双歧杆菌属特异性定量引物的设计及验证

【目的】旨在设计一对双歧杆菌属特异性引物以检测不同样品中低丰度双歧杆菌的含量。【方法】在NCBI中下载57株双歧杆菌全基因组序列,以其共有单拷贝核心基因为目的片段设计双歧杆菌属特异性引物;并对引物进行PCR初筛和特异性复筛;之后借助ddPCR(Droplet Digital PCR,微滴式数字PCR)依次对筛选出的引物进行特异性、灵敏度和实用性验证。【结果】引物Bif-D-9特异性最好,可扩增出4株双歧杆菌而不能扩增20株非双歧杆菌中的任何一株菌;同时通过ddPCR仪定量稀释后的DNA,其扩增结果呈线性下降趋势,证明其灵敏度较好;另外,Bif-D-9结合ddPCR定量出婴儿粪便中双歧杆菌的拷贝数为71 copies/μL,母亲粪便中双歧杆菌的拷贝数为2.7 copies/μL,证明了该方法的实用性。【结论】引物Bif-D-9具有双歧杆菌属特异性,且灵敏度较高、实用性较好,适用于复杂样品中双歧杆菌属定量。     

属特异性T-RFLP技术用于乳酸杆菌的群落分析

【目的】设计乳酸杆菌属特异性T-RFLP技术(末端限制性片段长度多态性分析)对14株乳酸杆菌进行分型。【方法】采用源于16S-23S rRNA基因间隔区序列的乳酸杆菌属特异性引物LAB-rev,乳酸杆菌的属特异性引物,6-FAM荧光标记后结合16S上游通用引物7f用于乳酸杆菌的PCR扩增。【结果】选取HaeⅢ和HhaⅠ进行限制性酶切,最后对酶切后的产物末端测序得到T-RFLP峰谱图,该图谱能够快速准确地对不同种的乳酸杆菌进行定性、定量的分析。【结论】实验成功搭建T-RFLP技术用于微生态环境中乳酸杆菌检测的平台,对于在功能性食品、乳酸饮料和药物对肠道微生态的影响及菌种鉴定等领域有重大意义。     

特异性单引物PCR

建立特异性单引物PCR,并用于筛选基因克隆重组子。根据α－globin的一段序列设计引物,按照设计好的特性单引物PCR扩增条有α－globin的重组质粒PLNSX－aglobin,具体扩增条件如下：（1）97℃5min变性后,94℃30s,70℃2min30s,30个循环,制备单链模板;（2）94℃1min,12℃5min,16℃3min,18℃3min,20℃3min,22℃3min,25℃1min,30℃3min,37℃3min,72℃6min,低温条件下引物3′端4－5个碱基与所扩单链模板退火配对,扩增得到一系列不同起始位点但同一序列末端长短一的核酸片段;（3）以上述所得片段为模版进行如下条件的扩增：94℃30min,70℃2min,70℃2min,72℃2min,每个循环增加1s）,45个循环。结果,特异性单引物PCR能够从pLNSX－αglobin上扩增出特异带,可有效用于筛选基因克隆重组子。     

PCR引物特异性核查系统(PSC)的构建与应用

聚合酶链式反应(PCR)虽已广泛用于分子生物学研究中,然而PCR实验中的非特异性产物问题将直接影响PCR的效率,在多重PCR实验中更是如此。为了最大限度地降低非特异性产物的出现率,同时避免用户频繁使用Blast比对检查非特异性,我们开发了基于NCBI-Blast的引物评估和模板DNA特异性结合能力评估的核查系统PSC(Primer Specificity Checking,http://biocompute.bmi.ac.cn/PSC),并基于虚拟PCR实验确定了用于引物质量核查计算的多种参数,能够在线提供多个物种的引物特异性核查结果。该系统可以有效地对引物序列可能产生的所有非特异性扩增进行预测,有助于实验前引物优化或者对非特异扩增结果进行解释,最终达到提高PCR效率的目的。     

双歧杆菌属特异性测序引物筛选及优化

【背景】目前双歧杆菌的益生功能被普遍认可,越来越多的研究开始关注肠道中双歧杆菌的生物多样性。然而双歧杆菌是肠道中的低丰度物种,现有技术尚难以深入研究其多样性。【目的】基于双歧杆菌16SrRNA基因序列筛选一对适用于分析粪便样品中低丰度双歧杆菌属多样性的特异性引物。【方法】依据已有引物的相对位置及其与双歧杆菌属16S rRNA基因序列的匹配率,将引物重组优化得到扩增片段800 bp的双歧杆菌属特异性引物;通过PCR扩增和琼脂糖凝胶电泳对引物进行实验筛选和特异性验证;以细菌通用引物(27f/1492r)为参照,通过单分子实时(Single-molecule real-time,SMRT)测序技术对不同引物的3份粪便样品中细菌的DNA扩增子进行测序,在种水平上分析比较不同引物的优劣。【结果】对文献中已有的9对双歧杆菌特异性引物进行重组并优化,其中2对引物的理论特异性较好且扩增产物大于800 bp,它们分别为Bif164-f/Pbi R2和Pbi F1/Pbi R2。PCR扩增和琼脂糖凝胶电泳实验发现,Bif164-f/Pbi R2的扩增条带明亮且无拖尾。此外,利用SMRT测序平台对引物27f/1492r和Bif164-f/Pbi R2的3份粪便样品中细菌的DNA扩增子进行测序并分析。27f/1492r扩增子的分析结果显示,3份样品依次分别含1、3、4个双歧杆菌种且双歧杆菌的平均相对含量为0.34%;而Bif164-f/Pbi R2扩增子的分析结果显示,3份样品依次分别含2、6和8个双歧杆菌种且双歧杆菌的平均相对含量为98.72%。上述结果表明,Bif164-f/Pbi R2可在种水平上特异地检出粪便中低丰度的双歧杆菌,进而实现样品中双歧杆菌的多样性分析。【结论】筛选出一对双歧杆菌特异性引物Bif164-f/PbiR2,可在种水平上分析粪便样品中低丰度双歧杆菌的生物多样性,同时也验证了理论结合实验进行引物筛选这种方法的可行性。     

类群特异性PCR引物设计与评估

本文以真核藻类18SrDNA类群特异性PCR引物的设计与评估为例,详细介绍了如何利用Primrose等一系列程序设计类群特异性PCR引物并评估其敏感性与特异性,并对这一方法的优势与应用类群特异性PCR引物进行群落多样性分析需要注意的问题进行了讨论。     

猕猴桃6个LOX基因家族成员实时定量PCR引物特异性的检测与应用

从基因家族成员的视角开展基因表达研究是阐明基因功能的重要组成内容,实时定量PCR（QPCR）技术是分析基因表达的有效手段.以猕猴桃脂氧合酶（LOX）基因家族6个成员为对象,分析了引物特异性的检测方法.该方法整合了熔点曲线分析、琼脂糖电泳、交叉PCR扩增和PCR产物测序等分析手段,有效消除其他成员的交叉扩增干扰,为利用QPCR检测基因家族成员表达提供了特异、准确与可行的途径.     

苎麻叶绿体SSR引物筛选及分析

叶绿体微卫星标记为单亲遗传(除部分裸子植物外),有独立的进化路线,它在植物遗传多样性、群体遗传结构、系统发育分析及杂种鉴定等研究上用途广泛,是研究谱系地理的有效手段。苎麻的主产地和主要分布区均在我国,但其谱系地理研究目前尚未见有报道。该研究选择来自全国不同地区的52个苎麻样本,利用聚丙烯酰胺凝胶电泳法,在23对已知通用叶绿体SSR引物中筛选出适用于苎麻谱系地理研究的SSR引物,并利用筛选到的多态引物对52个苎麻样本进行聚类分析和单倍型网络图分析。结果表明:从23对通用引物中共筛选出16对适用于苎麻的多态引物,其平均多态信息含量为0.1053,虽然以上引物多态性较低,但能够用于野生苎麻的遗传分析研究;这52个苎麻样本聚为10支,分为8个单倍型,初步分析表明叶绿体SSR遗传变异速率较慢,不适用于苎麻种内的系统发育研究,但以上引物能够检测苎麻种内单倍型变异,可用于苎麻的谱系地理研究。     

葡萄SRAP反应体系优化及引物筛选

本试验利用L16(45)正交试验设计探寻葡萄SRAP-PCR反应体系中的关键因子,同时结合单因素试验简单、快捷的特点逐个对PCR反应体系的主要成分进行优化.充分利用两种方法的优点并降低试验工作量取得了较好的效果,建立了适于葡萄的SRAP反应体系.结果表明Mg2+浓度为影响葡萄SRAP-PCR反应的关键因素:优化的20 μL SRAP-PCR反应体系中各组分的最适含量为:10×Buffer 2.0μL,Mg2+2.5mmol/L,dNTPs 0.3 mmol/L,引物0.4 μmol/L,DNA聚合酶1.0 U,模板DNA 1.0 ng/L.利用SRAP反应体系,从100对SRAP引物组合中筛选出扩增稳定,条带清晰,多态性好的引物19对.本研究建立的适于葡萄SRAP-PCR扩增的反应体系,将为葡萄种质遗传多样性评价、基因组分析、指纹图谱构建,分子标记辅助育种和遗传改良研究提供基础.     

属特异性T-RFLP技术在双歧杆菌群落分析中的应用

【目的】以双歧杆菌标准菌株为材料,构建双歧杆菌属特异性末端限制性片段长度多态性分析(T-RFLP)技术,用于微生物群落中双歧杆菌的特异性分析。【方法】采用16S rRNA基因的双歧杆菌属特异性引物,5′-端用HEX荧光标记,结合通用引物1510r进行双歧杆菌特异性PCR扩增,软件模拟酶切后选取Hae III和Alu I进行限制性酶切,对酶切消化产物的荧光标记末端测序得到T-RFLP峰谱图。同时将该技术与实验室已建立的乳酸杆菌属特异性T-RFLP技术相结合,建立多相T-RFLP技术应用于对市面上益生菌产品的时效性检测。【结果】建立的方法能够快速准确地对不同种的双歧杆菌及合生元产品中的益生菌进行定性或半定量分析。【结论】据此,成功搭建T-RFLP技术用于微生态环境中双歧杆菌的检测,并成功将多相T-RFLP技术用于市售益生菌产品的时效性检测。     

乳杆菌胞外多糖合成基因簇及构效关系

肠道菌群稳态对维护人体的健康具有至关重要的作用。作为肠道天然微生物群“守卫兵”,益生菌参与改善体内微生态平衡。乳杆菌(Lactobacillus)是一种肠道益生菌的代表,其合成的胞外多糖(exopolysaccharide, EPS)既可通过增益肠道内其他益生菌的生长来优化肠道微生态,还具有抗肿瘤、抗氧化、降胆固醇、降血压和增强机体免疫力等益生功能。本文对近年来乳杆菌胞外多糖的遗传、生物学活性、构效关系等方面的研究进展,进行综述和展望。     

抑制铜绿假单胞菌和金黄色葡萄球菌生物膜形成的乳杆菌筛选及机制初探

筛选得到对慢性创面中铜绿假单胞菌（Pseudomonas aeruginosa）和金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)生物膜形成具有抑制作用的乳杆菌(Loctobacillus)。测定不同种乳杆菌对铜绿假单胞菌和金黄色葡萄球菌双菌生物膜量、生长及群体感应信号分子AI-2的影响，并采用主成分分析和菌株特性综合分析确定效果最佳的菌株，最后通过荧光定量PCR的方式探究该菌株对生物膜和群体感应相关基因表达的影响。结果表明，植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)、卷曲乳杆菌(Loctobacillus crispatus)、嗜酸乳杆菌(Loctobacillus acidophilus)、鼠李糖乳杆菌(Loctobacillus rhamnosus)、瑞士乳杆菌(Loctobacillus helveticus)、短乳杆菌(Loctobacilkus brevis)具有不同程度的抑菌、抑制生物膜形成的能力，且同种不同株的乳杆菌抑制生物膜形成的能力也有所差异。其中，植物乳杆菌CCFM233产生的AI-2信号分子较多，具有良好的抑菌能力，可使致病菌生物膜形成量降低，铜绿假单胞菌的LasR和rhlI基因表达水平和金黄色葡萄球菌的SarA基因表达水平显著下调。本研究旨在揭示植物乳杆菌CCFM233具有抗铜绿假单胞菌和金黄色葡萄球菌感染的潜力，为其应用于慢性创面敷料提供参考。     

Lactobacillusacidophilus S-layer protein-mediated inhibition of Salmonella-induced apoptosis in Caco-2 cells

Surface layer (S-layer) proteins are crystalline arrays of proteinaceous subunits present as the outermost component of the cell wall in several Lactobacillus species. The underlying mechanism for how S-layer proteins inhibit pathogen infections remains unclear. To gain insights into the mechanism of the antimicrobial activity of Lactobacillus S-layer proteins, we examined how Lactobacillus S-layer proteins impact Salmonella Typhimurium-induced apoptosis in vitro in Caco-2 human colon epithelial cells. When Caco-2 cells infected with Salmonella Typhimurium SL1344, we found that apoptosis was mediated by activation of caspase-3, but not caspase-1. When Salmonella Typhimurium SL1344 and S-layer proteins were coincubated simultaneously, Caco-2 cell apoptosis was markedly decreased and the cell damage was modified, as evaluated by flow cytometry and microscopy. Detailed analyses showed that the S-layer proteins inhibited the caspase-3 activity and activated the extracellular signal-regulated kinases 1 and 2 (ERK1/2) signaling pathway. Taken together, these findings suggest that Lactobacillus S-layer proteins protected against Salmonella-induced apoptosis through reduced caspase-3 activation. In addition, Salmonella-induced apoptotic cell damage was modified by S-layer proteins through the ERK1/2 signaling pathway. This mechanism may represent a novel approach for antagonizing Salmonella infection.     

Oral Lactobacillus species in type 2 diabetic patients living in southern Thailand

Although lactobacilli are part of normal oral, gastrointestinal and genitourinary flora, they are an uncommon cause of infections in human. Lactobacillus-associated infections have generally occurred in patients with serious underlying conditions e.g. diabetes and cancer that might favour certain microorganisms. The aim of this study was to characterize species and genotypes of lactobacilli isolated from diabetic patients and non-diabetic subjects. One hundred and five type 2 diabetic patients and 103 non-diabetic subjects were recruited in this study. A total of 170 isolates of Lactobacillus were identified using 16S rRNA gene PCR-RFLP and genotyping were performed using AP-PCR by ERIC primers. It was found that type 2 diabetic patients had a significantly higher prevalence (p = 0.008) and level of lactobacilli than non-diabetic controls (p = 0.030). The most frequently isolated Lactobacillus spp. were L. casei/paracasei and L. fermentum in both the diabetic and non-diabetic groups. Strains of L. casei/paracasei and L. fermentum from between and within individuals were genotyped, and the genotyping of Lactobacillus strains showed diversity between individuals. One up to three genotypes of these two species could be found in the same subject. Interestingly, fewer genotypes were found in the diabetic patients than in the non-diabetic subjects.     

人生殖道源乳酸杆菌的筛选及在小鼠阴道假丝酵母病模型中的应用评价

【目的】分离筛选人阴道环境中具有益生特性的乳酸杆菌,探索外阴阴道假丝酵母病的益生菌疗法。【方法】利用含1%碳酸钙的de Man,Rogosa and Sharpe (MRS)培养基从无症状育龄女性阴道分泌物中分离乳酸杆菌,采用共培养方法评价其对白色念珠菌(Candida albicans)的抑制作用,通过对乳酸杆菌的耐酸性能、体外聚集特性和黏附能力测试考察其益生特性,并进行乳酸杆菌株功能化组合。通过构建小鼠外阴阴道假丝酵母病模型,初步探索乳酸杆菌株组合对C. albicans的抑制作用。【结果】从53个样品中分离得到19株乳酸杆菌,筛选获得4株乳酸杆菌(Lactobacillus crispatus ZH08、L. fermentumZH09、L. fermentum ZH11和L. crispatus ZH17)具有较强抑制C. albicans生长的能力。4株乳酸杆菌均能耐受低pH环境,能快速降低培养液pH。其中2株L. fermentum具有更强的抑制活性,能在24 h内快速抑制C. albicans生长,抑制率可达到95%以上;另2株L. crispatus具有更强的聚集特性和...     

镇江香醋核心酿造微生物醋酸杆菌和乳酸杆菌共培养对生长代谢的影响

[目的]研究镇江香醋酿造过程核心功能微生物醋酸杆菌属与乳酸杆菌属菌株之间的相互作用关系.[方法]本文以分离到的镇江香醋酿造中的核心微生物2株醋酸杆菌和8株孔酸杆菌为研究对象,构建醋酸杆菌和乳酸杆菌共培养发酵体系,比较异位与原位条件下,纯培养及共培养中菌株的生长和代谢(包括还原糖、乙醇和总酸等含量)差异;采用GC-MS检...     

乳酸菌群体感应与其肠道生物膜形成的研究进展

肠道内栖息着数量庞大且复杂的微生物菌群,是一个具有生物多样性的微环境,菌群在调节宿主肠道健康中发挥着重要作用。群体感应(quorumsensing,QS)是细菌间通过化学信号分子进行信息传递的重要方式。本文综述了QS系统组成、信号转导机制及AI-2/LuxS系统对肠道生物膜形成的调控,介绍了乳酸菌AI-2/LuxSQS系统及其在调控生物膜形成上的作用。通过肠道乳酸菌QS与生物膜形成综述分析,旨在为肠道屏障功能和健康调控提供新思路。     

人源乳酸菌对2型糖尿病小鼠的缓解效果

为考察人源乳酸菌(发酵乳杆菌Lactobacillus fermentum 11、305和植物乳杆菌Lactobacillus plantarum 22、25)对2型糖尿病的缓解效果,对2型糖尿病小鼠连续灌胃菌粉溶液12周.每周记录各组小鼠体重、进食量和血糖.实验结束前进行口服葡萄糖耐量试验和胰岛素抵抗试验.实验结束后...     

凡纳滨对虾肠道红杆菌科细菌富集碳源筛选及其定向分离

【目的】红杆菌科(Rhodobacteraceae)细菌为凡纳滨对虾肠道微生物的优势类群,在健康对虾肠道中具有较高的相对丰度,是指示对虾健康的关键类群,探究对虾肠道红杆菌科细菌定向富集和分离方法,可为对虾养殖益生菌菌剂的研发提供基础。【方法】利用16S rRNA基因高通量测序技术研究不同碳源添加对凡纳滨对虾肠道中红杆菌科细菌的富集作用,筛选对红杆菌科细菌有显著富集作用的碳源;利用纯培养技术从红杆菌科细菌富集的样品中定向分离红杆菌科细菌,并对其进行鉴定和遗传多样性分析。【结果】添加短链脂肪酸(乙酸、丙酸、丁酸、戊酸)和碳酸氢钠对红杆菌科细菌有显著富集作用,主要富集到Cribrihabitans、Tritonibacter、Rhodovulum、Ruegeria、Sagittula和Thalassobius属相关菌株;对红杆菌科细菌相对丰度最高的样品进行稀释涂布培养,共分离纯化出303株细菌,分属于2门12科,其中红杆菌科细菌为主导类群共119株,主要包括Tritonibacter (90株)、Phaeobacter (25株)、Sulfitobacter (1株)、Ruegeria (1...