一株拮抗链霉菌的鉴定及其多相分类特征

通过16S r RNA基因序列分析一株拮抗放线菌JXNU03的系统发育关系,通过生理生化试验分析其生理生化特征,利用菌丝生长率法和杯碟法测定其拮抗活性。结果发现,放线菌JXNU03在高氏一号培养基上培养时,基内菌丝发达,分支多且不断裂,气生菌丝发育良好,孢子丝直形或螺旋状,孢子表面带刺,细胞水解液中检测到葡萄糖,未检测出特征性糖,糖类型属于C型,细胞壁氨基酸中含有L,L-DAP,属于细胞壁Ⅰ型,16S r RNA基因序列与灭癌素链霉菌的同源性高达98%,其发酵液对革兰氏阳性细菌、革兰氏阴性细菌、酵母菌和霉菌等都具有较强的拮抗作用。因此放线菌JXNU03被鉴定为灭癌素链霉菌,记为灭癌素链霉菌JXNU03(Streptomyes gancidicus JXNU03),是一株对细菌、酵母菌和霉菌均有较强拮抗活性的链霉菌,具有潜在开发价值。     

植物内生链霉菌Streptomyces sp. SAT1的基因组测序和比较基因组分析

【背景】一直以来,链霉菌都是活性物质的主要生产者,近年来随着抗生素滥用引起的环境和微生物抗药性问题越发严重,挖掘高效生物防治因子和新型抗生素成为了解决以上问题的重要手段。【目的】通过获得植物内生链霉菌SAT1全基因组序列和次级代谢基因簇信息,利用比较基因组学和泛基因组学分析SAT1菌株的特殊性以及与其他链霉菌的共性,为阐明SAT1抑菌和内生机制提供理论基础,为揭示链霉菌的生态功能提供可靠数据。【方法】通过三代测序平台PacBio Sequel完成SAT1基因组测序,利用生物信息学技术进行注释和功能基因分类;分别利用RAxML和PGAP软件进行系统发育树的构建和泛基因组分析;次级代谢基因簇的预测和分析通过antiSMASH网站完成。【结果】获得SAT1菌株的全基因组完成图,该菌线性染色体长度约7.47 Mb,包含有4个质粒,GC含量近73%,共预测到7 550个蛋白编码基因,含有37个次级代谢基因簇,分属29个类型,其中默诺霉素基因簇与加纳链霉菌具有较高相似性。42株代表链霉菌中,单个菌株次级代谢基因簇数量为20-55个,主要类型为PKS类、Terpene类和Nrps类,而且含有大量杂合基因簇,各个菌株中特有基因数目较为庞大。【结论】链霉菌SAT1菌株在基因组特点以及次级代谢基因簇的数量和类型上与其余41株链霉菌具有一定的共性,其中潮霉素B基因簇和默诺霉素基因簇合成的相关物质可能与SAT1抑菌活性密切相关。42株链霉菌中次级代谢基因簇数量的多少与基因组大小成正相关,同时大量杂合基因簇以及庞大的特有基因数目的存在说明链霉菌在长期进化过程中存在了很高程度的水平基因转移现象,可能具有重要的生态功能。     

合成生物学在链霉菌次级代谢产物研发中的应用

链霉菌是革兰氏阳性丝状细菌,其次级代谢产物具有抗感染、抗虫、抗肿瘤、免疫调节等生理活性,在医药、食品和农业领域具有重要应用价值。链霉菌的遗传操作技术是发现和改良新次级代谢产物的基础,近年来合成生物学的兴起为链霉菌的研发提供了全新的视角。综述了合成生物学在链霉菌次级产物生物合成基因簇克隆与组装、底盘细胞设计与改造、调节两者适配性方面的应用进展。     

海洋链霉菌Streptomyces sp. SCSIO 1672及其代谢产物水杨酸的分离鉴定

从南海海洋沉积物中分离得到1株海洋放线菌,鉴定为链霉菌Streptomyces sp. SCSIO 1672。通过优化发酵条件,采用海虾生物致死活性和高效液相色谱追踪,利用有机溶剂萃取、正相硅胶、反相硅胶等各种色谱层析方法分离出活性化合物,通过波谱数据解析出海洋放线菌SCSIO 1672次级代谢产物中的该活性化合物为水杨酸。     

珠江口沉积物来源链霉菌SCSIO 40020中bafilomycins的鉴定及其生物合成基因簇的异源表达

【目的】从珠江口沉积物来源的菌株SCSIO40020中分离bafilomycins,并对其生物合成基因簇进行克隆和异源表达研究。【方法】通过分析菌株SCSIO 40020的16S rRNA基因序列并构建系统发育树以鉴定菌种,以柱层析法和制备色谱法对次级代谢产物进行分离纯化,借助波谱学手段完成单体化合物的结构鉴定,采用生物信息学分析定位bafilomycins的生物合成基因簇,通过筛选菌株SCSIO 40020基因组的细菌人工染色体文库和接合转移将bafilomycins生物合成基因簇导入3种链霉菌进行异源表达,利用高效液相色谱检测异源表达菌株的发酵产物。【结果】菌株SCSIO 40020被鉴定为链霉菌属菌株,从其发酵产物中分离鉴定了2个单体化合物bafilomycinsA1和D。克隆了链霉菌SCSIO40020中bafilomycins的生物合成基因簇并推导了其生物合成途径,在3种链霉菌中表达产生了bafilomycins。【结论】从珠江口环境中获得了一株产生bafilomycins的链霉菌SCSIO 40020,成功建立了该菌株次级代谢产物生物合成基因簇的异源表达体系,并首次在链霉菌...     

一株内生真菌Talaromyces sp.次级代谢产物及其活性

为了研究红树杨叶肖槿来源内生真菌Talaromyces sp. YX-001的次级代谢产物及其乙酰胆碱酯酶(acetylcholinesterase, AChE)抑制活性,该文运用硅胶柱层析和HPLC等手段从菌株YX-001的PDB培养基发酵提取物中分离得到单体化合物,而后结合1/2D NMR和MS等现代波谱技术并与文献数据对比鉴定其结构,最后通过比色法测定各单体化合物的AChE抑制活性。结果表明:(1)共分离得到9个单体化合物,分别为asterrelenin(1),aszonalenin(2),cladosporisteroid C(3),sitosterol(4),ergosterol(5),cyclo-Ile-Pro-diketopiperazine(6),cyclo(-Pro-Val)(7),4-methoxy-2-methylisoquinolin-1-one(8)和allantoin(9)。(2)其中化合物1和2显示出一定的AChE抑制活性,IC₅₀值分别为81.5、105.8 μmol·L^-1。该文首次对杨叶肖槿来源内生真菌次级代谢产物及其AChE抑制活性进行了研究,为后续红树植物杨叶肖槿来源内生真菌资源的开发与再利用奠定了基础。     

南海深海链霉菌Streptomyces sp.SCSIO 5604次级代谢产物lyngbyatoxin A的研究

以卤虫致死活性和HPLC-DAD图谱为指导,充分利用正相、反相色谱技术,对采自南海北部3536 m深的海底沉积放线菌Streptomyces sp.SCSIO 5604的活性次级代谢产物进行了研究,从中分离到一个吲哚内酰胺类化合物,经HR-ESI-MS、1H NMR、13C NMR波谱分析,确定其为lyngbyatoxin A。     

喙尾琵琶甲肠道来源链霉菌(Streptomyces sp.)BPA71次级代谢产物的分离鉴定及其生物活性评价

【背景】昆虫是世界上种类最多、肠道菌群资源最丰富且多样的动物类群之一。昆虫肠道微生物具有产生活性次级代谢产物的能力,是活性天然产物的重要来源。【目的】研究药用昆虫喙尾琵琶甲(Blaps rynchopetera)成虫肠道来源链霉菌(Streptomyces sp.) BPA71的次级代谢产物及其生物活性。【方法】利用正相硅胶柱色谱、葡聚糖凝胶Sephadex LH-20柱色谱等方法分离纯化该菌株的发酵粗提物,采用牛津杯法进行抗菌活性追踪,确定抗菌活性部位,通过ESI-MS、NMR等波谱数据分析对化合物结构进行鉴定,采用微量肉汤稀释法测定最低抑菌浓度(minimal inhibitory concentration, MIC),采用MTS法测定抗肿瘤活性。【结果】从Streptomyces sp. BPA71的固体发酵提取物中共分离得到4个已知化合物,通过对比核磁数据确定为糠酸甲酯(1)、吡咯甲酰胺A (2)、吡咯甲酰胺B (3)和吲哚-3-乙酸甲酯(4)。抗菌活性结果显示化合物2具有广谱抗菌活性。此外,化合物2对宫颈癌细胞HeLa、肺癌细胞A549、肝癌细胞SMMC-7721、乳腺癌细胞MDA-MB-231和结肠癌细胞SW480这5株肿瘤细胞均有明显的抑制活性。【结论】喙尾琵琶甲肠道来源Streptomyces sp. BPA71可产生丰富的生物活性物质,该研究结果为进一步挖掘喙尾琵琶甲肠道链霉菌的活性天然产物奠定了基础,同时丰富了人们对喙尾琵琶甲肠道微生物的认识。     

青海干旱生境土壤链霉菌次级代谢产物的分离鉴定及活性研究北大核心CSCD

对青海干旱生境土壤链霉菌Streptomyces pactum KIB-HL8液体发酵,应用硅胶柱色谱和高效液相色谱等方法进行分离和纯化,得到5个化合物,并用MS、NMR等方法对其结构进行解析,分别鉴定为N-乙酰酪胺(1)、N-乙酰色胺(2)、吡咯-2-甲酰胺(3)、Inthomycin C(4)和Inthomycin B(5)。对其抗真菌、细菌活性进行筛选,发现化合物4对金黄色葡萄球菌有抑制活性,化合物1和2对番茄灰霉病菌有抑制活性,化合物3对番茄早疫病菌有较强的抑制活性。     

一株红树林曲霉菌Aspergillus sp.WHUF0343的次级代谢产物研究

【目的】研究分离自三亚亚龙湾红树林根系土壤的真菌Aspergillus sp. WHUF0343的次级代谢产物及其生物活性。【方法】利用硅胶柱层析、Sephadex LH-20凝胶柱层析和半制备高效液相色谱等技术对该菌的发酵产物进行分离纯化;综合利用核磁共振波谱(NMR)和质谱(MS)等现代波谱技术以及与文献数据对照确定化合物的结构;分别采用肉汤微量稀释检测法和MTS法对化合物进行抗菌和肿瘤细胞毒活性测试。【结果】从真菌Aspergillus sp.WHUF0343的发酵产物共分离并鉴定了10个化合物,分别为isoechinulin A (1)、neoechinulin A (2)、neoechinulin E (3)、preechinulin (4)、neoechinulin D (5)、variecolorin J (6)、dehydroechinulin (7)、questinol (8)、emodin (9)和catenarin (10)。活性评价显示化合物2、9和10对幽门螺杆菌(Helicobacter pylori)和金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aure...     

浅紫灰链霉菌CQ01819及其次级代谢产物的定向发掘

【目的】采用特征次级代谢产物生物合成的保守功能基因探针,定向分离土壤中产生特征次级代谢产物的菌种资源,借助基因转录分析为导向的培养基优化方法,获得目标次生代谢产物。【方法】首先,根据5种特征次级代谢产物保守的合成功能基因设计简并引物,定向从土壤样品中筛选、分离并纯化菌株。然后,以RT-qPCR为指导开展目标产物的发酵培养基优化;最后,对菌株进行发酵,利用多种色谱技术分离纯化目标天然产物,并结合高分辨质谱与核磁共振等技术对所获得的化合物进行结构鉴定。【结果】从土壤中筛选得到了一株AHBA合酶基因和环氧化酶基因均为阳性的链霉菌菌株(编号为CQ01819),根据转录分析优化发酵培养基,最终从该菌株分离纯化得到了含有AHBA结构单元的丝裂霉素C、聚醚类抗生素莫能霉素A和缬吲霉素。【结论】本研究通过菌株的定向分离纯化,筛选得到了产生预期抗生素的浅紫灰链霉菌菌株CQ01819;基于RT-qPCR指导的发酵培养基优化,确定了菌株的发酵条件;获得发酵粗提物后,采用多种色谱整合技术和光谱分析策略,快速分离并鉴定了目标产物。该研究为目标菌种资源的定向筛选、菌株的发酵条件的快速优化和化合物的定向分离提供了较...     

Comamonas granuli sp. nov., isolated from granules used in a wastewater treatment plant

A Gram-negative, motile, rod-shaped, non-spore-forming bacterial strain, designated as Ko03(T), was isolated from microbial granules, and was characterized, using a polyphasic approach, in order to determine its taxonomic position. The isolate was positive for catalase and oxidase, but negative for gelatinase and beta-galactosidase. Phylogenetic analyses using the 16S rRNA gene sequence showed that the strain formed a monophyletic branch towards the periphery of the evolutionary radiation occupied by the genus Comamonas, its closest neighbors being Comamonas koreensis KCTC 12005(T) (95.9% sequence similarity), Comamonas nitrativorans DSM 13191(T) (95.7%), and Comamonas odontotermitis LMG 23579(T) (95.7%). Strain Ko03(T) had a genomic DNA G+C content of 68.4 mol% and the predominant respiratory quinone was Q-8. The major fatty acids were C(16:1) omega7c (44.7%), C(16:0) (28.1%), C(18:1) (16.1%), and C(10:0) 3-OH (3.5%). These chemo-taxonomic results supported the affiliation of strain Ko03(T) to the genus Comamonas. However, low 16S rRNA gene sequence similarity values and distinguishing phenotypic characteristics allowed genotypic and phenotypic differentiation of strain Ko03(T) from recognized Comamonas species. On the basis of its phenotypic properties and phylogenetic distinctiveness, strain Ko03(T) represents a novel species of the genus Comamonas, for which the name Comamonas granuli sp. nov. is proposed. The type strain is Ko03(T) (= KCTC 12199(T) = NBRC 101663(T)).     

Phytophthora quercetorum sp. nov., a novel species isolated from eastern and north-central USA oak forest soils

Isolates belonging to an undescribed Phytophthora species were frequently recovered during an oak forest soil survey of Phytophthora species in eastern and north-central USA in 2004. The species was isolated using an oak leaf baiting method from rhizosphere soil samples collected from Quercus rubra, Q. macrocarpa, and Q. phellos. This species is formally described as P. quercetorum. It is homothallic and has aplerotic oogonia and paragynous antheridia. It produces papillate sporangia (occasionally bipapillate) of ovoid-elongated shapes. Its temperature optimum for growth is ca 22.5 °C with the upper limit of ca 32.5 °C. P. quercetorum differs from the morphologically related P. quercina in producing distinct submerged colony-patterns, different growth-temperature requirements, and oogonial shapes and sizes. Phylogenetic analyses using seven nuclear loci supported P. quercetorum as a novel species within clade 4, closely related to P. arecae, P. palmivora, P. megakarya, and P. quercina.     

卡伍尔氏链霉菌NA4的Ⅱ型聚酮基因簇的靶向激活及其产物鉴定

【目的】以基因组信息为导向,定向激活海洋来源卡伍尔氏链霉菌（Streptomyces cavourensis） NA4中沉默的Ⅱ型聚酮类次级代谢产物生物合成基因簇,鉴定新产生的次级代谢产物的结构和抑菌活性。【方法】通过添加启动子和敲除负调控基因的方法激活实验室培养条件下沉默或低表达的生物合成基因簇,并完成目标化合物的分离与纯化,通过电喷雾质谱（electrospray ionization-mass spectrometry,ESI-MS）和核磁共振（nuclear magnetic resonance,NMR）数据分析鉴定目标化合物结构,对目标化合物进行抑菌活性鉴定,基于生物信息学信息推导化合物的生物合成途径。【结果】根据基因组生物信息学分析,从海洋来源链霉菌Streptomyces cavourensis NA4中选取一个编码PKSⅡ型次级代谢产物的生物合成基因簇开展研究,成功激活目标基因簇,从中分离到1个PKSⅡ型化合物,推导了其生物合成途径并进行了抑菌活性鉴定。【结论】基因组导向下的天然产物挖掘,可以目标明确地分离产物,充分挖掘链霉菌编码次级代谢产物的潜力。     

Enhygromyxa salina gen. nov., sp. nov., a slightly halophilic myxobacterium isolated from the coastal areas of Japan

Six isolates of novel marine myxobacteria, designated strains SHK-1T, SMK-1-1, SMK-1-3, SMK-10, SKK-2, and SMP-6, were obtained from various coastal samples (mud, sands and algae) collected around Japan. All of the isolates had Gram-negative rod-shaped cells, motile by gliding and grew aerobically. They showed bacteriolytic action, fruiting body formation, and NaCl requirement for growth with an optimum concentration of 1.0-2.0% (w/v). In addition, divalent cationic components of seawater, such as Mg2+ or Ca2+, were also needed for growth. The major respiratory quinone was MK-7. The G+C content of genomic DNA ranged from 65.6 to 67.4 mol% (by HPLC). The isolates shared almost identical 16S rDNA sequences, and clustered with a recently described marine myxobacterium, Plesiocystis pacifica, as their closest relative on a phylogenetic tree (95.9-96.0% similarity). Physiological and chemotaxonomic differences between the new strains and strains of the genus Plesiocystis justify the proposal of a new genus. Therefore, we propose to classify the six isolates into a new taxon of marine myxobacteria with the name, Enhygromyxa salina gen. nov., sp. nov. The type strain is SHK-1(T) (JCM 11769(T) = DSM 15217(T) = AJ 110011(T)).     

地黄内生放线菌的分离及地黄轮纹病拮抗菌Streptomyces folium leaf-16的新种鉴定

药用植物内生放线菌具有合成天然活性化合物的潜力,放线菌新种是寻找新型抗生素先导化合物的一个重要来源。【目的】挖掘药用植物地黄内生放线菌资源,并对地黄轮纹病拮抗菌株leaf-16进行新种鉴定。【方法】本研究采用五步消毒法分离河南道地药材地黄的内生放线菌,以地黄轮纹病原真菌草茎点霉(Phoma herbarum)为指示菌,采用平板对峙法筛选对该病菌有抑制作用的菌株,16S rRNA基因测序发现一株抗地黄轮纹病的放线菌新种leaf-16。通过形态、生理生化、细胞壁化学组分和分子生物学等特征对菌株leaf-16进行多相分类学鉴定。【结果】经平板对峙实验得到8株抗地黄轮纹病的放线菌,其中菌株leaf-16经16S rRNA基因测序、形态比较、生理生化、化学组分和分子生物学以及DNA-DNA杂交分析,确定菌株leaf-16为1株链霉菌新种,并命名为Streptomyces folium。【结论】菌株leaf-16为1株链霉菌新种,具有抑制地黄轮纹病原真菌的活性,为进一步分离新型抗地黄轮纹病的生物制剂奠定物质基础。     

白蚁巢来源链霉菌T12的分离鉴定及其抗菌活性代谢产物

[目的]探索黑翅土白蚁巢中链霉菌发酵产物的抗菌活性,并对其抗菌成分进行研究.[方法]通过牛津杯法测试菌株发酵液对4种致病菌的抗菌活性,筛选出活性菌株T12;利用分子生物学16S rRNA序列分析确定T12的分类地位;运用多种色谱方法从乙酸乙酯粗提物中分离纯化活性化合物,利用质谱和核磁共振谱鉴定其化学结构;结合滤纸片法测...