噬菌体溶壁酶研究进展

溶壁酶是噬菌体在感染末期表达的蛋白质,可水解细菌的细胞壁,使子代噬菌体释放出来。研究表明,溶壁酶在体外能高效地杀死细菌,同样对感染细菌的模型动物有很好的治疗作用。因此,溶壁酶是一种新型的抗菌物质,具有广阔的应用前景。溶壁酶通过水解细菌细胞壁肽聚糖上糖与肽间的酰胺键或肽内氨基酸残基间的连键,从而使细菌裂解。溶壁酶分子由结合功能域和催化功能域两部分组成,其晶体结构使之具有对细胞壁肽聚糖水解的高效性和特异性。对噬菌体溶壁酶的体内外抗菌作用、抗菌机理、晶体结构等最新研究成果及其应用前景进行了综述。     

细菌耐受噬菌体感染的分子机制研究进展

噬菌体是能感染细菌的病毒。为了抵抗噬菌体的感染,细菌进化出多种抵抗噬菌体感染的机制,这些机制的阐析极大地促进了基因编辑领域的发展,同时也为噬菌体治疗的开展奠定了基础。本文就细菌针对噬菌体感染的各个环节所进行的抵抗及其分子机制进行了简要综述,同时讨论了这些防御系统的存在对细菌自身的影响,分析了当前细菌耐受噬菌体机制研究存在的局限性,并对未来研究进行了展望。     

细菌与噬菌体的相互抵抗作用机制

噬菌体是地球生物圈里数量最多、存在最久的个体之一,也是应对抗生素耐药细菌感染的极具特点的候选制剂之一。本文分别以细菌和噬菌体的视角,从阻止噬菌体吸附、超感染排除、限制修饰系统、CRISPR­Cas、流产感染等方面综述了细菌抗噬菌体的机制以及噬菌体针对细菌抗性机制的应变。     

溶原性

大多数噬菌体是烈性的(如T4、T7、φ×174等),即它们在生长循环结束时杀死细胞。不过有许多噬菌体,能以另一种方式和寄主相互作用:噬菌体和寄主一起增殖,这样的关系就叫做溶原性。在溶原性细胞中的噬菌体叫做前噬菌体。一、溶原性菌株的性质温和噬菌体感染一个敏感细菌菌株时,可根据各     

前噬菌体研究进展

噬菌体是地球上最多的生物实体,一直被认为是细菌的天敌。然而随着基因组学和分子生物学等技术的快速发展,人们发现噬菌体与宿主之间存在微妙而复杂的关系。前噬菌体是指溶原性细菌内存在的整套噬菌体DNA基因组,广泛分布在细菌基因组中,对调节细菌宿主生理具有重要作用,如参与调节宿主的毒力、影响生物膜形成、赋予宿主免疫力等。有趣的是,前噬菌体可以通过"监听"细菌的群体感应来调节自身的溶原–裂解状态。近年来,一些细菌中由前噬菌体编码的抗CRISPR蛋白的发现引起了人们对前噬菌体研究的关注。因此,对前噬菌体的研究可以为改造宿主和前噬菌体提供基础理论参考。本文对前噬菌体的预测、分布、分类及功能进行了综述,以期为进一步研究噬菌体与宿主间的关系提供基础。     

细菌的噬菌体感染抗性机制

噬菌体广泛存在于生态环境中。细菌在与噬菌体长期的共进化过程中,衍化出了多种针对噬茵体感染的抗性机制。我们从宿主菌的抑制吸附、阻止噬菌体DNA注入、切断噬菌体DNA和影响其功能及流产感染等方面,对宿主菌抵抗噬菌体感染的机制进行了综述。     

细菌与噬菌体相互抵抗机制研究进展

噬菌体作为一种侵染细菌的病毒,能够特异性识别宿主细菌。近年来,抗生素的过度使用导致耐药细菌的出现,噬菌体有望成为对抗耐药细菌的新武器。在细菌与噬菌体长期共进化过程中,二者都演化出一系列抵御策略。本文从抑制噬菌体吸附、阻止噬菌体DNA进入、切割噬菌体基因组、流产感染以及群体感应对噬菌体的调控等方面,对细菌抵抗噬菌体的机制以及噬菌体应对细菌的策略进行了综述,同时还列举了细菌和噬菌体相互抵抗机制的检测方法,以期为噬菌体在细菌控制中的应用以及探究细菌抵抗噬菌体的机制提供理论依据。     

噬菌体温度适应性的研究进展

噬菌体在自然界中分布广泛,是一类感染细菌的病毒总称.同时噬菌体繁殖迅速,对宿主的选择具有非常高的特异性,当其作为细菌感染的抗生素替代疗法时不易让宿主菌形成耐药性.因其严格寄生,其增殖过程除受环境因素(pH、离子强度、温度)影响外,往往还受宿主代谢水平的影响.在外部环境因素中,温度对噬菌体的影响尤为突出,其对噬菌体的活性...     

工业微生物的噬菌体感染与防治策略

以细菌为基础的生物技术在蓬勃发展的同时也不断受到噬菌体感染的威胁,噬菌体感染已成为微生物发酵过程中的一个顽疾,其实质是噬菌体与细菌之间复杂的共进化关系。在漫长的进化过程中,噬菌体已经形成了多种针对细菌抗性系统的逃逸机制。合理的工厂设计、菌株的轮换策略和传统的基因工程方法能在一定程度上降低噬菌体感染的风险,但仍然无法避免。基于CRISPR-Cas系统的防治策略仅需噬菌体的序列信息就可以理性设计噬菌体抗性菌株,且可以通过叠加效应不断增强菌种抗性,从而避免噬菌体的逃逸;群体感应信号分子则可以从整体水平上调节细菌的噬菌体抗性。这些新发现为噬菌体感染问题的解决带了新的希望,而噬菌体基因组编辑技术和合成生物学的快速发展则将进一步加深人们对噬菌体感染防治领域的认识。     

噬菌体治疗肺炎克雷伯菌感染的研究进展

随着细菌的进化以及部分抗生素的滥用，耐药细菌的感染已成为21世纪主要的公共卫生挑战之一。其中，耐药肺炎克雷伯菌(Klebsiella pneumoniae)问题尤为突出。噬菌体在治疗耐药细菌感染引起的疾病方面展现出一定的潜力及独特优势，但目前噬菌体治疗尚缺乏统一的临床指导规范。虽然临床上有少数将噬菌体用于治疗肺炎克雷伯菌感染的成功案例，但多数情况下是采用噬菌体配合抗生素疗法，噬菌体在其中的作用仍不明确。本文综合评述国内外研究数据，回顾与噬菌体治疗肺炎克雷伯菌感染相关的数个重点问题，包括噬菌体的特性以及影响其疗效的因素，旨在为肺炎克雷伯菌和其他耐药细菌的噬菌体治疗提供参考。     

噬菌体治疗中细菌对噬菌体的抗性

抗生素治疗尽管有几十年有效治疗的历史,但随着越来越多耐/抗药性细菌的出现,细菌对抗生素的抗药性已成为一个大问题。噬菌体治疗是使用噬菌体作为抗菌剂来感染细菌株系,它一直是人们倡导的一个很有前途的常规抗生素治疗的替代方案。然而,由于细菌与噬菌体的协同进化中,细菌可以通过多种机制获得对噬菌体的抗性。因此,人们对噬菌体治疗抱有期望的同时,也关注噬菌体治疗长时间的使用之后,是否会与抗生素使用之后结果相类似,导致抗性细菌病原菌感染的治疗困难。综述了细菌-噬菌体协同进化中细菌病原菌对有感染能力的噬菌体是否会产生抗性,及其在噬菌体治疗中影响的争论,并展望了噬菌体治疗的潜在前景。     

霍乱弧菌VPIФ/CTXФ/TCP体系:噬菌体-噬菌体-细菌多元作用

霍乱由霍乱弧菌(Vibrio cholerae)菌株感染人体所引起,可导致重度脱水性腹泻,死亡率高.霍乱弧菌存在于水生环境中,人类因食用被污染的水或食物而受到感染,暴发流行.VPIФ/CTXФ/TCP体系是决定该菌侵染力和毒力的关键,它集中体现了有关噬菌体——噬菌体——宿主细菌多元作用,阐释其分子机制是目前十分活跃的研究领域[1,2].作为典型示例,这个体系突出了噬菌体介导的病原细菌毒力溶源转变、毒力基因水平转移和进化等同题[3],开创了在分子水平上研究流行病学、预防医学的新领域[4-6].     

噬菌体编码的抑菌蛋白

噬菌体是细菌的天敌,它利用宿主的细胞机制完成自身的复制。在感染过程中噬菌体基因组进入细菌细胞后立即产生调节或重新定向宿主特定功能的蛋白质(即抑菌蛋白),以逃避多种细菌的防御机制或改变宿主的分子代谢机制。研究发现,这些噬菌体编码的抑菌蛋白可抑制细菌分裂,干扰细菌遗传物质的复制、转录及降解,影响CRISPR介导的细菌免疫以及代谢。明确噬菌体编码的抑菌蛋白如何影响这些宿主的防御或分子代谢机制可以优化目前基于噬菌体的抗菌策略,找出控制细菌感染的新途径,为抑菌药物的发现和设计打开新的大门。本文就近年来发现的噬菌体编码的抑菌蛋白及其抑菌机制的研究进展进行综述。     

炭疽菌的克星——噬菌体酶

去年秋天 ,炭疽引起许多美国人的恐慌 .依靠美国军方提供的资金 ,研究者现在开发出一种检测与杀死炭疽菌的革新方法 .研究者在自然界中寻觅到攫食炭疽菌的噬菌体所产生的一种酶 .这种酶称为溶素 (ｌｙ ｓｉｎ) ,它阻止了受炭疽菌亲属感染的大多数小鼠的死亡 .研究者在 2 0 0 2年 8月 2 2日的Ｎａｔｕｒｅ上作了报道 .噬菌体感染细菌是为了在细菌体内繁殖自己 ,它们一旦感染了细菌便利用溶素攻破细菌的细胞壁 ,于是新的噬菌体可以感染其它细菌 .将近一个世纪以前 ,所发现的噬菌体 ,长期以来吸引着医师的兴趣 ,因为噬菌体可用来控制细菌感染 .…     

一株副溶血弧菌噬菌体生理特性的研究

对副溶血弧菌噬菌体的生理生化特性进行了测定,结果表明:噬菌体的最适pH值为8,最适温度为35℃,60℃以上高温下迅速失活;对紫外线敏感;对乙醚、氯仿有抗性。细菌的培养时期对裂解率的影响很大,对数早期的细菌很容易感染噬菌体,而老化的细菌抗噬菌体感染能力强。在培养基中添加Ca2 或Mg2 有利于噬菌体的吸附。在盐度为20的情况下,对副溶血弧菌的裂解能力最强。该噬菌体的最佳感染复数在0.1~1.0之间。     

噬菌体鸡尾酒对猕猴桃溃疡病的田间防治效果及叶际细菌群落结构的影响

【背景】噬菌体鸡尾酒可作为一种杀灭猕猴桃溃疡病病原菌(Pseudomonassyringaepv.actinidiae, Psa)的生物制剂,但关于噬菌体鸡尾酒在田间的防治效果和对猕猴桃植株叶际内生细菌群落结构影响的研究依然较少。【目的】探究噬菌体鸡尾酒在田间防控猕猴桃溃疡病的效果,以及噬菌体鸡尾酒对猕猴桃茎内叶际细菌微生态的影响。【方法】使用猕猴桃溃疡病病原菌感染健康植株,对比施用噬菌体鸡尾酒和传统铜制剂后溃疡病的发病情况,利用高通量测序技术分析猕猴桃叶际内生细菌群落结构的变化。【结果】与铜制剂相比,噬菌体鸡尾酒可更有效地控制猕猴桃溃疡病,改变叶际细菌群落的丰富度与多样性,增强群落结构的稳定性,改善群落物种功能基因丰度情况,一定程度使叶际细菌群落恢复至健康状态。【结论】噬菌体鸡尾酒在杀灭病原菌的同时具有良好的微生态调节功能,在猕猴桃溃疡病的生物防治中具有巨大的应用潜力。     

肠道噬菌体组生物信息学分析方法的研究进展

噬菌体是感染细菌的病毒,广泛存在于各类环境中。由于传统实验研究的局限性及噬菌体基因的特异性,导致对肠道噬菌体的研究很少。随着宏基因组测序技术的发展和各种生物信息分析软件的开发,可以通过噬菌体组学,加深对肠道噬菌体的认识。噬菌体组分析流程主要包括原始数据质量控制和预处理,病毒基因组序列的拼接组装,类病毒颗粒的筛选和系统分类注释以及进化分析和预测相应宿主细菌。本文对噬菌体组分析流程和其中所需要的常用生物信息分析工具和数据库进行详细的介绍,可以为肠道噬菌体研究以及相关的研究人员提供参考。     

高盐环境可培养细菌噬菌体的研究进展

病毒广泛存在于各类环境中并担负着重要的生态功能,其中包括高盐环境。对高盐环境病毒的研究已成为极端环境微生物研究领域的新热点,目前已被报道的100多株盐病毒中,90多株感染古菌,仅有14株感染细菌。本文综述了目前已知的14株高盐环境细菌噬菌体的形态特征、盐度响应及基因组学的研究进展,并分析了高盐噬菌体的形态多样性、生存策略以及包含在基因组中的进化和起源信息,分析结果表明:高盐噬菌体以有尾噬菌体为主;它们具有广盐性(Euryhaline)的特征,盐度极大地影响其吸附和增殖;它们与非高盐环境噬菌体可能具有共同的起源。高盐噬菌体虽然历经近30年的研究历程,但仅有14株被分离与培养,所以其分离纯化是今后重要工作之一,且结合免培养技术揭示高盐噬菌体的多样性与生态功能是其研究的发展方向。     

噬菌体及其裂解酶对细菌生物被膜作用的研究进展

细菌形成的生物被膜,可保护细菌不易被抗生素杀死,这给临床上相应疾病的治疗及医疗器械的消毒带来极大困难。研究表明,噬菌体及其裂解酶对生物被膜有降解作用。噬菌体能清除细菌在有生物活性或无生物活性的介质表面形成的生物被膜。此外,噬菌体裂解酶比如LySMP、肽酶CHAPk、细胞壁溶解酶CWHs等能清除特定的生物被膜,这可能与裂解酶直接溶菌和裂解细菌细胞外基质有关。同时,与抗生素、钴离子、氯等物质联合使用时,噬菌体对生物被膜的清除作用会更强。本文从噬菌体、噬菌体编码的裂解酶、以及它们联合其他物质对细菌生物被膜的作用进行综述,并对其实际应用做了展望。     

不同施肥处理农田土壤中噬菌体与细菌携带抗生素抗性基因的比较北大核心CSCD

为了揭示有机肥和化肥长期施用对农田土壤噬菌体携带的抗生素抗性基因(antibiotic resistance genes,ARGs)多样性和丰度的影响,并与土壤细菌携带的ARGs进行对比,本文将土壤抗生素抗性分为细菌和噬菌体两个部分,利用微滴数字PCR(droplet digital PCR,ddPCR)技术定量分析了土壤噬菌体和细菌DNA中25种ARGs亚型和I类整合子(intl1)的丰度。结果表明,土壤噬菌体中ARGs的检出率和总丰度以及intl1丰度均低于土壤细菌,其中噬菌体中检测到20种ARGs亚型,在不施肥、单施化肥和单施有机肥土壤的噬菌体中,目标ARGs的检出率分别为68%、72%和76%。土壤噬菌体中ARGs的总丰度在有机肥施用土壤中显著高于不施肥和化肥施用土壤(P<0.05),其中多耐药类、大环内酯-林肯酰胺-链阳性菌素B(MLSB)类和β-内酰胺类抗性基因丰度占显著优势。除了β-内酰胺类抗性基因blaTEM,噬菌体中其他ARGs亚型的丰度均显著低于细菌(P<0.05)。噬菌体与细菌携带ARGs在不同施肥处理中均存在显著正相关(P<0.05)。冗余分析结果显示,施肥可能通过改变土壤pH、重金属和营养因子水平来影响细菌和噬菌体中ARGs的赋存特征。本研究结果表明,噬菌体是除细菌之外的农田土壤另一个重要ARGs储存库,施用有机肥能同时显著提高土壤细菌和噬菌体中ARGs的多样性和丰度。