两种共生菌

编辑同志: 在1976年第4期《科学普及》上登载的“根除白蚁的新方法”一文中写道:白蚁吃掉大量木头,是由白蚁肠里的一种细菌完成的。细菌把纤维素转化成白蚁能够利用的糖分。另外,白蚁胃里还有一种细菌,它能将空气氮转化成     

细菌自然转化的分子机制及生物学功能研究进展

基因的水平转移在细菌的进化中起着非常重要的作用。自然界中的细菌之间主要通过3种机制进行基因水平转移:由噬菌体介导的转导、接合转移和自然转化。自然转化是指自然感受态的细菌能够自发地从外界环境中摄取DNA分子并整合到自身基因组上的过程。该现象首先发现于肺炎链球菌,目前至少有83种细菌被发现具有发生自然转化的能力,其中革兰氏阳性菌以肺炎链球菌(Streptococcus pneumoniae,S. pneumoniae)为代表,革兰氏阴性菌以奈瑟氏菌(Neisseria)为代表,对其自然转化机制的研究和认识较为清楚,但不同细菌之间自然转化的机制有所差异。自然转化的生物学功能一直以来有以下几种推测:获取营养、修复DNA损伤、生物进化,而近年来对此认识争论不休。本文将详细描述细菌自然转化的分子机制,并对其主要的生物学功能争论焦点进行评述,以期对细菌自然转化有更深入的理解和认识。     

草食动物要吃肉

<正>一个月前的某个傍晚,咕噜博士和罗杰在草原考察,劳累了一天的他们决定把带来的唯一荤食——2斤牛排拿出来做烧烤。很幸运,两人如此胆大的行为没有引来饥饿的雄狮,但意外的是,没过多久一只羞管管的白尾逐渐凑近它们"哦?"咕噜博士和罗杰十分惊讶,他们赶紧躲到树后静观白尾鹿的一举一动,没想到这头馋嘴鹿对烤牛排很感兴趣,叼起一块就贪婪地吃了起来!啧啧,草食动物竟会爱上牛排,这未免太不"本分"了估计要是糖兄糖妹和他们的小伙伴看了也一定会惊呆吧!     

Mol Cell:细菌如何利用CRISPR系统产生"记忆力"?

<正>近日,刊登在国际杂志Molecular Cell上的一项研究报告中,来自洛克菲勒大学等机构的研究人员通过研究发现,某些细菌能够产生记忆力,同时研究者还发现了一种特殊方法,这种方法能够促使细菌更加频繁地编码记忆。研究者Luciano Marraffini表示,CRISPR是很多细菌都拥有的一种自我适应性的免疫系统,其能够通过通过储存DNA碎片来帮助细菌对病毒进行识别;但在自然界中,这些记录性事件往往很少发生。文章中研究者鉴别出了一种特殊的单一突变,其能够诱发细菌细胞获得对病毒的记忆信息,而这种获取病毒记忆信息的效率是自然状态下的100多倍,这种突变还能够用作实验室进行研究的重要工具,帮助促进科学家们开发基     

细菌是否为古生物？

细菌是否为古生物？“侏罗纪公园”虽然是科学幻想小说，但是“渐新世的细菌培养皿”可不可能是真的呢？数年前，一位科学家切开了一片３０００万年的琉珀（琥珀是古代树木的树脂化石），把其中的部分内含物撒在一个细菌培养皿内，结果显现了细菌的群体，包括数种常见的杆...     

你听说过营养遗传学吗？

一组三磷酸腺苷酶(ATP)正穿过一个细菌细胞膜的图案构成了本期《科学》杂志的封面。在导致肺结核的细菌细胞内部，一种大有前途的二芳基唪啉新型药物能够与这种横跨膜的酶的一部分发生反应，从而通过阻碍为肺结核菌提供能量的三磷酸腺苷酶的合成来杀死这种细菌。生物试验表明，这种药能长期存留在体内，意味着可以减少剂量和服用次数，     

一种降解农药和致癌物的土壤细菌

<正> 发现一种叫做缺陷假单胞菌(PD)的常见土壤细菌能够把有机磷农药对硫磷和地亚农降解成毒性较小的产物,并还能把致癌化合物苯并蒽降解成二氧化碳和水溶性产物。美国得克萨斯大学的研究人员在美国微生物学会于3月3日～7日在内华达拉斯维加斯召开的年会上介绍了这些研究结果。     

趋磁细菌及其应用于生物导航的研究进展

趋磁性细菌是一种由于体内含有对磁场具有敏感性的磁小体,而能够沿着磁力线运动的特殊细菌,本文综述了趋磁细菌的分布、分类、特性、磁小体研究以及趋磁细菌在生物导航方面的研究进展。     

细菌自然转化的分子机制研究进展

自然环境中,具备自然转化能力的细菌可以自发地从外界获取DNA,从而获得新的遗传性状。为能够自然地被转化,细菌需首先建立一个被称作感受态的生理状态并在此状态下表达DNA摄取和加工相关的基因。DNA摄取基因的表达产物可组装一个能将外源DNA摄入细胞质的蛋白复合物。在细胞质中,进入的DNA可同基因组DNA发生同源重组或建立成一个独立的质粒。一般DNA摄入细胞的过程可分为两个阶段,即从外部基质到细胞周质和跨细胞内膜的转运。近年来,包括作者在内的研究人员发现大肠杆菌中存在新的自然质粒转化模式。本文将首先综述近年来细菌自然转化的分子机制,随后简要介绍大肠杆菌中独特的自然质粒转化模式。     

深松与包膜尿素对玉米田土壤氮素转化及利用的影响

耕作方式和氮肥施用是影响土壤中氮肥转化、利用效率和作物产量的重要因素。通过夏玉米田的2a(2011—2012)定位试验,研究了两种耕作方式(深松、旋耕)配合不同尿素类型(包膜尿素、普通尿素)的施用对玉米田土壤硝态氮和铵态氮含量、脲酶活性、硝化细菌和反硝化细菌数量、玉米产量以及氮肥农学效率的影响。研究结果表明:相同耕作方式下,包膜尿素处理土壤中脲酶活性较稳定,且增加了旱田土壤亚硝酸细菌数量而降低了反硝化细菌数量,有利于土壤硝态氮含量的提高,尤其是作物生长的中后期;包膜尿素处理的产量比普通尿素提高7.25%—10.82%,同时提高氮肥农学效率。深松处理增加了土壤中的反硝化细菌数量,配合施用包膜尿素进一步提高了土壤脲酶活性,增加了亚硝酸细菌数量;旋耕与包膜尿素配合施用在一段时期内能显著增加土壤硝态氮含量,减少反硝化细菌数量。深松配合包膜尿素处理能够显著的增加玉米产量,2a分别比旋耕配合包膜尿素增加1.41%和10.62%。因此,深松措施配合施用包膜尿素能够增强土壤脲酶活性,增加亚硝酸细菌数量,提高氮素转化速率,增加作物产量和氮肥农学效率,其稳产效果在干旱年份尤为显著。     

美国发明检测细菌的生物纳米颗粒

美国佛罗里达大学化学系和生物纳米中心华人科学家谭蔚泓教授和同事们研制出一种生物纳米颗粒，不仅能够迅速探测出食物中的单个大肠杆菌，也能够针对生物恐怖攻击的细菌发出警报，或疾病的早期诊断。     

趋磁细菌及其应用于生物导航的研究进展

趋磁性细菌是一种由于体内含有对磁场具有敏感性的磁小体,而能够沿着磁力线运动的特殊细菌,本文综述了趋磁细菌的分布、分类、特性、磁小体研究以及趋磁细菌在生物导航方面的研究进展.     

细菌芽孢基因表达的调控

细菌芽孢基因表达的调控范玉贞（河北省衡水师范专科学校生物系０５３０００）能否形成芽泡是细菌种的遗传特征，现已查明具有芽泡的细菌（芽抱细菌）在其染色体上都有控制芽抱形成的基因，即芽抱基因。细菌能够根据外界环境条件的变化主动控制芽抱基因的表达，以提高本身...     

ISAAA信息

<正>科学家发现参与番茄大果实生成的基因番茄品种通常产生小的浆果果实,但如今,有一个番茄品种可以生成超过1磅的巨大果实。该品种称为"牛排番茄",其能够产生较大的果实,使之与众不同。冷泉港实验室(CSHL)的研究人员研究了"牛排番茄"能够产生大果实的原因。他们研究发现,干细胞的生产是果实较大的主要原因,由于CLAVATA3的突变导致干细胞增殖异常。该基因能抑制干细胞的生成,其突变导致干细胞数量增加,从而产生了巨大的果实。     

ISAAA信息

<正>科学家发现参与番茄大果实生成的基因番茄品种通常产生小的浆果果实,但如今,有一个番茄品种可以生成超过1磅的巨大果实。该品种称为"牛排番茄",其能够产生较大的果实,使之与众不同。冷泉港实验室(CSHL)的研究人员研究了"牛排番茄"能够产生大果实的原因。他们研究发现,干细胞的生产是果实较大的主要原因,由于CLAVATA3的突变导致干细胞增殖异常。该基因能抑制干细胞的生成,其突变导致干细胞数量增加,从而产生了巨大的果实。     

一种产空间飞行用燃料的细菌

<正> 把对低级细菌的研究作为一种把太阳能转变成氢的方法,这种氢可用来维持美国航空和航天局梭式运输系统每年预期24次的飞行。以减轻依赖不可回收的氢源,如天然气或煤。美国佛罗里达肯尼迪航天中心的科学家一直在研究固氮细菌,即红螺菌。在本研究中,由该细菌产生的氢大约是每克细菌菌体每小时产200毫升氢(速率超过了科学家在文献上所报道的     

细菌对环境污染物的趋化性及其在生物修复中的作用

细菌对有机化合物的降解能力是一种利用碳源和能源的优势,这种能力可以用来设计安全、有效和无二次污染的污染物的生物修复系统。趋化性是细菌适应外界化学环境变化而作出的行为反应,是一种寻找碳源和能源的优势。细菌的趋化性能够增强细菌在自然环境中的降解污染物的效果,细菌的趋化性与降解性之间的关系研究已经成为热点。介绍了细菌的趋化性的基本概念和趋化信号转导的机制,重点讨论了细菌对环境污染化合物的趋化性,从基因水平揭示了趋化性与降解性之间的紧密联系,认为趋化性可以有效地促进降解性细菌对污染物的生物修复作用。     

细菌中的“绿色化学家”

科学家发现,一种微生物能够快速将工业金属废料转变成高价值的催化剂,进而用于清洁能源的生产。伯明翰大学的研究人员发现了一种新的机制——土壤中的一种常见细菌能够重新从工业废料中获得稀有金属钯。     

超广谱β-内酰胺类抗生素的耐药性与耐药质粒介导

目的：观察超广谱β-内酰胺类抗生素的敏感性与耐药质粒的关系,探讨耐药质粒在细菌之间传递的方式。方法：(1)配制耐药质粒提取试剂;(2)对LB细菌培养液进行耐药质粒的提取与检测;(3)对从12株ESBL细菌中提取的质粒进行质粒转化、质粒接合传递及药敏试验。结果：(1)此12株ESBL细菌中提取的耐药质粒进行电泳显示此质粒较大,约20．0kb。(2)质粒转化后,其转化子对β-内酰胺类抗生素全部耐药,对氨基糖甙类、喹诺酮类和磺胺类全部敏感。质粒结合传递体的耐药谱与以上相同。结论：β-内酰胺类抗生素的敏感性与耐药质粒介导密切相关,耐药质粒能把耐药基因传递给其他细菌,在细菌之间相互传递。     

mBio:关键突变让细菌对抗生素产生耐受性

正为了阐明白血病患儿为何会发生长期感染,近日来自圣犹大儿童医院的研究人员通过研究发现了一种特殊突变,该突变能够让细菌对有效的抗生素疗法产生耐受性,相关研究刊登于国际杂志mBio上。研究者Jason Rosch指出,我们的研究阐明了细菌抗生素耐药性产生的一种新机制,当然也为临床治疗带来了一定挑战,同时这种细菌抗生素耐药的情况也在化疗引发的免疫系统损伤的患者中会经常出现。这种状况出现在一名仅6周大患急性髓性白血病的患儿身上,研究人员利用癌症疗法清除掉了患儿机体的白细胞,白细胞能够帮助机体抵