嗜热细菌的分子遗传学研究

嗜热细菌是极端环境微生物中发现最早、分布最广、研究得最多的一类。它们怎样适应于高温生活?这一生命的奥秘吸引着许多科学家。同时嗜热细菌的应用也在不断地开发。复旦大学遗传所嗜热细菌分子遗传学课题组已经继美国Cetus公司之后自行分离菌种,取得电泳纯的耐热的DNA多聚酶,小规模地投入生产。在嗜热细菌的基础研究中多数人的注意力围绕着生物大分子的特性,发现嗜热细菌和嗜温生物相比,它的蛋白质、DNA、tRNA以至于细胞膜、核糖体等都更为耐热,并研究了耐热性     

紫色非硫细菌固体石蜡双层平板培养法

紫色非硫细菌是一类不产氧光合细菌,具有重要的生态学意义和应用价值。建立固体石蜡双层平板法,与传统的培养法相比较,发现该方法可以更方便、更快捷地计数和分离紫色非硫细菌。结合分子生物学技术,将该方法应用于水稻土紫色非硫细菌的研究,发现以甲酸为碳源的固体石蜡双层平板法可以很好地对环境中可培养的紫色非硫细菌多样性进行研究。该方法的建立将更有助于紫色非硫细菌的研究。     

粗心的表达

发现：细菌将DNA信息转换成蛋白的过程并不是很完美的。以色列希伯来大学的Sigal Ben-Yehuda以及他的的研究小组发现在细菌中转录和翻译产生的错误比之前想象的要多。Ben-Yehuda表示有两种可能,要么细菌没有这种纠错机制,要么就是有意而为,越多的错误就会产生越复杂的蛋白多样性,也就意味这给予细菌适应不利环境的更多机会。     

太空嗜极微生物研究进展

曾经报道在-198℃和 160℃环境下不怕阳光和冰冷而维持生存的硅酸盐细菌,它们算是一类兼性极端嗜冷、嗜热细菌。近有报道,俄罗斯研究人员发现某些微生物在太空中100℃~-100℃极端温度条件下长时间存活,不仅具耐热能力,而且在-100℃亦可生存。2005年做过一种实验,在空间站的外表     

密度感应系统：对细菌致病力的自行调控

细菌通过密度感应系统感受环境中的信号分子,进而调控菌群一系列生物学性状。研究发现密度感应系统能够调控细菌生物被膜形成、毒力基因表达及噬菌体感染等功能,其中基于密度感应系统调控细菌抵御噬菌体感染更是新发现,预期也将是未来数年的研究热点,其调控机制的阐明将为有效应用噬菌体开展耐药菌的防控展现广阔前景。本文将重点综述细菌密度感应系统对细菌致病相关功能的调控机制,旨在为病原菌的防控提供新思路。     

细菌的群体性行为与耐药

随着抗生素的广泛使用,细菌耐药已经成为一个严重的问题。细菌耐药是一个复杂的过程,涉及宿主、细菌与环境等几个既相互独立又相互作用的因素。很久以来,人们认为细菌以个体为单位进行各种活动,直到发现细菌相互之间也存在联系,才意识到细菌群体对其个体生存的重要性。目前将细菌作为一个群体来研究其耐药行为与机制的研究越来越多,特别是细菌生物膜与细菌程序性死亡两方面受到极大重视。本文综述了细菌生物膜、细菌程序性死亡与耐药相关机制的研究进展。     

西藏羊八井废弃地热热井的细菌多样性

【目的】旨在研究羊八井热田两废弃地热热井沉积物及热水中的细菌多样性。【方法】采用非培养分子分析技术分别构建了热井A沉积物A样、水样A以及热井B沉积物B样总DNA的16S rRNA基因文库,并对每个文库中随机挑选的克隆子进行扩增rDNA限制性酶切片段分析（amplified ribosomal DNA restriction analysis, ARDRA）,分别选取文库中不同分类单元的阳性克隆子进行测序,将所得到的数据与国际基因数据库GenBank 的序列进行相似性比较并构建系统发育树。【结果】热井A和热井B的细菌类群大多为典型的栖热细菌,均以变形菌（Proteobacteria）为优势类群（在热井A沉积物A中为41.08% 、在水样A中为38.00%,以及在热井B的沉积物B中为42.57%,下同）,以恐球菌－栖热菌（Deinococcus-Thermus）为亚优势类群（10.71%、20.00%、21.30%）;此外两热井沉积物中均发现热泉中比较少见的且为亚优势类群的酸杆菌（Acidobacteria）(在热井A沉积物A中为16.07%、在热井B的沉积物B中为19.15%),热井A沉积物中第三个亚优势类群为壁厚菌门(Firmicutes)的真杆菌（Eubacterium sp.）（14.28%）;水样A中则没有检测到酸杆菌,而以产水菌门（Aquificae）的产氢杆菌属（Hydrogenobacter）为另一亚优势类群(16.00%)。此外两热井中均检测到绿弯菌（Chloroflexi）、蓝藻（Cyanobacteria）以及噬纤维菌-屈挠杆菌-拟杆菌群 (Cytophaga-Flexibacter-Bacteroides,CFB group)等类群的细菌。【结论】通过与文献比较分析,发现羊八井热田中细菌类群大多为典型的栖热细菌,如恐球菌－栖热菌、产水菌、绿弯菌、蓝藻以及candidate division OP类群的微生物等;但是尚有一些不常见的细菌类群如弧菌（Vibrio sp.）、Bacteriovorax sp.、未培养的酸杆菌和Holophaga（uncultured Holophaga/Acidobacterium）和未确定的疣微菌（Unidentified Verrucomicrobium）等,羊八井热田地热的开发变迁和地下冷热水交融可能与细菌类群的复杂性有关。     

细菌体内的蛋白质降解

摘要:为了适应多变的外界环境,细菌利用蛋白降解来清除体内不需要的蛋白质。AAA+蛋白酶降解机制在细菌蛋白质质量控制系统中发挥重要作用,而在放线菌中发现的蛋白酶体揭示了原核生物体内一个崭新的蛋白质降解机制。蛋白酶只识别携带降解决定子的底物,确保了蛋白质降解的特异性,除此之外细菌还通过一些其他方式调控蛋白质的降解与否。随着真核生物体内泛素依赖的蛋白酶体降解途径的发现,蛋白质降解过程参与调控机体生理活动的功能也逐渐为人所知。研究发现,蛋白质降解参与调控细菌的生长、分化,并与细菌的应激反应以及毒力等相关。本文将对细菌中存在的AAA + 蛋白质降解机制,包括其结构、对底物的降解过程及其生理功能等进行阐述。     

细菌生产Endo-β-1,4-葡聚糖酶

编码纤维素分解酶Endo-β-1,4葡聚糖酶的基因是从自然存在的嗜热的厌氧的细菌热纤梭菌(Clostridium thermocellum)中发现到的,在诸如大肠杆菌之类的好气性细菌中也有存在。在好气及适温(50—70℃)条件下使编码这种酶的基因表达,获得这种Endo-β-1,4葡聚糖     

地微生物学研究热点之一

地球表层或地球内部的一切极端环境中生存微生物是一个潜在的资源宝库。曾报道在温泉、深海热液出口交接处有嗜热细菌的存在,源于这些细菌含有很强的嗜极酶、如耐热酶、蛋白质及其他细胞组分,有些嗜热酶进入实用化,商品化。有的嗜热细菌全部基因组测序工作的完成,对嗜极酶基因组的研究与探索以及对嗜热菌适应极端环境的生存和繁衍与分子机制的研究有重要价值。这是深海火山口嗜热微生物研发的一个热点,也是地微生物学研究的新领域。英国“自然”(2005．元月)报道,地中海深处含盐量极高的4个盐盆地区,有一群活着的微生物,该地区水的含盐量极高,比酱油成2倍,这些微生物照样维持它们的生命活动。     

细菌的光响应及其机制研究进展

光作为一种环境信号,对细菌的生长和代谢有广泛的调节作用。对于光合细菌来讲,一方面,感光蛋白可以协助光合细菌游向最适的光环境,以利于其细胞内的光系统进行光合作用;另一方面,一些光合细菌可以感受并捕获光能为代谢提供能量。目前发现有些非光合细菌也有光响应,感光蛋白在细菌基因组内是普遍存在的,而且与细菌的一些生理功能有关。本文以非光合细菌为主介绍了目前在细菌中发现的趋光现象及其响应机制。     

Nisin生物合成有关基因的遗传分析

乳链菌肽是某些乳酸乳球菌产生的细菌素,是目前发现的各种细菌素中最重要的一种。因其具有较大经济价值而研究最为深入,有关它的理化性质及其应用已有文献报道。细菌素这类抗菌物质都是多肽或蛋白质,有分子量小,且结构复杂的特点。Ｋｌｅａｎｈａｍｍｅｒ等依据细菌素的分子量大小,热稳定性及修饰氨基酸等因素,把乳酸菌产生的抗菌蛋白质分为三类：１．热稳定的小肽２．热敏感的大蛋白质３．修饰性朋肽。它们的生物合成方式有核     

细菌小RNA抗营养应激调控功能的研究进展

细菌生存的环境复杂多变,经常处于营养元素过剩或缺乏的状态。因此,细菌必须及时准确地调节其基因表达以适应不断变化的营养环境,才能得以生存。小RNA(small RNA,s RNA)是近年来在细菌中发现的一类RNA调控子,在细菌应对营养应激的基因表达调控中发挥重要作用。就细菌s RNA的特点及其抗营养应激的作用进行综述。     

两种树脂基托细菌粘附情况的比较

目的比较BPS注塑树脂和热凝基托树脂表面细菌粘附能力的大小。方法将BPS注塑树脂和热凝基托树脂试件进行细菌体外粘附实验,采用菌落形成单位计数法测定血型链球菌、粘性放线菌和白色念珠菌粘附量的大小。结果培养24h、48h、168h后,各BPS注塑树脂试件组的细菌粘附量均少于热凝基托树脂试件组。结论BPS注塑树脂较热凝基托树脂更能减少血型链球菌、粘性放线菌和白色念珠菌在其表面的粘附。     

典型亚热带热分层水库秋季细菌群落垂直分布

水库在我国东南沿海地区是重要的饮用水水源地,对地区经济发展和社会稳定起到重要作用。选择亚热带地区典型的热分层水库——福建莆田东圳水库,于2011年秋季稳定分层期,以水体温度的垂直变化特征为依据进行分层采样。应用PCRDGGE和克隆测序的方法研究浮游细菌群落的垂直分布特征,利用多元统计分析揭示细菌群落与热分层水体理化指标之间的关系。结果显示:溶解氧、电导率、叶绿素a、总氮、氨氮及硝氮在上下层水体中的分布有显著差异,下层缺氧区细菌的ShannonWiener指数和DGGE条带数明显高于上层好氧区,表明东圳水库热分层水体中存在明显的物理、化学及生物分层现象。测序结果表明β-变形菌可能是东圳水库中占优势的细菌类群,统计结果提示溶解氧是显著影响细菌群落组成的环境因子。热分层水体的物理化学分层与水体细菌群落结构密切相关,提示水库生态学研究应对水体热分层给予重视。     

三角细菌的发现

1984年10月开始的护城河遗址超级细菌研究计划发现了一种稀有的三角细菌。所有已知细菌都呈棒状、螺旋状或球状,最近发现的三角细菌边长约5微米,厚度为0.5微米,其游动方式类似于刺鳍。该三角微生物是在一个特别环境中被发现的,是从石川县仅剩的几个盐场之一的高浓度盐溶液中收集到的一种有机体。起初,它看起来不同于任何已知微生物,发现者无法确定它为何物。     

科学家发现5500万年前鹦鹉化石

过去人们以为只有具备完整神经系统的生物才可以主动预知环境的改变而做好应变准备，然而美国科学家近日研究发现，大肠杆菌等细菌也具有某种形式的“学习”能力，能够预先判断环境的变化，这一技能将使它们具有更大的生存优势。     

热原质与脂多糖

<正>脂多糖(LPS)是革兰氏阴性(G~-)细菌细胞的主要成分之一,它具有广泛的生物活性,如人和动物非肠道使用可引起机体的发热及其它毒害反应。如果强调其生物毒性,内毒素与其是同义的。LPS亦具有免疫佐剂活性、抗肺瘤活性等。本文就其热原的概念及研究简史,G~-细菌致热作用的本质及热原质、内毒素与LPS之间的关系,LPS的物理化学特性,生物学特性,免疫学特性等有关的研究资料综述如下。 一、热原的概念及研究简史(5—7) 在一个多世纪以前人们已经发现注射污染的药剂可引起人体的发热反应。1976年Burdon—Sanderson把引起这种发热性的物质称为热原(Pyrogen)。1911年英国Horf等氏发现发热性物质不能用细菌过滤器或普通蒸馏法去除。1925年英国     

环贵州喀斯特高原湖泊环境中的细菌多样性

采用纯培养方法,选用6种培养基对23份环贵州喀斯特高原湖泊环境土壤样品中的细菌进行分离培养,经初步形态排重后共获得83株细菌纯培养物。菌株的16S rRNA基因序列信息显示,这些菌株归属于3门12目15科19属,优势细菌类群为链霉菌属（Streptomyces）、芽胞杆菌属（Bacillus）、短芽胞杆菌属(Brevibacillus）和北里孢菌属（Kitasatospora）。同时采用高通量测序分析的方法评估了这些土壤样品中的细菌群落结构特征。环境样品中16S rRNA基因的V3~V4区序列分析显示,从土壤样品中检测到分属于17门36目74科130属的细菌,涵盖喀斯特高矿物质环境、盐碱湖泊环境、森林土壤环境中存在的优势菌群,其中变杆菌属(Variibacter)、慢生根瘤菌属(Bradyrhizobium)以及嗜酸栖热菌属（Acidothermus）为优势属,体现出该生境中细菌群落结构的独特性。综合纯培养和高通量测序分析结果,环贵州喀斯特高原湖泊环境样品中细菌群落特征和环境之间存在着明显相关性,其中蕴含着丰富的细菌资源,值得进一步挖掘。     

猪瘟DNA疫苗在猪体及环境的生物安全性研究

DNA疫苗生物安全性是其走向临床所须解决的关键问题之一。以猪瘟DNA疫苗为研究对象 ,探讨了其两个方面的生物安全性问题。一方面 ,将两种不同的猪瘟DNA疫苗质粒免疫猪后 ,利用PCR技术分析了其与猪细胞基因组整合的可能性 ,结果在灵敏度为 30拷贝的检测条件下 ,未发现猪瘟DNA疫苗整合到细胞基因组 ;另一方面 ,以PCR技术检测了免疫现场环境样品 ,以分析猪瘟DNA疫苗上的E2基因、CMV启动子基因和抗性基因是否在环境细菌中发生转移和扩散。结果未发现DNA疫苗转化环境细菌的直接证据。因此认为DNA疫苗对猪体和环境是安全的。