放线菌及其应用

什么叫放线菌呢?放线菌是由于其菌落呈放射线状而得名,是介于真菌与细菌之间的一类微生物。它们大都是腐生菌,少数是寄生菌。在抗菌素发现以后,尤其当1943年发现了灰色链霉菌(Streptomyces griseus)产生的链霉素有抗结核菌的治疗作用以后,从放线菌中寻找抗菌素的工作得到普遍的重视,发展异常迅速。     

抗菌素生成基因的克隆和表达

最近在抗菌素生物合成的分子遗传学方面的进展为改进抗菌素生产开辟了新的前景。看来编码抗菌素生物合成有关的酶的基因是簇集在产生抗菌素生物的DNA上。已开发了一些低和高拷贝的质粒和噬菌体载体以便在产生抗菌素的链霉属(strcptomyces)中进行克隆。借助于聚乙烯乙二醇的转化或转染链霉属原生质体的方法可将DNA引入。一些对抗菌素生物合成特异的基因已被克隆。     

创新霉素产生菌——济南游动放线菌的分类鉴定

放线菌3945是从山东济南土壤中分离出来的,产生一种新的抗菌素——创新霉素,形成孢囊,孢囊孢子微游动,极生鞭毛。在合成与有机培养基上,基内菌丝为紫色到深褐紫,培养基染成相应颜色。根据形态、培养特征、生理特性及抗菌性质的研究,放线菌3945有别于游动放线菌属(Actinoplancs)中的已知种,经鉴定认为是个新种,名之为济南游动放线菌(Actino-planes tainanensis n. sp.)。     

放线菌中铁载体生物合成机制研究进展

铁载体是由微生物产生,对铁元素具有高亲和性的小分子化合物。这类天然产物所展现的结构多样性引起人们对其生物合成机制的极大兴趣。目前已有研究报道的铁载体生物合成途径主要有2种,一是直接由非核糖体肽合成酶(Nonribosomal peptide synthetases,NRPSs)家族的多酶复合体负责合成,另一种是以不依赖于NRPS(NRPS-independent,NIS)的方式,由一类特殊合成酶家族参与合成。在过去的十多年中,铁载体生物合成成为天然产物生物合成研究领域的热点之一,其中几种依赖于NRPS途径合成的铁载体生物合成机制已得到充分阐明,而对NIS方式合成的铁载体研究也获得了诸多进展。作为放线菌的一类重要次级代谢产物,通过遗传学、化学等手段对放线菌所产生铁载体生物合成途径的遗传学和生物化学研究,能够为发展新的抗菌药物提供契机,同时也能加深我们对这一类生物活性物质形成机制的认识。综述近期该研究方向的进展。     

金霉素链霉菌无活性菌株回复突变的研究

近年来,在有关抗菌素合成途径的研究中,报道了由于产生遗传性障碍而不能合成抗菌素,亦即产生了“零”突变菌株。又在次级代谢途径障碍性菌株的回复突变研究中,报道了能使抗菌素产量大幅度提高的回复突变型菌株。我们在对产金霉素链霉菌(Streptomyces aureofaciens)菌株进行诱变试验中,筛选到一些     

生物工程技术讲座(二)

放线菌的细胞融合技术放线菌是一类非常重要的工业微生物。这类微生物中的很多菌种用于生产抗菌素、特殊酶类、某些生物活性物质等。到目前为止,抗菌素中的60％产生于放线菌中链霍菌(StrePtomyces)。这类微生物在士壤中广泛存在,在琼脂培养基上发育时生成营养菌丝和气生菌丝,在气生菌丝上形成链状分生孢子。它的细胞壁主要由多肽糖(Peptidglycan)构成。尽管它的菌体外形和霉菌非常相似,并在旱期曾被认为是一种霉菌,但它的很多基本特征和表现均为原核生物所特有,故在分类上明确归属于原核微生物的细菌。     

植物内生放线菌研究*

近年来从植物组织中发现一些新的放线菌菌种 ,有些内生放线菌产生新的生物活性代谢物 ,或产生具有新特性的酶 ;对植物内生放线菌与植物宿主及其他微生物之间的关系研究有新的发现 ,植物内生放线菌在植物病害防治中的作用已引起重视。本文将简单介绍近年来这方面的研究进展。     

植物内生放线菌研究

近年来从植物组织中发现一些新的放线菌菌种,有些内生放线菌产生新的生物活性代谢物,或产生具有新特性的酶;对植物内生放线菌与植物宿主及其他微生物之间的关系研究有新的发现,植物内生放线菌在植物病害防治中的作用已引起重视。本将简单介绍近年来这方面的研究进展。     

简讯

农用抗菌素1465产生菌的筛选及防治小麦赤霉病的药效试验为了筛选理想的抗赤霉病的农用抗菌素,1979—1982年我们从广东、福建等地采集土样403份,用多种培养基分离出2232株放线菌。用小麦颖壳法、离体麦穗法和平板抑菌圈法进行初筛。颖壳测定是将待测菌株     

海洋放线菌研究的新进展

海洋放线菌由于其独特的代谢途径和合成新颖抗生素的能力,已经广泛引起人们的关注。本文就海洋放线菌在海洋环境中的分布、医药领域的应用及其相关研究方法进行了综述。     

井冈霉素的分离及鉴定

由吸水放线菌(Streptomyces hygroscopicus var．Jinggoengensis Yen.)产生的抗菌素是葡萄糖苷类的碱性水溶性抗菌素,对水稻纹枯病具有优良的防治作用,经离子交换层析分离提纯可以得到I、II、III、IV四个组份,经理化鉴定证明其中II、III两个组份分别和已知的ValidamycinA和B相似。     

用细菌素防治感染的前景

<正>当前,由于广泛使用抗菌素和磺胺类药物的结果,在医疗和卫生保健工作中经常会遇到一些困难,比如,这些药物可引起过敏反应;能够使微生物产生耐药性;还由于免疫抑制作用,使不能接受抗菌素和磺胺类药物的人数增强;因此在治疗工作中非常需要能够克服上述缺点的新药。 在这方面,细菌的代谢产物或者它的组     

海洋放线菌Marinactinospora thermotolerans的研究进展

海洋放线菌以产生多种活性天然产物而著称,其中部分结构新颖的活性化合物具有发展成为新药的巨大潜力,引起国内外相关领域研究人员的极大关注。同时,也促进了我国海洋放线菌研究工作的全面展开。本文系统综述了海洋放线菌新属种Marinactinospora thermotolerans的分类鉴定、新颖的次级代谢产物的发现及其生物合成机制以及该菌株的全基因组生物信息学分析等方面的最新研究进展,以期能为其他海洋放线菌新属种的分类鉴定、活性次级代谢产物的发现和生物合成机制研究提供借鉴作用。     

质体遗传的新进展——关于质体基因的易位和易位子

质体(plasmid)是染色体外的遗传因子,能自主性地进行复制,控制着寄主细胞一定的遗传特性。例如细菌的抗药质体控制着细菌的抗药性,直接影响药物对疾病的治疗效果。又如F因子控制着细菌致育性(fertility),直接与细菌杂交有关,质体由DNA组成,分子量比染色体小得多,它的长度为染色体DNA的百分之一至千分之一,它不仅是分子遗传学中研究基因复制及基因表现的好材料,而且是遗传工程(体外DNA分子重组)中重要的分子载体之一。     

放线菌次级代谢途径的设计

近来有关放线菌次级产物生物合成的分子遗传学和生物化学方面的进展为我们改造其代谢途径提供了一个明确的方向。近年来,对微生物的初级代谢途径进行基因改造取得了成功,但放线菌的次级代谢工程产物却都没有达到中试或生产规模。进展如此缓慢的主要原因是放线菌自身复杂的代谢途径以及细胞循环中复杂的调节方式及其特异性。目前人们着力于通过基因操作改造酶,从而重新设计以其催化产物为基本骨架的代谢途径,最终产生修饰的或新的天然终产物。本文将讨论达到此目的的几种设计策略。     

基于化学遗传学筛选产萘醌类化合物内生放线菌

【目的】为探究含具有抗肿瘤活性的美登素的滑桃(Trewia nudiflora)种子中内生放线菌的多样性,以及从内生放线菌中寻找萘醌类化合物产生菌。【方法】利用放线菌富集筛选培养基对经消毒处理的滑桃种子进行内生菌分离,根据菌落形态及16S rRNA基因序列分析进行菌种的分类鉴定。通过对所分离到的内生放线菌拮抗模式病原细菌(金黄色葡萄球菌、铜绿假单胞菌)、作物病原真菌(小麦赤霉菌、水稻纹枯病致病菌等)活性检测,以及萘醌类化合物合成关键基因为探针定向筛选萘醌类化合物产生菌。【结果】从分离到的100余株滑桃种子内生菌中鉴定出66株以链霉菌为主的放线菌,发现Streptomyces sp.HTZ27菌株含有目标基因,经固体发酵、化合物分离纯化、鉴定后,发现该菌发酵产物中有呋喃萘醌I,得率接近5 mg/L。【意义】本研究采用的化学遗传学方法可有效提高筛选目标化合物产生菌的效率,所筛选到FNQ I产生菌为深入研究呋喃萘醌类化合物生物合成与调控、抗肿瘤分子机理以及产业化应用等创建了有利条件。     

海洋放线菌抗肿瘤活性物质的研究进展

放线菌是一种重要的微生物资源,海洋放线菌代谢产物的开发利用在微生物新药研究领域占据了重要的地位。本文根据所查阅的2015年以来的研究论文,对不同来源的产生抗肿瘤活性物质的海洋放线菌的种属、活性化学物质种类和结构特征、以及抗肿瘤作用进行综述。文中涉及链霉菌属及其他稀有放线菌共42种,报道了海洋放线菌产生的76个不同种类的活性化合物,它们分别具有多种抗肿瘤作用。本文对海洋放线菌抗肿瘤活性物质的研究中存在的问题提出了解决办法和建议。     

放线菌次级代谢途径的设计

近来有关放线菌次线产物生物合成的分子遗传学和生物化学方面的进展为我们改造其代谢途径提供了一个明确的方向。近年来,对微生物的初级代谢途径进行基因改造取得了成功,但放线菌的次级代谢工程产物却都没有达到中试或生产规模。     

盐碱环境放线菌多样性研究

放线菌因产生多种多样的生物活性物质而受到重视。但极端环境放线菌的研究甚少。采用DGGE、纯培养法,重点研究了新疆、青海及埃及的重盐碱环境的放线菌分布情况,种类组成,生物学特性。发现了1个新科,8个新属及30多个新种。从嗜(耐)盐碱放线菌筛选到许多带有PKS基因的菌株。认为极端环境放线菌是生物活性物质的重要来源;改进分离程序,分离未知放线菌,是放线菌多样性研究及开发利用的前提之一;并对极端环境放线菌研究作了论述。     

海洋放线菌研究进展

海洋放线菌因其产生独特的次生代谢产物而备受世界的关注。本文以海洋放线菌的研究历史为主线,综述了海洋放线菌研究的发展历程,海洋放线菌的概念、生物资源、多样性及其分布状况、次生代谢产物以及基因组研究等方面,探讨了其生态功能,最后展望了我国海洋放线菌研究存在的问题及未来发展的前景。