基于全基因组序列比对的大肠杆菌噬菌体侵染能力分析

迄今,在NCBI基因组数据库中大肠杆菌及其噬菌体的全基因组序列数量众多,这些大数据足以让我们基于全基因组序列比对研究大肠杆菌噬菌体侵染能力及宿主的抗感染能力。目前还未见大肠杆菌噬菌体侵染能力的相关报道。本研究为研究噬菌体侵染能力及其专一性提供数据。从NCBI数据库中下载大肠杆菌进化树上的代表菌株及全部的大肠杆菌噬菌体基因组序列,采用Blast软件进行序列比对,找出噬菌体与宿主的一一对应关系,再通过R语言等相关软件分析噬菌体对不同大肠杆菌宿主的侵染能力。在35个大肠杆菌噬菌体中,Escherichia phage HK75等四株噬菌体的侵染能力最强,Escherichia phage PhaxⅠ和Escherichia phage v B_Eco M_CBA120的侵染能力比较弱。在44个大肠杆菌代表株中,Escherichia coli strain400791、Escherichia coli M605的易感能力较强,Escherichia coli MS 84-1的抗噬菌体能力较强。本研究首次利用全基因组序列比对的方法分析了噬菌体对宿主的侵染能力,为噬菌体侵染能力研究提供参考数据。     

无性繁殖芽孢杆菌和链霉菌用的运载体

运载体是由一个编码某一核糖体特异结合位点的DNA序列,来自枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)Veg。促进子和一个编码所需蛋白的基因组构起来的,许多芽孢杆菌和链霉菌就利用了这样一些运载体生产出了外源蛋白质。这些运载体的优点,形体小,全能性表达。利用枯草芽孢杆菌和链霉菌代替大肠     

四株抗荔枝病原菌的芽孢杆菌的分离鉴定

荔枝果树根际土壤中筛选出4株芽孢杆菌OR-1、OR-2、OR-3、ON-6,都显示出抗荔枝病原菌的活性。采取对该菌株形态特征、培养特征、生理生化特征和遗传特性进行研究的方法,结果表明菌株与枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)的特征一致;将4菌株的16S rDNA序列在GenBank中进行序列比对,结果亦显示其与Bacillus subtilis的16S rDNA的序列片段的相似性均达99%以上;以相似性为基础构建系统进化树,分析表明菌株与Bacillus subtilis同源关系最近。最终得出结论为菌株OR-1、OR-2、OR-3、ON-6为枯草芽孢杆菌。     

一株具有噬菌体抗性的芽孢杆菌BS-2的鉴定及葡萄糖流加工艺优化

筛选噬菌体抗性菌株以解决枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)生产过程中噬菌体污染问题并提高抗性菌株的发酵水平。采用双层平板法从异常发酵液中分离并纯化以枯草芽孢杆菌为宿主的噬菌体,利用纯化得到的噬菌体筛选实验室芽孢杆菌库以得到抗性菌株,结合16S rDNA和gyrA基因序列进行系统发育分析确定其分类地位,以分批发酵的生长曲线及葡萄糖含量曲线作为基础,对发酵培养基的初糖浓度及葡萄糖的流加方式进行优化提高筛选到的噬菌体抗性菌株的发酵水平。从异常发酵液中分离到噬菌体S01及S02并在实验室芽孢杆菌库中筛选到一株噬菌体无法侵染的芽孢杆菌BS-2,结合16S rDNA及gyrA基因序列的系统发育分析将BS-2鉴定为枯草芽孢杆菌,按照葡萄糖初始浓度15 g/L,葡萄糖浓度低于5 g/L时以2 g/L·h的速度流加葡萄糖,补加量10 g/L的流加补料方法,可以将发酵水平提高至2.43×1010 CFU/mL。枯草芽孢杆菌BS-2具有较好的噬菌体抗性且经过工艺优化可以达到较高发酵水平,有较强工业化应用潜力。     

肌苷生产菌枯草芽孢杆菌ATCC 13952的全基因组测序及序列分析

摘要:【目的】枯草芽孢杆菌ATCC 13952是一株肌苷工业生产菌株。为深入研究ATCC 13952菌株积累肌苷的分子机制以及为进一步分子育种研究提供序列背景信息,有必要解析ATCC 13952菌株的基因组序列信息。【方法】本研究采用高通量测序和Sanger测序相结合对ATCC 13952菌株进行全基因组测序,然后使用相关软件对测序数据进行基因组组装、基因预测与功能注释、GO/COG 聚类分析、共线性分析等。【结果】枯草芽孢杆菌ATCC 13952整个基因组大小为3876276 bp,GC含量为45.8%,序列已提交至GenBank 数据库,登录号为CP009748。比较基因组及嘌呤代谢相关基因分析结果显示:枯草芽孢杆菌ATCC 13952与其他几株芽孢杆菌具有较好的基因组共线性关系,嘌呤代谢相关基因编码的蛋白与标准菌株比较发生了一些缺失和突变。【结论】本研究首次报道了一株肌苷生产菌枯草芽孢杆菌ATCC 13952的全基因组序列,分析了基因组基本特征,初步探讨了该菌株积累肌苷的分子机制,为后续的进一步分子育种提供了理论基础。     

一种快速分离检测产脂肽类生物表面活性剂枯草芽孢杆菌的方法

脂肽(Lipopeptide)是由枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)等微生物产生的一类具有较强表面活性的生物表面活性剂.枯革杆菌磷酸泛酰巯基转移酶基因(afp)是枯草芽孢杆菌中参与脂肽代谢的功能性基因.采用sfp基因PCR对从环境中得到的一组产生表面活性剂的微生物进行筛选,结合Tricine-SDS-PAGE电泳对PCR结果呈阳性的菌蛛的代谢粗初提物进行检测,初步鉴定得到两株枯草芽孢杆菌.进一步利用16S rDNA序列的系统发育学分析确定这两种菌株为枯草芽孢杆菌,并利用TLC、HPLC鉴定其产物为脂肽类表面活性剂,从而建立了一套快速分离检测产生脂肽类生物表面活性剂的枯草芽孢杆菌方法.     

酱香型白酒发酵中地衣芽孢杆菌前噬菌体的鉴别

【背景】噬菌体是微生物群落的重要组成部分,但传统白酒发酵中噬菌体的分类和存在尚不清楚。【目的】通过检测公共数据库和酱香型白酒发酵中地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)基因组中的前噬菌体整合区域,探究传统酱香型白酒发酵中关键功能菌株的前噬菌体分类和侵染情况。【方法】使用未培养(细菌全基因组分析)和可培养(菌株筛选和特异性PCR反应)技术对不同环境来源和来自酱香型白酒发酵的地衣芽孢杆菌前噬菌体的分类和存在进行解析。【结果】细菌全基因组分析显示,30株来自不同环境的地衣芽孢杆菌基因组中共注释到165个前噬菌体,其中63.6%(105/165)为完整前噬菌体序列。97.1%感染地衣芽孢杆菌的噬菌体属于长尾噬菌体科(Siphoviridae),2.9%属于肌尾噬菌体科(Myoviridae),53.0%完整前噬菌体的基因功能未知。在来自酱香型白酒发酵的B. licheniformis MT-B06中检测到7个前噬菌体整合序列,其中57.1%(4/7)为完整前噬菌体序列,来自酱香型白酒发酵的地衣芽孢杆菌存在多种不同前噬菌体的共感染。来自酱香型白酒发酵的地衣芽孢杆菌前噬菌体存在来自细菌基因组上相邻CotD孢子外壳蛋白(CotD family spore coat protein)基因的水平基因转移。在26株来自酱香型白酒发酵的地衣芽孢杆菌中,69.2%(18/26)存在噬菌体编码主要衣壳蛋白的基因,100.0%(26/26)存在噬菌体编码CotD孢子外壳蛋白的基因。【结论】来自不同环境的地衣芽孢杆菌和酱香型白酒发酵的地衣芽孢杆菌中存在高水平的前噬菌体整合,来自酱香型白酒发酵的地衣芽孢杆菌前噬菌体中广泛存在来源于宿主的CotD孢子外壳蛋白基因的水平基因转移。本研究为首次对传统发酵白酒中噬菌体的分类和存在进行探究,有助于对发酵微生物群落中噬菌体-细菌相互作用加深理解。     

紫藤蚜肠道细菌的分离及鉴定

目的 依据微生态学原理,针对紫藤蚜的肠道细菌进行分离鉴定,为探索紫藤蚜的营养生理与肠道细菌之间的关系等提供理论依据.方法 利用传统的分离培养方法对紫藤蚜5株肠道细菌的生理生化性状进行系统研究,并针对细菌16SrDNA保守区设计通用引物进行PCR扩增、测序,将获得的16S rDNA序列与美国NCBI信息中心数据库中的发表序列细菌进行比对,分析克隆群中细菌的种属.结果 分离纯化得到的5株细菌经过鉴定,其中1、2、3号菌属于蜡状芽孢杆菌属(Bacillus cereus)、4号菌为沙雷菌属(Serratia bzio)、5号菌为枯草芽孢杆菌属(Bacillus subtilis).结论 本研究为进一步探讨紫藤蚜生长发育与肠道细菌的关系以及深入研究菌株提供工作基础.     

枯草芽孢杆菌在系统与合成生物技术中研究进展及工业应用

枯草芽孢杆菌Bacillus subtilis是微生物生理生化机理研究的模式菌株,也是工业应用生产小分子化合物、大宗化学品、工业酶、药物及保健品等生物制剂的良好底盘细胞。近些年,研究枯草芽孢杆菌的合成生物技术和代谢工程方法日新月异,为利用其作为底盘细胞生产目标产品提供了良好的工具和理论参考。文中综述了利用枯草芽孢杆菌为细胞工厂,在代谢改造中通过调节全局调控因子,基因组精简及优化,多位点、多维调控,自身生物传感动态调控,膜蛋白工程等方法,系统调控优化菌株;在蛋白质试剂生产改造中,通过优化基因启动子、蛋白质信号肽、菌株自身蛋白质分泌元件,构建无化学诱导剂表达系统等方法,优化生产菌株。另外,文中对未来进一步针对优化枯草芽孢杆菌进行工业生产中需要注意和重点关注的问题、方向进行展望。     

菌株F12-11-1-2的16S rDNA序列分析及其生理生化性质研究

菌株F12-11-1-2是一株从中国东海浙江海域200m的海泥中分离得到的,具有抗稻瘟霉(Pyricularia oryzae)活性。通过对菌株的形态、培养特征、生理生化特征的研究以及16S rDNA序列分析,结果表明它是一株适应了海洋环境的芽孢杆菌属(Bacillus)的枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)。     

药用植物内生芽孢杆菌的多样性和系统发育研究

[目的]了解药用植物内生芽孢杆菌的生物多样性.[方法]采用数值分类、16S rDNA PCR RFLP、BOX-PCR指纹图谱和16S rDNA序列分析技术对分离于几种药用植物的内生芽孢杆菌和已知参比菌株进行表型、遗传多样性及系统发育研究.[结果]供试菌株在数值分类聚类分析中在84%的相似水平上产生13个表观群.16S rDNAPCR-RFLP分析表明供试菌株表现出丰富的遗传多样性.BOX-PCR指纹图谱分析进一步证明药用植物的内生芽孢杆菌的基因组也具有多样性,聚群的结果与数值分类有较好一致性.用软件在Genbank中进行所得序列的同源性检索,并构建系统发育树.由16S rDNA序列分析可知,供试的代表菌株SCAU11与球形芽孢杆菌(Bacillus sphaericus)亲缘关系最近,SCAU78和SCAU25为枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)的两个亚种,代表菌株SCAU39与巨大芽孢杆菌(Bacillus megaterium)的亲缘关系最近.[结论]研究结果表明药用植物内生芽孢杆菌具有明显的表型和遗传多样性.     

一株种内拮抗的海洋枯草芽孢杆菌的分离与鉴定

从中国东海海域筛选到好氧耐盐菌株A01,此菌株显示出抗枯草芽孢杆菌和白色念珠菌的活性采取对该菌株形态特征、培养特征、生理生化特征和遗传特性进行研究的方法,结果表明此菌株与枯草芽孢仟菌（Bacillus subitilis）的特征一致;将此菌株的16S rDNA序列在GenBank中进行序列比对,结果亦显示其与Bacillus subitilis的16SrDNA的序列片段的相似性为100％;以相似性为基础构建系统发育树,分析表明该菌株与Bacillus subitilis同源关系最近最终得出结论为菌株A01是一株来源于海洋的枯草芽孢杆菌,且具有种内拮抗的特性。     

新疆块根芍药(Paeonia anomala)内生细菌XJU-PA-1的鉴定及特性分析

目的:从新疆块根芍药(Paeonia anomala)内生菌中筛选出1株对植物病原菌有抑菌活性的内生菌并对其进行鉴定及特性分析.方法:采用琼脂扩散法进行抑菌实验,基于形态特征,生理生化特性,16S rDNA序列分析并G+C mol%含量对XJU-PA-1进行鉴定.结果:XJU-PA-1对玉米小班病菌和苹果半点落叶病菌有抑菌活性,抑菌圈直径都超过20mm.XJU-PA-1与DQ010109 Bacillus subtilis的16S rDNA序列的同源性达到100%,G+Cmol%含量为54.5%.结论:XJU-PA-1对两种致病菌有较强的抑菌能力,被鉴定为枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis) ,在GenBank数据库的注册号为EU741698.     

碱性蛋白酶高产菌株EIM-8的筛选鉴定及其液体发酵条件优化

筛选分离得到一株高产碱性蛋白酶菌株EIM-8,并基于16S序列进行分子系统进化分析,鉴定该菌株为枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis).同时,采用响应面法对Bacillus subtilis EIM-8的产酶条件进行了优化.首先通过单因素试验,筛选出最适碳源为玉米淀粉,最适氮源为牛肉膏.在此基础上,采用Pl...     

大豆BAC克隆基因注释

根据来源于大豆BAC克隆库中的基因组序列,与其比对的基因或蛋白质序列可以从一些数据库中搜索,如GenBank序列数据库、EMBL数据库、PDB数据库等,然后利用NCBI的Entrz程序在数据库中搜索大豆基因类似物,获取其登录号及核苷酸序列,以及这些基因编码的氨基酸序列,通过GENSCAN等软件分析,得出的是与拟南芥等物种序列比对的结果,根据GENSCAN的预测结果,可以初步得知序列长度、基因数目及具有编码某种功能蛋白的基因存在的可能性,进而对预测出的氨基酸或核苷酸序列利用数据库NCBI中的BLAST进行序列的相似性搜索及比对分析,寻找其保守区域。最后对其功能基因进行注释。     

枯草芽孢杆菌噬菌体载体的构建

以φ0105DI：It为原始株构建的重组噬菌体φ105S35和φ10 5S36具有自主侵染能力和溶源化特征。其基因组内插入的lkb片段上的cat,基因赋予二者所在宿主以氯霉素抗性,在两株噬菌体中插入位点相同,即原φ105DI ：It的smal酶切片段D、E之间,但插入片段在二者中的定向相反。与cat基因同时引入的单一BamHI和Xbal位点提供了外源DNA的插入位置。重组噬菌体DNA可高效转染枯草芽孢杆菌原生质体。因此φ105S35和币φ105S36可作为枯草芽孢杆随系统的载体而被利用。     

一株高产纳豆激酶菌株的鉴定与分析

鉴定高产纳豆激酶菌株Td,分析纳豆激酶的分子特征。利用菌体形态、生理生化特征、以及分子生物学方法对菌株Td进行鉴定;并采用MALDI-TOF质谱测定与分析、SDS-PAGE和纤溶活性测定等方法检测纳豆激酶特性,利用PCR方法扩增纳豆激酶的基因全长。结合菌体形态、生理生化特征和16S r DNA、gyr A基因序列、DNA-DNA杂交率等实验结果,鉴定菌株Td为枯草芽孢杆菌枯草亚种(Bacillus subtilis subsp.subtilis);菌株Td发酵产生的纳豆激酶产量可达300 mg/L以上,占发酵液总蛋白的40%以上;纤溶活性达230 U/m L以上;氨基酸序列与subtilisin E的序列相似性最高;基因全长序列为1 143 bp。枯草芽孢杆菌枯草亚种Td是一株高产、高活性纳豆激酶的产生菌,具有优良的工业化开发价值。     

应用多重PCR鉴定微生物肥料常用芽孢杆菌

[目的]枯草群芽孢杆菌中枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)、解淀粉芽孢杆菌(B.amyloliq-wefaciens)、地衣芽孢杆菌(B.licheniformis)和短小芽孢杆菌(B.pumilus)是微生物肥料中常用菌种,用传统方法鉴定费时费力,有必要建立检测和鉴定这些芽孢杆菌的种特异性PCR方法.[方法]利用已登录的gyrA、rpoA和16s rRNA基因序列分别设计和筛选上述菌种的特异引物并建立多重PCR反应体系.[结果]以基因组DNA为模板,扩增芽孢杆菌、类芽孢杆菌和短芽孢杆菌3属15种的标准菌株(共33株),4个目标种分别产生了大小不同的唯一的产物,除个别种与短小芽孢杆菌引物有交叉反应外,其余参考菌株均为阴性.从23株枯草群菌株的基因组DNA扩增发现,PCR鉴定与常规鉴定结果一致.[结论]本文建立的多重PCR方法具有较好的特异性,可快速准确鉴定枯草群的4个种,在微生物肥料检测方面有良好的实用前景.     

芽孢杆菌BS-6基于全基因组数据的分类鉴定及拮抗能力分析

基于全基因组数据,确定芽孢杆菌BS-6的分类地位,验证其对植物病原菌的拮抗作用以及挖掘其潜在的生防功能。通过全基因组中16S rRNA及gyrA基因序列的系统发育分析及基因组分析方法确定芽孢杆菌BS-6的分类地位,通过平板对峙方法研究其对马铃薯枯萎病菌、玉米纹枯病菌和苹果轮纹病菌的拮抗能力;利用antiSMASH软件分析和预测菌株BS-6抑菌物质的相关基因并挖掘其生防潜力。基于16S rRNA及gyrA基因序列的系统发育分析及基因组分析结果,BS-6被鉴定为枯草芽孢杆菌,同时发现BS-6基因组中存在7种芽孢杆菌属重要或特有的次生代谢产物基因簇,4种未知功能的次生代谢产物基因簇,具有良好的抑制真菌生长的能力。枯草芽孢杆菌BS-6具有较强的拮抗植物病原菌的能力及良好的农业应用前景。     

产木聚糖酶枯草芽孢杆菌构建及表达条件优化

枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)具有很强的分泌能力,产酶能力强,属于食品级安全微生物.以枯草芽孢杆菌为宿主菌异源表达木聚糖酶,采用同源重组的方法将木聚糖酶基因连接到载体pWB980上,构建表达载体pWB980-xynZF-2,电击转化枯草芽孢杆菌WB600,获得重组工程菌WB600-pWB980-xy...