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。     

传统豆酱发酵过程中细菌多样性动态

细菌在豆酱发酵过程中起到非常重要的作用,并与豆酱的风味和质量密切相关,因此研究豆酱中细菌的多样性具有重要意义。以自然发酵的豆酱样品为研究对象,采用细菌16S rDNA的部分可变区的PCR-DGGE技术对自然发酵豆酱样品的细菌群落组成和优势菌群进行研究。结果表明,传统豆酱发酵过程细菌群体中既有原始种群的减少和增长,也有次级种群的增多和演变。在整个发酵过程中,初期和末期以不可培养细菌为主,初期细菌群体快速演替,细菌种群多样性指数在发酵42 d和56 d达到两次高峰。     

乙烯和1-氨基环丙烷-1-羧酸合酶基因参与玫瑰花发育过程中细胞程序化死亡的调控

作为植物有性繁殖器官--花的花瓣通常生命周期短,其中有一个敏感的、严格控制的细胞程序化死亡过程.为了揭示细胞程序化死亡过程中发生的反应或者其组成成分,解释玫瑰花发育过程中的细胞程序化死亡过程的机理,测定了在整个花发育过程中玫瑰花瓣的乙烯释放速率、ACC合酶基因的转录产物(mRNA)、ACC合酶活性以及ACC含量.结果显示在花发育过程前期(阶段1、2)检测不到乙烯产生,在花瓣完全绽开时花瓣中乙烯开始产生.在花发育后期(阶段4、5)花的衰老与乙烯释放速率的升高同时发生.在花发育前期没有ACC合酶基因的转录产物积累,该基因在花瓣完全绽开时开始表达,在花发育后期逐渐增强.ACC合酶活性与ACC含量的变化趋势与乙烯的一致.在玫瑰花发育后期乙烯诱导和调控花瓣的细胞程序化死亡.ACC合酶基因、ACC合酶以及ACC都是玫瑰花瓣程序化死亡过程中的重要调控因子.     

AI-2,一种新的细菌自体诱导分子

细菌通过数量阈值感应系统调节群体内个体的基因表达而使整个群体步调一致。细菌通过感应自体诱导分子(autoinducer,AI)浓度而感知周围环境中同类存在的密度,并据此调节自身特定性状的表达。AI．2是近年来新发现的一种介导细菌种间信号传导的自体诱导分子,其分子结构、功能均不同于传统的A1分子。AI．2对细菌的调节作用主要表现为对毒力基因表达的影响,但目前也有人认为AI-2可能只是一种代谢产物。     

植物细胞程序化死亡的形态学和生理生化特征

植物细胞程序化死亡(PCD)是一种由基因控制的、主动的细胞死亡过程,它在植物正常生长发育过程中起着重要作用。发生程序化死亡的植物细胞在形态、生理生化方面表现出一些共性特点和个性特点,该文对这些特点进行了综述。     

大麦糊粉层细胞程序化死亡的调控

细胞程序化死亡存在于植物生长发育的各个阶段。本简要介绍了大麦糊粉层细胞程序化死亡和一些活性因子的调控作用。赤霉素(GA)促进离体大麦糊粉细胞或原生质体的程序化死亡,脱落酸(ABA)拮抗赤霉素的作用;H2O2能使GA处理的糊粉层细胞死亡加快;一氧化氮(NO)延缓糊粉层细胞死亡,起到抗氧化剂作用。     

海洋微生物群体感应与群体感应淬灭的开发利用

群体感应与感应淬灭在微生物中普遍存在,群体感应通过调控基因表达赋予细菌有益或有害的特性,这些特性与人类健康、农业及水产养殖等领域密切相关。群体感应现象首先发现于海洋环境,近几年海洋采样等相关技术的发展,极大促进了海洋微生物的群体感应与淬灭研究的快速发展。本文对细菌及典型真菌的群体感应作用机制、信号分子的多样性以及其与细菌致病性的相关性进行了阐述,对群体感应淬灭的机制与意义、淬灭因子多样性以及相关酶资源的发掘也进行了分析和展望。     

基于天然产物的群体感应抑制剂的研究进展

细菌的群体感应现象是近年来微生物学、食品保藏学以及天然产物化学等领域研究的热点。随着对群体感应系统研究的不断深入,越来越多的群体感应类型不断地被报道,不同类型的群体感应现象由不同种类的信号分子来介导,各种群体感应抑制剂也不断地涌现。群体感应抑制剂可以阻断细菌的群体感应系统,抑制细菌毒力基因的表达而不影响细菌的生长与增殖,因此,应用群体感应抑制剂可以避免细菌因生长压力而产生耐药性。本文中,笔者主要按照信号分子的种类综述目前已报道的细菌群体感应系统的类型、群体感应的干扰策略以及天然产物来源的群体感应抑制剂的研究现状。另外,笔者还介绍了不同种类信号分子介导的细菌群体感应机制以及已报道的天然产物来源的细菌群体感应抑制剂的种类,并展望其应用前景。     

富营养化城市湖泊武汉东湖沉积物微生物群体结构及空间变化研究（英文）

【目的】城市湖泊沉积物中的微生物群体是富营养环境生物修复的重要因素。本研究拟对中型富营养化湖泊——武汉东湖沉积物细菌群体结构及空间变化规律进行研究。加深对富营养湖泊微生物群体结构的理解,并为城市湖泊的保护和污染控制提供参考。【方法】采用16S r RNA基因RFLP分析和序列分析技术获得细菌群体系统发育信息。采用PCoA法分析武汉东湖沉积物细菌群体内以及与其它湖泊沉积物细菌群体间的相似性。采用CCA法分析环境因素对细菌群体的影响。【结果】武汉东湖沉积物细菌群体包含13个门和2个未知种群。PCoA分析进一步表明来自东湖3个子湖的细菌群体与其它地域富营养化湖泊的微生物种群结构相似,并区别于重度富营养化子湖庙湖的细菌群体。在庙湖中,我们发现了Thermogymnomonas类古菌的含量显著偏高。CCA分析表明细菌的分布与沉积物中碳、氮和磷元素的含量显著相关。【结论】本研究进一步确证了环境因素对细菌群体组成和分布的调节作用,加深了对富营养水体微生物群体结构的理解,并为城市湖泊的保护和污染控制提供了参考。     

富营养化城市湖泊武汉东湖沉积物微生物群体结构及空间变化研究(英文)北大核心CSCD

【目的】城市湖泊沉积物中的微生物群体是富营养环境生物修复的重要因素。本研究拟对中型富营养化湖泊——武汉东湖沉积物细菌群体结构及空间变化规律进行研究。加深对富营养湖泊微生物群体结构的理解,并为城市湖泊的保护和污染控制提供参考。【方法】采用16S r RNA基因RFLP分析和序列分析技术获得细菌群体系统发育信息。采用PCoA法分析武汉东湖沉积物细菌群体内以及与其它湖泊沉积物细菌群体间的相似性。采用CCA法分析环境因素对细菌群体的影响。【结果】武汉东湖沉积物细菌群体包含13个门和2个未知种群。PCoA分析进一步表明来自东湖3个子湖的细菌群体与其它地域富营养化湖泊的微生物种群结构相似,并区别于重度富营养化子湖庙湖的细菌群体。在庙湖中,我们发现了Thermogymnomonas类古菌的含量显著偏高。CCA分析表明细菌的分布与沉积物中碳、氮和磷元素的含量显著相关。【结论】本研究进一步确证了环境因素对细菌群体组成和分布的调节作用,加深了对富营养水体微生物群体结构的理解,并为城市湖泊的保护和污染控制提供了参考。     

细菌sRNA与群体感应系统相互作用研究进展

细菌s RNA是一类长度在40-500 nt之间的非编码RNA,在细菌细胞感应外界环境压力变化、控制基因表达方面发挥着重要的作用。本文综述了细菌s RNA与群体感应系统相互作用在调控基因表达方面的研究进展,对揭示细菌错综复杂的代谢调控过程,以及了解细菌对外界环境变化的响应机制具有十分重要的意义。     

细菌群体感应及其调控应激反应的研究进展

细菌可利用群体感应系统进行种内及种间的交流,这种交流已经被证实对细菌存在多种调控功能。现有研究表明,细菌的群体感应系统也可以调控细菌的应激反应。本文中,笔者对细菌的群体感应及其对应激反应调控作用的相关研究现状进行了阐述,旨在为应对致病菌和乳酸菌的应激反应提供参考。     

外源基因表达造成的群体感应细菌生存压力的建模分析

外源基因的表达及其对细菌种群的影响对于群体感应系统和合成生物学产业的研究具有重要意义。然而,人们对于表达外源蛋白的细菌本身的行为模式仍然知之甚少。为了研究菌落生长和外源基因表达的过程究竟受到哪些因素的影响,文中测量了受Lux类受体调控的外源基因在N-酰基高丝氨酸内酯 (N-acyl homoserine lactone,N-AHL) 信号分子诱导下的表达,并模拟了其对细菌种群动态的影响。文中建立了一个假设性的数学模型,对信号分子诱导表达下细菌种群生长受影响的现象进行了分析。先前的研究通常将细菌种群生长受群体感应系统影响的现象归咎于合成群体感应信号分子的消耗与N-AHL信号分子的毒性,文中提供了对于这种生存压力的另一种可能的解释。     

外源基因表达造成的群体感应细菌生存压力的建模分析（英文）

外源基因的表达及其对细菌种群的影响对于群体感应系统和合成生物学产业的研究具有重要意义。然而,人们对于表达外源蛋白的细菌本身的行为模式仍然知之甚少。为了研究菌落生长和外源基因表达的过程究竟受到哪些因素的影响,文中测量了受Lux类受体调控的外源基因在N-酰基高丝氨酸内酯(N-acyl homoserine lactone,N-AHL)信号分子诱导下的表达,并模拟了其对细菌种群动态的影响。文中建立了一个假设性的数学模型,对信号分子诱导表达下细菌种群生长受影响的现象进行了分析。先前的研究通常将细菌种群生长受群体感应系统影响的现象归咎于合成群体感应信号分子的消耗与N-AHL信号分子的毒性,文中提供了对于这种生存压力的另一种可能的解释。     

病毒基因与细胞凋亡

细胞凋亡是受遗传控制的细胞自灭过程,是机体维持稳态的主要机制之一。是一种典形的细胞程序化死亡,细胞程序化死亡的诱导与调控机制是当今生物学中非常活跃的研究领域,涉及到细胞生物学、病毒学、免疫学,发育生物学,致癌生物学等学科,具有重要的理论与实践意义。引起细胞凋亡的因素很多,本文仅就病毒基因与细胞凋亡的关系,主要以疱疹病毒科,腺病毒科,杆状病毒科和逆转录病毒中某些病毒与细胞凋亡相关的基因及其结构,作用     

群体感应系统调控乳酸菌细菌素合成的研究进展

乳酸菌细菌素具有广谱的抑菌活性,但其合成量低,限制了行业应用。群体感应是细胞间的通信过程,细菌通过感知信号分子浓度变化,调控相关的生物学过程。三组分系统在调控细菌素合成的过程中发挥了核心作用。本文中,笔者综述了调控乳酸菌细菌素合成的三组分系统的组成、Ⅰ类和Ⅱ类细菌素合成调控的基因与结构的差异性以及细菌密度和共培养等因素对细菌素的合成的影响,以阐明乳酸菌素合成的群体感应调控机制,对于其在食品、生物和医疗领域的应用都有重要的意义。     

植物对细菌群体感应系统的反应

细菌的群体感应系统参与包括动植物病原细菌致病因子产生在内的许多生物学功能的调节。植物可以感知细菌群体感应系统及其信号分子,并作出复杂反应。植物可能受细菌群体感应信号分子诱导产生系统性防御反应,能够分泌细菌群体感应信号分子的类似物,可能产生降解细菌N-酰基高丝氨酸内酯信号分子的酶来阻断或干扰细菌群体感应系统。     

群体感应抑制剂及其在食品保藏中的应用研究进展

细菌在生长过程中会合成并释放一种叫做信号分子的化学因子,作为细胞间或细胞内传递信息的介质。这种信号分子积累到一定水平,会对细菌生理性状的表达产生调控作用,即群体感应现象。细菌群体感应现象对食品腐败变质过程也有很大的影响。因此,研究群体感应抑制剂在食品保藏中的作用就显得尤为重要。本文中,笔者根据细菌分泌信号分子类型的不同,综述了不同细菌的群体感应抑制剂及其在食品保藏中的应用。     

细菌生物膜群体感应系统研究进展

细菌生物膜群体感应系统是指细菌通过分泌信号分子并通过感知其在周围环境中的浓度,调控某些基因的特异性表达及生理功能和生活习性的系统,是细菌生命活动的主要调控机制之一。通过对细菌生物膜群体感应的研究,可以了解其内部机理和特性,从而找到抑制生物膜有害作用的最好方法。对细菌生物膜群体感应系统的种类、特征和相关应用的研究进行综述。     

革兰氏阳性菌群体感应系统研究进展

细菌利用群体感应系统进行细菌间以及细菌与宿主间的交流,革兰氏阳性与阴性菌的群体感应系统差异显著,阳性菌的群体感应系统主要由寡肽类信号分子和受体蛋白组成,对细菌致病性等相关生理特性具有重要作用。就常见的革兰氏阳性菌：蜡样芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、金黄色葡萄球菌和肺炎链球菌的群体感应系统的基因组成、信号分子及其调控机制特点的研究进行了总结,对群体感应系统在细菌营养吸收、生物膜形成、毒力因子和孢子产生等重要生理活动的调节机制进行了重点阐述,为革兰氏阳性菌群体感应的相关研究提供了有益参考。