysis of Gillianiella strains revealed that galactose and pectin digestion pathways were conserved in strains from bumblebees,while genes for the utilization of arabinose,mannose,xylose,and rhamnose were mostly lost.Only two strains from the Chinese bumblebees possess the multidrug-resistant gene emrB,which is phylogenetically closely related to that from the symbionts of soil entomopathogenic nematode.In contrast,tetracycline-resistant genes were uniquely present in three strains from the USA.Our results illustrate the prevalence of strain-level variations in the metabolic potentials and the distributions of antibiotic-resistant genes in Chinese bumblebee gut bacteria.     

我国华南沿海海水养殖鱼类病原菌美人鱼发光杆菌(Photobacterium damselae)分离株的毒力基因和耐药性分析

[目的] 为探讨我国华南沿海海水养殖鱼类病原菌美人鱼发光杆菌的非典型毒力基因和耐药性的时空变化,解析影响其毒力和耐药性变化的可能环境因素,为该菌所引起的病害防控提供建议。[方法] 本研究以分离自我国广东和海南沿海患病海水鱼的35株美人鱼发光杆菌为研究对象,利用普通PCR扩增技术,分析5个非典型毒力基因在菌株中的分布情况,并采用纸片扩散法（K-B）分析菌株对15种抗生素的耐药性。[结果] 19株菌含有1–2个被检测的非典型毒力基因,尤其是hlyA和vvh的检出率均高于20%。35株菌多重耐药指数为0.00–0.67,表现出27种耐药谱,多重耐药率（菌株耐抗生素种类>3）达到60.00%,尤其对万古霉素、阿莫西林、麦迪霉素和利福平的耐药率均高于50%,但对庆大霉素、诺氟沙星、环丙沙星、氯霉素和氟苯尼考的耐药率均低于10%。非典型毒力基因含量和耐药性,呈现一定的随年份增加而增强以及海南>广东的时空差异,尤其是耐药性中的谱型丰富度、多重耐药率、某一菌株的最多耐药数量以及多重耐药指数,海南（分别是1.00,69.23%,10,0.32）均大于广东（分别是0.82,54.55%,9,0.25）。[结论] 美人鱼发光菌的非典型毒力基因可能是通过水平基因转移获得,海南与广东区域美人鱼发光菌毒力基因与耐药的差异主要受到温度和抗生素使用的影响。     

抗生素抗性基因在环境中的传播扩散及抗性研究方法

抗生素在医药、畜牧和水产养殖业的大量使用造成了环境中抗性耐药菌和抗性基因日益增加,抗生素抗性基因作为一种新型环境污染物引起人们的广泛关注.本文综述了近年来国内外有关抗生素抗性基因的研究进展,其在水、土壤、空气等环境介质中和动,植物体内的传播扩散,以及开展环境中抗生素抗性基因研究的必要性,重点介绍了有关抗生素抗性（包括抗性细菌和抗性基因）的研究方法,指出抗性基因研究中存在的问题,并对未来的相关研究进行了展望.     

CRISPR在食源性致病菌进化分析、检测分型及毒力耐药调控中的应用进展

规律成簇间隔的短回文重复序列(Clustered regularly interspaced short palindromic repeats,CRISPR)与其相关蛋白基因系统可通过限制基因的水平转移而有效防御噬菌体等外源基因元件的入侵,不同细菌之间的CRISPR结构有所差异.基于CRISPR系统的差异性,文中对近...     

一对紫绀型先天性心脏病患儿肠道菌群动态变化及阴沟肠杆菌耐药性研究

[目的]观察一对紫绀型先天性心脏病双胞胎新生儿在接受手术及抗生素治疗前后的肠道菌群的动态变化,探究患儿肠道内阴沟肠杆菌在治疗期间耐药性如何发生改变。[方法]通过采集患儿在不同治疗阶段的粪便样本,进行培养组学和16S rRNA基因测序分析。同时,从双胞胎哥哥不同治疗阶段的粪便样本中分离得到10株阴沟肠杆菌进行体外药敏试验。[结果]培养组学结果显示使用抗生素导致术前粪便样本丰富度降低,仅可分离获得肠球菌属、不动杆菌属和肠杆菌属;长期医院环境暴露后,能分离出多种条件致病菌属,包括肠杆菌属、克雷伯菌属、不动杆菌属和假单胞菌属;母乳喂养4个月后,粪便菌群丰富度增加、构成发生改变,可分离获得乳杆菌属和双歧杆菌属等有益细菌。16S rRNA基因测序结果显示,在多种因素影响下不同治疗时间点α多样性指数和相对丰度最高的菌属不同。细菌耐药实验结果显示,治疗期间阴沟肠杆菌对哌拉西林逐渐产生耐药性。[结论]接受抗生素治疗、院内环境暴露和母乳喂养共同影响患儿治疗和康复期间的肠道菌群组成;在不同治疗阶段仅使用一种抗生素,也会导致阴沟肠杆菌对不同药物的耐药性发生改变。