细菌VBNC态检测技术的研究进展

细菌在一些不良压力条件下会进入"活的非可培养状态"(viable but non-culturable,VBNC),其仍具有活力但不能采用常规的平板培养基进行培养,VBNC态细菌一旦培养条件适宜仍能继续生长繁殖,有些致病菌依旧具有毒力。如果检测方法不当,会造成假阳性或假阴性的结果,需要采取适合的检测方法进行检测。文章概述了几种检测VBNC态细菌的方法,如活菌直接计数法、核酸染料检测法、呼吸检测法、分子生物学法、免疫学法、流式细胞仪检测法等,并对检测方法的应用现状进行了评述。     

"活的非可培养状态"细菌荧光观察方法

目的：建立一套稳定、简便、快捷,可靠的细菌活的非可培养状态（VBNC）荧光显微镜观察方法。利用市售的黑色钢笔墨水着染微孔滤膜,然后采用手动压片方式,将经LIVE/DEAD BacLightTM Bacterial Viability Kit（13152）染色的细菌样本固定在滤膜上,用落射荧光显微镜直接观察。结果：该法所得的荧光图像背景无光亮且黑暗,菌体荧光、形态、排列等均清晰可见,而且呈现绿色荧光的活菌与呈现红色荧光的死菌较易分辨。与现行技术相比,还能缩短染色时间近12～16h。结论：建立的VBNC细菌荧光观察方法能有效地克服现有技术存在的适用范围狭窄、取材困难、观察结果不准确、操作时间长等缺点,可为细菌VBNC研究提供值得借鉴的方法。     

荧光差异显示技术在分离细菌体内诱导表达基因中的应用

面对复杂的宿主环境,细菌是通过调节表达不同的毒力基因实施其感染过程。目前已建立起多种分析鉴定体内特异表达的细菌毒力基因的方法;其中荧光差异显示技术的应用为鉴定细菌的毒力基因以及揭示细菌致病机理开辟了新途径。本对此作一扼要综述。     

高灵敏度荧光显微镜量化技术及其在光生物学研究中的应用

介绍一种用像增器接收荧光图像的高灵敏度荧光显微镜,相对于普通荧光显微镜的灵敏度提高了４×１０４倍,并用宽量程微光光亮度计对仪器的微弱成像性能进行了实验标定,得到了图像采集数据和图像发光强度的线性数量关系。高灵敏度荧光显微镜在给出细胞荧光图像的同时,可以给出图像上每一像元的发光强度和细胞平均发光强度,仪器对图像细微变化的判断能力远大于人眼直接观察图像。高灵敏度荧光显微镜可应用于研究细胞中荧光物质在细胞生理过程中的分布变化和发光强度变化。使用此仪器已得到了光敏竹红菌甲素（ＨＡ）在Ｈｅｌａ细胞（人体子宫癌细胞）中的分布图像和更为直观的三维显示图形,以及加入ＨＡ后Ｈｅｌａ细胞受到强先照射后的细胞损伤图像。     

棉花细菌人工染色体的荧光原位杂交(BAC-FISH)技术

细菌人工染色体荧光原位杂交(BAC-FISH)技术是植物染色体识别、物理作图等分子细胞遗传学研究的重要工具,但对于某些物种尤其是多倍体植物,由于大量重复序列的存在等问题,使得该技术应用受到很大的限制.通过选择棉花分子遗传图中高重组区的微卫星位点(simple sequence repeats,SSR)标记的策略,筛选到不含或含有少量重复序列的细菌人工染色体(BAC)克隆,同时,在通用FISH技术程序基础上,通过改进发根、变性、洗脱条件等步骤,构建出适合于棉花的BAC-FISH技术,简化了操作流程的同时,获得稳定的杂交结果及较高的检出率;并通过将一随机获得的BAC进行染色体的物理定位,进一步引入双探针、双色及重复杂交技术,显示了该技术的成熟与良好的应用前景和价值.     

现代荧光免疫分析技术应用及其新发展

免疫分析作为一类特殊的试剂分析技术,已经被广泛应用于多个不同领域。作为免疫分析方法家族中的一员,现代荧光免疫分析技术在相关领域里也扮演了重要角色。现代荧光免疫分析技术主要包括荧光偏振免疫分析(FPIA)和时间分辩荧光免疫分析(TRFIA)两种技术。本文从原理角度出发,综述了FPIA和TRFIA近年来在分析领域中的应用,并且阐述了二者的一些最新发展动态。     

激光扫描共聚焦显微镜观察细菌生物膜形成的方法学研究

目的:建立激光扫描共聚焦显微镜观察生物膜形成过程的方法,为进一步研究生物膜的形成机制奠定基础。方法:以临床分离金葡菌X428为研究对象,在盖玻片上形成生物膜,分别于接种后的4、8、12、16、24和48h取出玻片,采用免疫荧光技术标记多糖和细菌,激光扫描共聚焦显微镜(CLSM)观察生物膜形成情况。结果:取得了生物膜形成过程的不同时间点的CLSM图像,4h时细菌在盖玻片上粘附形成小菌落,8h和12h细菌聚集成簇,多糖基质产生并逐渐增多,至16h形成成熟生物膜结构;24h和48h生物膜已经播散,其结构变小。结论:应用免疫荧光技术和激光扫描共聚焦显微镜技术研究生物膜形成过程是一种简便可行的方法。     

叶绿素荧光分析技术及应用进展

叶绿素荧光动力学技术被称为研究植物光合功能的快速、无损伤探针,已逐渐在环境胁迫对植物光合作用影响研究方面得到应用,随着叶绿素荧光分析技术的进一步发展,其应用领域和研究空间将进一步拓展.本文介绍了叶绿素荧光分析的基本原理,综述了叶绿素荧光分析技术的应用研究进展.     

荧光成像技术及其在生命科学中的应用

近年来,荧光成像技术发展迅速,其成像系统通常为目前最先进的分析检测仪器之一的激光共聚焦显微镜,荧光探针是荧光成像技术的核心之一。作为新兴光学成像技术,荧光成像技术在生命科学领域中应用广泛,可用于蛋白质及金属离子检测,肿瘤疾病的诊断,并为药物新剂型的研究提供了新思路。     

用细菌16S rRNA荧光定量PCR法检测肠道菌群的变化

目的应用细菌的16SrRNA序列设计双歧杆菌、大肠埃希菌及乳酸杆菌的引物并对肠道的3种细菌进行定量测定。方法收集轮状病毒肠炎患儿及正常对照组的粪便标本提取DNA。取准确定量的3种细菌经系列稀释后抽提细菌的DNA做荧光定量PCR,制作出标准曲线。待测样品同时进行PCR反应并和标准曲线进行比较,获得各样品中3种细菌的量。结果患儿肠道中双歧杆菌和乳酸杆菌的数量较正常儿童明显减低,而大肠埃希菌的数量差异无显著性。与其他文献报道的用细菌培养的方法所得结果一致。结论荧光定量PCR是一种特异性高、敏感性强的定量方法。可正确定量肠道中的细菌数量。     

细菌在逆境条件下膜脂肪酸变化的研究进展

细胞膜是控制细菌细胞进行物质交换的屏障。在逆境条件下,细菌通过改变细胞膜脂肪酸的组分和含量,以调整适当的膜流动性和适应性,保护细胞膜免受不利和多变逆境条件的影响。有些细菌在逆境胁迫的条件下会进入活的但不可培养的(Viable but non-culturable, VBNC)状态。总结了细菌几种逆境胁迫及其诱导因子,并论述了细菌和部分具有VBNC态细菌在逆境胁迫下膜脂肪酸的种类及含量的变化、以及脂肪酸检测方法的研究进展,为进一步解析细菌逆境胁迫机制提供参考。     

空肠弯曲菌活而不可培养状态的产毒素能力及毒素基因表达的检测

目的 通过诱导空肠弯曲菌进入活的不可培养(VBNC)状态建立细胞学模型,用VeroE6细胞和HeLa细胞检测空肠弯曲菌产细胞膨胀性肠毒素(cytotoxic distendingtoxin,CDT)能力的改变,并在RNA水平上进一步验证毒素的表达。方法 采用4℃冷藏及-70℃冷冻的方法诱导空肠弯曲菌进入VBNC状态,利用细胞总数计算、活细胞染色计数及可培养细胞计数间接确证VBNC状态细菌的存在,细胞对于VBNC状态下的细菌仍然敏感,并用反转录-聚合酶链反应(RT-PCR)证实空肠弯曲菌毒素基因的表达。结果 3种不同状态的细胞计数结果表明存活细胞进入了VBNC状态,细菌经4℃冷藏及-70℃冷冻后数量减少约1个数量级,在冷冻前,细菌对细胞毒性较强,72h时70%以上细胞凋亡,冷冻后的VBNC状态细菌对VeroE6和HeLa细胞的生长仍有影响,72h时约有40%细胞进入凋亡状态。结论 低温、贫养条件下空肠弯曲菌可进入VBNC状态,用常规传统的羊血平板培养基仅能使不到10%的空肠弯曲菌复苏生长,从而可以检测,在VBNC状态时,空肠弯曲菌产毒素能力改变较大,远远低于正常状态,但仍具备产毒素的能力,也从RNA水平实验得到证实。     

广西蚕沙细菌组成多样性解析和VBNC菌群的发掘

【目的】解析广西蚕沙中细菌群落组成与多样性,为蚕沙中菌种资源发掘和蚕沙的综合利用提供科学依据。【方法】通过高通量测序技术研究细菌群落组成特征,同时利用常规稀释涂布平板法和基于复苏促进因子(Rpf)的MPN培养系统解析并筛选蚕沙中可培养和活的非可培养(VBNC)状态的优势菌群,并经16SrRNA基因测序对筛选得到的菌株作初步分类鉴定。【结果】高通量测序表明,广西蚕沙样品中细菌归属于10个门、18个纲、27个目、57个科、96个属,其中4个属的丰度达1%以上,优势菌群为变形菌门(Proteobacteria)肠杆菌属(Enterobacter);通过稀释涂布平板法共获得14个属的33株可培养细菌,其中4个属(Citrobacter、Weissella、Chitinophaga、Pseudoclavibacter)在高通量测序中未被检测到;而在MPN培养系统中,基于复苏促进因子的处理组细菌总数最大检出丰度提高了100倍,并从中共检出21株对Rpf敏感的VBNC菌株,其中6个属(Paenibacillus、Caulobacter、Roseomonas、Pantoea、Erwinia、Acine...     

细菌“活的不可培养状态”的生态意义及研究进展

"活的不可培养(VBNC)"状态是细菌在不良条件下的一种生存方式.VBNC状态作为细菌的一种生理状态,对传统微生物学产生了深远的影响.进入VBNC状态的细胞发生了一系列变化,无法继续用常规培养方法检测,在医学健康,环境科学等领域产生了巨大的影响,改进检测方法具有重要的意义.本文介绍了进入VBNC状态细菌在DNA、蛋白质组成等方面发生的变化,复苏过程.同时还介绍了VBNC状态的最新检测方法,最后对VBNC状态未来的研究方法进行了讨论.     

Formation of viable but non-culturable state (VBNC) of Aeromonas hydrophila and its virulence in goldfish, Carassius auratus

In this study we investigated the viable but non-culturable (VBNC) state of Aeromonas hydrophila and its virulence in goldfish. Aeromonas hydrophila cultured in a 0.35% NaCl solution at pH 7.5 and at 25 °C for 50 days showed the VBNC state. In the VBNC state we were unable to detect viable bacteria by the plate count method but we did find 10⁴ cells/ml by the direct viable count microscopical method after staining with fluorescein diacetate and ethidium bromide. The virulence comparison in goldfish showed that bacteria cultured at 25 °C for 1 day in a 0.35% NaCl solution were more virulent than bacteria cultured for 28 days. VBNC bacteria showed lower virulence in goldfish compared to 28-day-cultured bacteria by intraperitoneal injection.The results from the study suggest that A. hydrophila can remain in the aquatic environment for prolonged periods in the VBNC state but those cells are not pathogenic to goldfish.     

Ubiquitous presence of fastidious endophytic bacteria in field shoots and index-negative apparently clean shoot-tip cultures of papaya

This study establishes the widespread prevalence of fastidious or viable but non-culturable endophytic bacteria in field shoots and in unsuspicious shoot-tip cultures of papaya (Carica papaya L.) against the norm of asepsis in vitro. A total of 150 shoot-tips (approximately 10 mm) were inoculated on MS-based culture medium after surface sterilization of field-derived axillary shoots of cv. Surya during November or January (100 and 50, respectively) when 35–50% cultures showed endophytic microbial growth on culture medium. Indexing of apparently clean cultures using bacteriological media helped in detecting and removing additional 14–17% stocks with covert bacteria during the first two passages. The rest of the stocks stayed consistently index-negative during the first eight subculture cycles, but appeared positive in PCR-screening undertaken thereafter employing universal bacterial 16S rRNA gene primers indicating the association of non-cultivable bacteria. Direct sequencing of the PCR product yielded overlapping nucleotide data signifying mixed template or the presence of diverse endophytic microorganisms. This was confirmed by light microscopy of tissue sap revealing viable bacteria in considerable numbers, which were detected under phase contrast or with negative staining. Planting tissue segments or applying homogenate from these stocks on diverse bacteriological media did not induce the organisms to grow in vitro. The shoot cultures displayed variation in growth and rooting potential, the onus of such variation was solely attributable to the associated microorganisms. The findings were confirmed with additional field shoots and fresh in vitro stocks established subsequently. The observations have implications in micropropagation and all other applications involving plant cell, tissue, organ, and protoplast culture.     

Epifluorescence microscope methods for bacterial enumeration in a 4-chlorophenol degrading consortium

Epifluorescence microscope methods, namely BacLight, direct epifluorescence filter technique and Rhodamine 123, consistently underestimated plate bacterial counts in a 4-chlorophenol degrading consortium. Cells capable of passing through 0.2 microm filters, referred as 'ultramicrocells', were found. Although cell counts were higher when traditional methods were used, BacLight and direct epifluorescence filter technique were convenient techniques for the systematic monitoring of bacteria involved in biodegradation processes, as results were consistent and available within a short time.