鲎素抗菌肽饲喂小鼠对小鼠肠道微生物菌群的影响

目的应用PCR和DGGE技术分析饲喂鲎素对小鼠粪样细菌区系变化的影响。方法将健康21日龄清洁级KM小鼠,随机分为4个处理,分别饲喂生理盐水、合成鲎素、抗生素和益生菌。粪样细菌16SrDNA的V6-V8可变区经PCR扩增,扩增产物经DGGE电泳后再进行相似性分析。切下9条DGGE胶中特异性条带,PCR扩增,TA克隆,测序,鉴定细菌种属。结果对照组DGGE电泳条带较多,在不同时期肠道菌群相似性均较高,相似性在73.5%～76.7%;灌胃合成鲎素和益生菌悬液组,DGGE电泳条带数和对照组比略有减少,不同处理时期肠道菌群相似性在68.1%～69.4%;灌胃抗生素组,DGGE电泳条带数明显减少,不同处理时期肠道菌群相似性在51.4%～63.0%。结论断奶小鼠在灌胃鲎素和抗生素后,肠道微生物区系和对照比发生了改变,最终形成特定的微生物区系;DGGE中特异条带的鉴定表明,灌胃鲎素可以促进粪链球菌和乳酸杆菌的生长,提高数量。     

畜禽养殖废物中抗生素和重金属抗性基因的产生机制和控制方法研究进展

动物饲料中常混有抗生素和重金属,导致外排的动物粪便中携带有抗生素和重金属,引发细菌产生耐药性和重金属抗性,继而产生抗生素抗性基因和重金属抗性基因。抗生素和重金属抗性基因污染已成为威胁人类身体健康及破坏生态环境的重大问题。本文从细菌进化的角度,明确了细菌的抗生素和重金属长期进化试验对抗性机制研究的重要性;抗生素抗性基因与重金属抗性基因间存在复杂的协同选择抗性,两者间相互影响,共同决定着细菌环境行为;抗性基因的水平转移增加了细菌在环境中的可变性,可移动遗传元件在抗性基因水平转移中发挥着重要作用。在抗性基因污染控制方面,高级氧化技术具有很好的抗性基因去除效果,尤其是UV/TiO₂氧化技术,能使抗生素抗性基因丰度减少4.7～5.8 log,减少率大于99.99%。其他的控制策略,如抗生素替代品博落回提取物以及噬菌体与抗生素结合使用,对于抗性基因的控制也具有重要意义。     

环境抗生素抗性基因研究进展

抗生素耐药性及其在全球范围内的传播已成为国际关注的热点。本文结合最新文献,综述了抗生素抗性基因在环境中的来源、传播、分布以及新型抗性基因的发现等方面的研究进展。环境中抗生素抗性基因的来源主要是环境中细菌的内在抗性基因及随人或动物粪便排到体外的抗性细菌。功能宏基因组学技术的应用极大地丰富了人们对抗生素抗性组学的认知,并已从环境中筛选到多种新型抗性基因。近年来,由于抗生素在医疗以及养殖业中的大量使用,增加了抗性基因在环境中的丰度和多样性,加速了抗性基因在环境中的传播,在多种环境介质(如养殖水域、污水处理厂、河流、沉积物和土壤等)均检测到多种高丰度的抗生素抗性基因。我们建议今后在以下方面开展深入研究:(1)抗性基因传播和扩散的机制;(2)新型抗性基因筛选和抗性机制;(3)抗生素和抗性基因环境风险评估体系等。     

禽畜养殖粪便中多重抗生素抗性细菌研究

通过对新乡地区8家养猪场和11家养鸡场饲喂抗生素情况的调研,发现头孢氨苄、阿莫西林、卡那霉素、庆大霉素等4种抗生素是该地区被普遍使用的兽药抗生素。通过多点取样法和微生物培养技术对3家养鸡场和3家养猪场不同养殖时期的粪便进行单一抗生素和多重抗生素抗性细菌的检测,结果表明养鸡场堆置1周的粪便中抗头孢氨苄的细菌比例最高,达到65.90%,对所研究的3种和4种抗生素同时抗性的比例高达8.60%—12.51%和9.73%,明显高于饲喂中药的对照养鸡场样本检测结果(0.02%—2.73%和0.12%)。养猪场堆置1周的粪便中检测到抗头孢氨苄的细菌比例也是最高,达到49.12%上,但养猪场粪便中多重抗生素抗性细菌的比例明显低于养鸡场。同时研究发现,在两种养殖场中,幼龄期粪便中检测到的多重抗性细菌比例明显高于成熟期粪便,这可能与养殖过程中鸡、猪在幼龄期由于防病和促生长等因素而同时大剂量使用多种抗生素有关。     

蝇蛆肠道微生物菌群对猪粪残留抗生素的降解及抗性基因的影响

【目的】过度使用抗生素作为动物饲料添加剂,导致畜禽粪便已成为抗生素抗性基因的主要蓄积库,为了研究蝇蛆(Musca domestica)对猪粪中残留抗生素及抗性基因的影响,本文动态采集了实际农场条件下蝇蛆转化过程中猪粪堆体及虫体样本。【方法】利用q PCR、液相色谱-电喷雾质谱、同位素内标法、Illumina高通量测序以及局部相似性研究蝇蛆生物转化过程中残留抗生素降解效能及相关抗性基因组变化的微生物生态机制。【结果】6 d周期内,猪粪中四环素、土霉素、金霉素、强力霉素、磺胺嘧啶、诺氟沙星、氧氟沙星、环丙沙星以及恩诺沙星等9种残留抗生素含量显著下降,累积减量为34.3%–58.1%,每日减量百分比介于7.8%–57.4%之间。猪粪中共检测到的158种抗性基因,其中有118种大幅衰减,衰减量平均达79.3%;23种抗性基因存在富集现象,富集倍数平均为3.48。在蝇蛆肠道的作用下,粪源微生物群落中Bacteroidetes相对丰度下降,Proteobacteria相对丰度增加,尤其是Ignatzschineria增幅最大。网络分析发现,抗性基因的增减与微生物群落的变化显著相关,与抗性基因衰减相关的微生物主要属于Clostridiales和Bacteroidales,而与抗性基因富集相关的微生物主要为Alcaligenaceae、[Weeksellaceae]及Bacillales。【结论】蝇蛆可有效削减猪粪中的残留抗生素及防控抗性基因向环境扩散。     

茶多酚的提取及其对抗生素所致肠道菌群失衡的调整和预防作用

为评价茶多酚对抗生素所致小鼠肠道菌群失衡的调整和预防作用,采用ZnCl2沉淀,乙酸乙酯萃取法提取茶多酚,HPLC检测提取效果;将BALB/c小鼠随机分为正常对照、失调模型、预防和治疗组,定期留取粪便,以自主改进法提取粪便细菌基因组总DNA,PCR-DGGE获得肠道菌群分子指纹图谱,进行相似性、多样性及主要差异条带序列的分析。结果表明提取茶多酚中有效成分EGCG的含量为42.67%;改进的溶菌酶法可有效对粪便细菌总DNA进行提取并保证下游分析顺利开展;DGGE分析显示治疗组和预防组电泳条带与正常对照组比较差异较小(P0.05),提示茶多酚对抗生素所致肠道菌群失衡具有一定的调整和预防作用,预防效果更佳。     

抗生素抗性基因连锁传播的侧翼保守元件分析

抗生素在医疗、畜牧和水产养殖业的大量使用造成了环境中耐药细菌和抗性基因的日益增加,也加速了抗性基因在环境细菌间的传播扩散.本研究以环境样本直接提取的总DNA为模板,运用热不对称交错PCR (thermal asymmetric interlaced PCR, Tail-PCR)技术直接扩增抗生素抗性基因上下游序列.通过优化Tail-PCR反应程序,单循环同时扩增出tetW基因的多条侧翼序列,包括6条上游序列和9条下游序列.基于序列的生物信息学分析发现,上游包括一段反向重复序列和已知的一段tetW调节肽序列以及一个已知的插入序列,下游包括一个保守的未知序列和一个开放式阅读框架(the open reading frame,ORF)编码甲基转移酶.结果不仅发现了可能协助tetW基因传播的功能元件,也提供了一个未知侧翼序列高效和便捷的研究方法,即采用Tail-PCR技术,一组样品即能便捷获得多条侧翼序列.     

家养及大型养殖场鸡肠道微生物菌群及四环素耐药菌多样性的比较研究（英文）

本研究分析比较了农家家养鸡与大型养殖场鸡肠道菌群组成及抗四环素抗性基因在肠道菌群中的分布情况。通过454焦磷酸法对细菌16SrRNA V3区进行测序来分析肠道菌群的组成;用平板琼脂法筛选四环素耐药菌株,对其16SrRNA基因全长测序,并与RDP(Ribosomal Database Project)数据库比对进行菌种鉴定;聚合酶链反应(polymerase chain reaction,PCR)检测常见四环素耐药基因。家养鸡粪便中菌群香农多样性指数为5.321±0.590,养殖场鸡为4.398±0.440,前者显著大于后者(Mann-Whitney U test,P=0.008)。从家养鸡和养殖场鸡粪便中随机分离到69株和65株四环素耐药菌株,后者四环素耐药菌的种类多于前者。家养鸡较养殖场鸡的肠道菌群更具多样性,而抗生素抗性基因在养殖场鸡的肠道菌群中分布更广泛。结果表明,不同饲养方式对鸡的肠道菌群有影响,对抗生素抗性基因的分布也有一定影响。     

家养及大型养殖场鸡肠道微生物菌群及四环素耐药菌多样性的比较研究

本研究分析比较了农家家养鸡与大型养殖场鸡肠道菌群组成及抗四环素抗性基因在肠道菌群中的分布情况。通过454焦磷酸法对细菌16S rRNA V3区进行测序来分析肠道菌群的组成;用平板琼脂法筛选四环素耐药菌株,对其16S rRNA基因全长测序,并与RDP (Ribosomal Database Project)数据库比对进行菌种鉴定;聚合酶链反应(polymerase chain reaction,PCR)检测常见四环素耐药基因。家养鸡粪便中菌群香农多样性指数为5.321±0.590,养殖场鸡为4.398±0.440,前者显著大于后者(Mann-Whitney U test,P＝0.008)。从家养鸡和养殖场鸡粪便中随机分离到69株和65株四环素耐药菌株,后者四环素耐药菌的种类多于前者。家养鸡较养殖场鸡的肠道菌群更具多样性,而抗生素抗性基因在养殖场鸡的肠道菌群中分布更广泛。结果表明,不同饲养方式对鸡的肠道菌群有影响,对抗生素抗性基因的分布也有一定影响。     

胁迫诱导抗性基因转移导致细菌耐药的分子机制研究进展

抗性基因转移是细菌形成耐药性的重要原因.近年来的研究表明胁迫因子可通过多种机制诱导抗性基因转移.DNA损伤可导致细菌产生SOS应激反应,进而诱导接合DNA介导的抗性基因转移.在一些缺乏SOS系统的细菌中,抗生素胁迫可诱导细菌建立自然转化感受态.此外,作者最近的研究表明普通胁迫应答因子RpoS调控一种由双链质粒DNA介导的固体基质表面的抗性基因转移方式.本文在总结SOS依赖和非依赖型胁迫因子诱导细菌接合和转化介导的DNA转移以及RpoS调控固体基质表面双链质粒DNA转移的基础上,提出今后需重点研究胁迫因子如何激活关键调控蛋白以及这些调控蛋白如何影响DNA转移相关基因表达等关键问题.解决上述问题将为寻找合适的分子靶标用于防控抗性基因转移导致的细菌耐药奠定基础.     

应用rpoB和16S rDNA基因的变性梯度凝胶电泳技术对山羊瘤胃细菌多样性的研究

采用免培养的rpoB和16S rDNA基因的变性梯度凝胶电泳技术(DGGE)对3种山羊(波尔山羊,内蒙古绒山羊,四川南江黄羊)瘤胃细菌优势菌群结构进行了比较分析。研究结果显示rpoBDGGE图谱中条带数目少于16S rDNA图谱,并且条带分离效果明显,更有利于分析瘤胃细菌群落组成。从两种DGGE图谱中均可以发现3种山羊瘤胃细菌具有一定的相似性,种内个体间相似性明显高于种间相似性,这说明寄主品种是影响瘤胃细菌种群构成的一个重要因素。同时进行了部分优势细菌16S rDNA基因V6-V8区序列的系统发育分析。基因序列分析表明,DGGE图谱中优势条带的16S rDNA基因序列中有4条克隆的序列与基因库最相似菌的相似性大于97%,余下的克隆序列相似性在89%～96%之间,其中13条序列的与之相似性最高的序列均来自于未被鉴定的瘤胃细菌。     

转Bar基因稻谷对小鼠(Mus musculus)肠道菌群的作用研究

选取6周龄、雌雄各半、体重18~22 g的SPF级昆明小鼠(Mus musculus)100只,随机分成5组,每组4个重复,每个重复5只小鼠。分别用含量为40%和60%的转Bar基因稻谷Bar68-1和非转基因稻谷D68日粮喂养小鼠,亲代小鼠饲养180 d后开始繁殖子一代(F1),每代小鼠饲养180 d。在180 d后分别从亲代和子一代每组随机抽取5只小鼠,提取肠道内容物基因组DNA,利用细菌通用引物对细菌16S r DNA的V3区序列进行PCR扩增,并将扩增产物用变性梯度凝胶电泳(denaturing gradient gel electrophoresis DGGE)。研究显示,各组小鼠肠道菌群相似性系数无显著差异(P0.05);肠道主要优势菌群相同。结果表明,转Bar基因稻谷对小鼠肠道菌群的作用不明显。     

不结球白菜BcTuR1基因的克隆及表达

从不结球白菜抗芜菁花叶病毒(TuMV)品种‘短白梗'中克隆到一个抗TuMV相关基因,命名为BcTuR1(GenBank登录号FJ600374).该基因核苷酸序列全长1 019 bp,编码162个氨基酸.BcTuR1基因与芥菜抗病毒基因相似性最高为96%,其它没有与该基因相似性高于50%的序列.基因组DNA杂交表明,BcTuR1可能属于一个较小的多基因家族.实时定量PCR检测表明,芜菁花叶病毒能够诱导不结球白菜BcTuR1基因的转录表达,其在不结球白菜叶片中的表达特征说明它可能参与寄主对病毒的抗性.     

高通量测序分析口服抗生素大鼠肠道菌群组成变化

目的探讨口服抗生素大鼠肠道菌群变化。方法在雄性SD大鼠的饮用水中添加肠道不吸收的抗生素(新霉素、杆菌肽和游霉素),饮用1周后,收集粪便并提取细菌基因组DNA,PCR扩增r DNA的V4区特定序列,用Illumina Mi Seq平台测序,进行生物信息学分析大鼠粪便中肠道菌群的组成。结果与对照组相比,抗生素组样品的菌群多样性显著下降(P0.05)。克雷伯菌属、理研菌科等菌群百分比显著增高,乳杆菌属、拟杆菌目(S24-7)等菌群百分比显著下降。结论饮用抗生素的大鼠肠道菌群有显著变化。     

粪便乳杆菌新种在中国的再发现

目的分离鉴定白鹭粪便中的乳杆菌。方法使用乳杆菌PCR快速检出技术检出白鹭粪便样品中的乳杆菌。将乳杆菌的保守基因16S r DNA、rpo A和rec A克隆测序,并进行序列分析。使用细菌微量生化管和常规生化试验测定乳杆菌糖发酵产酸等生化特征。结果从白鹭粪便样品得到1株乳杆菌菌株FZB1,其16S r DNA基因和粪便乳杆菌AFL13-2的16S r DNA基因最相似,相似性为99.2%。Rpo A的氨基酸残基序列比对结果表明:该菌株和姬鼠乳杆菌、动物乳杆菌、鼠乳杆菌的亲缘关系最近,其相似性分别达到了97.1%、97.1%和96.7%。该菌株的Rec A氨基酸残基序列和粪便乳杆菌完全相同,和姬鼠乳杆菌、动物乳杆菌、鼠乳杆菌的Rec A氨基酸残基序列有较高的相似性,分别为91.9%、91.5%和91.5%。生化鉴定结果表明:该菌株符合乳杆菌属和粪便乳杆菌的生化特征。结论我们从中国的白鹭粪便中分离鉴定到了一株粪便乳杆菌,这是2013年在南非发现的新种。粪便乳杆菌在中国的再次发现充实了乳杆菌种质资源库,证明了粪便乳杆菌的广泛分布。     

黑曲霉糖化酶基因启动子区的克隆及其功能测定

利用PCR技术,以黑曲霉糖化酶高产株T21的基因组DNA为模板合成了糖化酶基因5＇端上游850bp的非编码区,并作了序列测定。将该合成片段与细菌潮霉素磷酸转移酶结构基因融合建成表达质粒,转化黑曲霉,获得了高潮霉素抗性转化子,证实该合成片段具有丝状真菌启动子功能。抗性转化子的Southern分析表明,潮霉素磷酸转移酶基因已整合到受体黑曲霉的基因组DNA中。     

土霉素暴露对小麦根际抗生素抗性细菌及土壤酶活性的影响

通过培养的方法研究了土霉素暴露和小麦根际抗性细菌的数量、种类、分布特征及土壤酶活性之间的剂量效应关系。结果表明,土霉素暴露下小麦根际单一抗生素抗性细菌数量和抗土霉素—链霉素双重抗性细菌数都明显增加,且与暴露剂量呈正效应关系;同时,土壤磷酸酶、脱氢酶活性下降,但与土霉素的剂量效应关系不明显。从土霉素暴露的土壤中分离到50株抗性细菌,经形态观察、RFLP分组和16S rDNA序列测定与分析,将它们聚集在Actinobacteria、Bacilli、Alphaproteobacteria、Gammaproteobacteria 和Sphingobacteria类群。其中放线菌最多（15株）,占抗性菌总数的30 %;其次是Bacillus属细菌（9株）和Pseudomonas属细菌（8株）,分别占18 %和16 %。同时,具有抗性的人类机会致病菌Pseudomonas、Sphingomonas和Stenotrophomonas属细菌在土霉素暴露的样品中均被分离到,分别占抗性菌株总数的16 %、8 %和4 %。值得注意的是,随着土霉素暴露剂量的增加,小麦根际优势促生菌Bacillus属细菌的抗性检出率逐步降低;但具有抗生素抗性的人类机会致病菌Pseudomonas、Sphingomonas和Stenotrophomonas属细菌的检出率却明显增加,提示可能会进一步增大其机会致病性。     

玉米大斑病抗性基因Ht1定位区域内候选序列的生物信息学分析

为获得玉米大斑病抗性基因Ht1候选序列, 文章采用生物信息学方法对与玉米大斑病抗性基因Ht1紧密连锁的分子标记umc22和umc122定位区域内候选序列进行了分析, 其中得到的63条ORF序列中有14条序列可编码蛋白质结构域。将14条核苷酸酸序列预测出的氨基酸序列与已克隆的24条抗性基因编码氨基酸序列进行Blast比对及进化树构建。结果发现, 候选序列gpm565a具有植物抗性基因编码产物的高度保守结构域, 而且与抗性基因Xal相似性高、亲缘关系近, 推测可能与抗性基因Ht1有关。其他候选序列由于不具有植物抗性基因编码产物的高度保守结构域或者相似性低、亲缘关系远等原因, 不能确定与抗性基因Ht1有关。通过对候选序列gpm565a进行二级结构及三维结构分析, 发现有大量构成蛋白质特异功能结构组件的无规则卷曲存在, 推测gpm565a可能是Ht1功能域的一部分。     

维吾尔族正常黑胆质人群肠道菌群的分布情况分析

目的：了解维吾尔医学正常黑胆质人群肠道菌群分布情况、多样性并优势菌。方法：对健康人进行维吾尔医学体液分型并挑 取其中正常黑胆质人群,采集受检者粪便样品,提取总DNA,设计一对通用引物扩增16S rDNA 的V6～V8 可变区,扩增出来的 PCR产物稀释并进行变形梯度凝胶电泳DGGE,从DGGE 指纹图谱中选择条带,切胶回收、克隆、序列测定。结果：通过实验得到 了反映肠道菌群结构特征的DNA指纹图谱,从指纹图谱上选择一些特异性条带切下来回收,重新纯化扩增出来并测序,测出来 的基因序列在基因库进行比对检测相似性程度。最终用相似性程度大于95%以上的序列比对做出进化树了解菌群之间的亲缘 性。结论：正常黑胆质人群肠道菌群基因序列的亲缘性结果显示黑胆质人群肠道菌群具有丰富的多样性,其中肠道优势细菌乳酸 杆菌属GU269544.1 占优势。     

微环DNA研究进展

质粒载体在基因治疗中占据重要地位.传统质粒DNA在真核生物中可能会引起严重的炎症反应,未甲基化的CpG序列可能抑制基因的表达,最好的解决办法是在生产质粒载体过程中将细菌调控序列整体消除.微环DNA是一种新颖的小环超螺旋表达框,它是传统质粒在大肠杆菌体内通过位点特异性重组得到的.微环DNA缺乏抗性标记基因、复制原点等细菌...