嗜热链球菌培养条件的研究

将嗜热链球菌（Ｓｔｒｅｐｔｏｃｏｃｃｕｓｔｈｅｒｍｏｐｈｉｌｕｓ）在６种固体培养基及７种液体培养基中的生长情况进行了比较,结果表明,改良ＩＲＩＥ固体培养基上的溶钙圈大,活菌数最多;在７种液体培养基中亦以改良ＩＲＩＥ的ＯＤ值最高,活菌最多,达８×１０^８／ｍｌ以上。以此培养基做生长曲线,该菌的平衡期为１２～１６ｈ。     

嗜热链球菌CRISPR-Cas系统的检测

【目的】CRISPR-Cas系统为嗜热链球菌抵抗噬菌体等外源基因元件提供获得性免疫,分析NCBI中已公开发表全基因组序列的9株嗜热链球菌所含CRISPR-Cas系统的数目和类型,对实验室相应菌株的CRISPR-Cas系统进行检测。【方法】利用生物信息学方法对NCBI中9株已测序嗜热链球菌所含CRISPR-Cas系统进行分析,根据其Cas基因序列设计引物,对实验室嗜热链球菌菌株的Cas基因进行扩增、测序,分析实验室6株嗜热链球菌的CRISPR-Cas系统情况。【结果】9株标准菌株均含不同数目的CRISPR-Cas系统,其类型主要为Ⅱ-A型、Ⅲ-A型和Ⅰ-E型,各类型的标志Cas基因高度保守。6株供试菌中,S4仅含Cas9基因,其它5株均含有Cas9基因、Cas10基因和Cas9*基因,79和KLDS3.0207还含有Cas3基因。【结论】可根据标准菌株高度保守的Cas基因设计引物,预测未知嗜热链球菌所含CRISPRCas系统的数目和类型。S4仅含1个Ⅱ-A型CRISPR-Cas系统,其它5株均含有2个Ⅱ-A型CRISPR-Cas系统和1个Ⅲ-A型CRISPR-Cas系统,此外,79和KLDS3.0207均含有1个Ⅰ-E型CRISPR-Cas系统。     

基于比较基因组学分析嗜热链球菌的遗传多样性和防御系统

【目的】嗜热链球菌(Streptococcusthermophilus)是发酵乳制品的基础发酵菌种之一,全基因组水平解析嗜热链球菌的遗传多样性和工业发酵特性对于优良发酵菌株的筛选意义重大。【方法】本研究通过比较基因组学方法对27株嗜热链球菌的遗传多样性和防御系统进行分析。【结果】全基因组分析结果显示嗜热链球菌群体内具有较高的遗传多样性;基于核心基因集构建的系统发育树划分为2个分支,其中分支2菌株缺乏完整的组氨酸合成途径,经验证,分支2菌株在缺乏组氨酸的培养基中不能正常生长。通过对嗜热链球菌不同菌株的防御系统进行分析发现,同类型的CRISPR基因座和限制修饰系统在基因组中出现的位置相对固定。CRISPR-Cas系统(P<0.05,r=0.43)和限制修饰系统(P<0.01,r=–0.59)的数量与编码转座酶基因的数量均显著相关,表明嗜热链球菌为了阻止外源DNA入侵会进化出多种防御系统来保护自身遗传完整性。此外,分支1菌株的CRISPR-Cas系统数量极显著(P<0.001)多于分支2,而限制修饰系统无显著差异,表明分支1菌株在噬菌体抗性方面可能更具优势。【结论】本研究基...     

嗜热链球菌的特性与应用研究进展

嗜热链球菌是一种重要的工业用乳酸菌,广泛应用于发酵乳制品生产。近年来,对嗜热链球菌的研究已不仅仅停留于应用方面,而有关该菌基因组学等深层次特性机理的研究越来越多,对嗜热链球菌的研究和应用开发具有较好的参考价值。综述了嗜热链球菌的认定和应用、基因组学特征、发酵特性、噬菌体防御和共生机制等方面的研究进展,并展望了现代生物技术在嗜热链球菌特性研究中的应用前景。     

嗜酸乳杆菌与嗜热链球菌共发酵互生机理的研究

目的:对嗜酸乳杆菌和嗜热链球菌共发酵时两者的互生作用机理进行研究。方法:以质量浓度100gL脱脂乳为培养基,将嗜酸乳杆菌主要代谢产物—氨基酸,如赖氨酸、精氨酸、缬氨酸分别以0.0083mgml、0.0036mgml、0.0053mgml的量加入含嗜热链球菌脱脂乳培养基中,40℃培养,测定凝乳时间;将嗜热链球菌的代谢产物-乳酸、甲酸分别为0.1332mgml和0.075mgml的量加入含嗜酸乳杆菌脱脂乳培养基中,37℃培养,测定其发酵乳的凝乳时间。结果:嗜热链球菌发酵乳凝乳时间由12h缩短到4h,pH为4.52～4.62,吉尔涅尔度为54.23～64.74°T;嗜酸乳杆菌发酵乳的凝乳时间由16h缩短为5h,pH为4.61～4.65;且嗜酸乳杆菌在CO2环境中发酵时,发酵时间明显缩短。结论:嗜酸乳杆菌和嗜热链球菌共发酵时具有互生关系。     

响应面法优化嗜热链球菌增殖培养基

目的 为了降低嗜热链球菌工业化生产成本,提高其发酵活菌数,对嗜热链球菌原始培养基的成分进行了响应面优化.方法 利用Design-Expert软件首先采用Plackett-Burman试验设计筛选出了影响嗜热链球菌生长的显著因子,再依据响应面法设计试验,得到嗜热链球菌的优化培养基配比.结果 乳糖、酵母粉和L-半胱氨酸为嗜热链球菌生长的显著性因子;优化后培养基配比由结果分析可知,当活菌数达到最大值时,即:乳糖的浓度为3.6％,酵母粉的浓度为1.74％,L-半胱氨酸的浓度为1.1％,牛肉蛋白胨1％,酪胨1％,KH2PO4 0.20％,Na2 HPO40.20％,叶温-80 0.1％活菌数为最高2.34×109 CFU/mL.结论 采用响应面分析法优化的培养基较经典TPY培养基活菌数提高了近2～3倍.     

ipt基因促进矮牵牛遗传转化效率及热激启动子驱动基因删除

本研究主要探讨ipt基因对矮牵牛遗传转化不定芽诱导影响及拟南芥热激启动子hsp18.2驱动重组酶基因flp的热诱导外源基因删除表达载体在矮牵牛中的基因删除效果.本研究中将植物表达载体pBin-hsp18.2:flp-35S:ipt及对照载体pBin-hsp18.2:flp遗传转化矮牵牛,以获得转基因植株,分析比较不定芽的诱导和转基因植株进行的热激基因删除.研究结果表明,ipt基因可促进矮牵牛遗传转化过程中不定芽的诱导,其不定芽诱导率为21.5%,显著高于对照的8.7%.在44℃,6 h,热激6次的条件下,转基因矮牵牛植株表型恢复正常,经 GUS蛋白表达分析及PCR、RT-PCR检测,证明外源基因已经被删除.转基因矮牵牛基因删除效率最高可达43.8%.本研究为ipt基因在一些遗传转化困难植物转基因中的应用奠定了基础.     

嗜热链球菌高密度发酵过程的优化方案探讨

本研究介绍了嗜热链球菌（Streptococcus thermophilus）高密度发酵过程的优化方案。首先从培养基优化方案入手,讨论了单因素法与正交实验法在培养基优化过程中的利弊。第二,介绍了培养条件以及发酵过程的优化,包括pH、培养温度、搅拌转速、接种量和培养时间。第三,介绍了菌体的后处理过程,包括降温处理、超声解链、离心冻干。     

嗜热链球菌dlt操纵子终端亚基stDltD的晶体结构

细胞表面多聚物的酰基跨膜修饰对增强细菌的致病性至关重要. DltA/B/C/D操纵子介导的脂磷壁酸（LTA）D-丙酰化修饰是革兰氏阳性菌中重要的一类后修饰,其调节膜内外的电荷平衡. DltA/B/C/D操纵子主要由DltA、DltB、DltC 和DltD四种蛋白质亚基组成,其催化机制与结构在生物进化中高度保守. DltA/DltC介导的胞内D-丙酰胺的转移机理已有深入的研究,而跨膜O-酰基转移酶DltB和dlt操纵子末端DltD介导的跨膜催化过程并不清楚. 本文解析了来源于嗜热链球菌 （S. thermophilus）中stDltD膜外结构域2.94 ?分辨率的晶体三维结构. 结构比对分析表明,stDltD是dlt操纵子终端的酰基转移酶,属于SGNH-like家族,stDltD的活性中心,包括4个blocks和催化三联体,都保守存在于多种革兰氏阳性病原菌中. 此外,结构叠合分析表明,stDltD催化中心形成的正电荷窝沟正好可以结合一个脂磷壁酸骨架的单体即甘油磷酸分子. 在前人的研究基础上,我们提出了一个由Dlt/A/B/C/D操纵子介导跨膜D-丙酰化修饰的工作模型. 本研究对进一步阐明DltD的生物学功能以及Dlt/A/B/C/D操纵子酰基跨膜修饰的分子机制具有重要意义.     

一株嗜热链球菌产多糖条件的优化

使用单因素和正交试验设计相结合的方法对培养基配方及培养条件进行优化提高嗜热链球菌AR333的胞外多糖(exopolysaccharides,EPS)产量.获得最佳培养基配方为:脱脂乳粉15％(w/v)、半乳糖1％ (w/v)、大豆蛋白胨0.5％ (w/v)、磷酸氢二钾0.1％ (w/v).最佳培养条件为:接种量3％,40℃,初始pH6.5,发酵时间16 h.优化后嗜热链球菌AR333的EPS产量可达256.97mg/L,比优化前的产量提高了3.6倍.     

嗜盐杆菌的光能转化作用

当前,在探索新的可利用能源途径的研究中,以微生物为材料利用光能产氢,还原固定CO_2和固定N_2的研究已成为重要课题。 具有光合能力的微生物有某些细菌和藻类。藻类有两个光吸收系统,即光系统Ⅰ和光系统Ⅱ。这两个系统都是由约200个分子的叶绿素组成的。光合过程     

超嗜热古菌遗传操作系统研究进展

摘要：遗传操作系统,是研究基因和基因产物功能的一个极为重要的工具。超嗜热古菌遗传操作系统方面的研究落后于甲烷菌及嗜盐古菌中的研究,主要原因是选择标记的缺乏。然而,近十年来,在以硫化叶菌(Sulfolobus)为代表的超嗜热泉古菌和Thermococcus kodakaraensis为代表的超嗜热广古菌中,遗传操作系统研究取得了很大的进展。本文主要对这两种超嗜热古菌的遗传操作系统进展以及应用进行概述。     

嗜热链球菌S-3对发酵乳品质的影响

本文从传统乳制品中筛选出一株产粘能力强的嗜热链球菌S-3,其发酵的酸奶粘度和保水性优于不产粘菌株及添加食品添加剂的发酵乳。该菌株与保加利亚乳杆菌协同发酵具有优势互补的效果,可以在较短的时间内获得粘度高的酸奶。     

优化噬热栖热菌的遗传转化体系

[目的]优化噬热栖热菌Thermus thermophilus的转化体系。[方法]将质粒DNA的形态、浓度及转化时间作为变量设计噬热栖热菌T.thermophilus的转化体系,以通过直接双交换同源重组法获取Δpyr E突变体的概率为依据判定转化效率。[结果]在转化时间为2 h,使用3.0μg/m L线性质粒DNA,获取表观Δpyr E的概率为3.44×10^-5;而使用同样浓度的超螺旋质粒DNA,该概率可达1.03×10^-3;说明超螺旋质粒的转化效率高于线状质粒。质粒DNA的使用浓度及转化反应时间对转化效率亦有影响,但并非完全成正相关。使用浓度为15μg/m L超螺旋质粒DNA,在转化时间为3 h时,获取表观Δpyr E的概率达到最大值(1.36×10^-2);超过该阈值,转化效率降低。[结论]在T.thermophilus中,通过优化转化体系将基因无痕敲除突变体获取概率提高到10^-2。     

腾冲嗜热厌氧菌热休克蛋白60及其基因表达的热激动态变化分析

热休克蛋白60(HSP60)是细菌体内一种非常重要的分子伴侣,其可以协助蛋白质或肽链的正确折叠和构型,防止变性和降解。基于本实验室的早期观察,腾冲嗜热厌氧菌的HSP60是一个典型的温度相关蛋白质,在80℃的表达水平最高。为了进一步了解嗜热菌应急的分子机制,继续进行了在热激后HSP60基因表达的动态研究。将最适温度(75℃)下培养的腾冲嗜热厌氧菌迅速地转移至80℃继续培养,然后在不同的时间点上分别取样,并通过双向电泳、Western blot和Real_time PCR等方法,分析了HSP60在mRNA和蛋白质水平上的表达量的改变。试验结果表明,在80℃热处理4h内的短期应急过程中,HSP60蛋白水平一直呈上升趋势,而它的mRNA水平则表现为先升高后下降的一个非对称性的峰形变化。HSP60的mRNA和蛋白质的对温度的应答快慢程度是不同的。HSP60的mRNA水平的显著变化在1h内便可观察到,而蛋白质水平的显著改变要延迟3h左右。此外,HSP60的mRNA和蛋白质对温度的应答量变大小也是不同的。     

极端嗜盐古菌遗传转化系统的研究

对极端嗜盐古菌遗传转化系统的研究进展进行了综述,内容包括抗性标记基因的选择,基因克隆和表达载体系统的发展以及受体系统的改造。     

嗜热脂肪芽孢杆菌抗药性质粒的转化

从堆肥和污泥中分得8株抗药性高温细菌,经电泳检查有质粒存在,对其中1株具有卡那霉素和链霉素抗性的嗜热脂肪芽孢杆菌T617-8的质粒DNA,用电镜测得分子量为26.6×10~6道尔顿。T617-8(Km~rSm~r)菌株经溴化乙锭处理后,对卡那霉素敏感,同时质粒消失。为此确证,卡那霉素抗性是由质粒所控制。以T617-8的质粒(Km~r)DNA,对消除质粒后的菌株(Sm~r)的原生质体进行转化,获得了抗卡那霉素和链霉素的转化子。     

响应面法优化嗜热链球菌AR333电转化条件

【背景】嗜热链球菌AR333是本实验室从发酵乳中筛选出的一株高产活性胞外多糖乳酸菌。【目的】建立嗜热链球菌AR333高效电转化体系。【方法】通过单因素试验和Box-Behnken响应面法优化电转化条件。【结果】嗜热链球菌AR333最优电转化条件为甘氨酸浓度8.3g/L,OD_(600)为0.8,10%甘油(体积比)和0.5 mol/L蔗糖的电转缓冲液,pIB184质粒80 ng,电场强度14 kV/cm,0.4 mol/L山梨醇、2 mmol/L CaCl_2和20 mmol/L MgCl_2的LM17复苏培养基,复苏时间5 h。【结论】在最优电转化条件下,嗜热链球菌AR333电转化效率达到3.68×10~5 CFU/μg-DNA,比优化前提高了14倍,实现了嗜热链球菌AR333的高效遗传转化,为其功能解析和基因工程改造奠定基础。     

利用电激法转化小麦幼胚的研究

利用我们实验自制的脉冲放电式电激仪ＨＰＥＳ－３,我们将含ｂａｒ基因即ＰＡＴ酶 ｐＤＭ３０２质粒ＤＮＡ导入了一个春小品种“Ｔ２００３”的幼胚中。经过在含有ｐｐｔ的选择培养基上筛选,得到了抗ｐｐｔ的愈伤组织和再生小苗。