丙酮丁醇梭菌(Clostridium acetobutylicum)原生质体融合育种研究

为了提高丙酮丁醇梭菌(Clostridium acetobutylicum)的丁醇耐受能力和培养基总糖产丁醇的转化率,通过原生质体融合的方法,研究了溶菌酶浓度及其作用时间、再生培养基种类、55℃条件下菌体致死时间、不同PEG分子量以及作用时间、Ca^2+和Mg^2+不同的添加量对丙酮丁醇梭菌原生质体制备、融合、再生的影响,得到了一套比较系统的丙酮丁醇梭菌的原生质体融合条件,同时通过气相色谱检测了融合菌的产溶剂能力并计算总糖转化率。结果显示,最终得到的215I菌株的总糖转化率比原始菌株提高了34.7%,产丁醇能力比原始菌株提高了32.2%,并且发现1株融合菌能产生新物质。原生质体融合方法在丙酸丁醇梭菌育种方面有广泛的应用潜力,通过融合得到的菌株为丁醇生产奠定了基础。     

丁酸梭菌抑制Cdk2表达经Wnt/βcatenin 信号通路调控结直肠癌细胞迁移

目的研究丁酸梭菌(Clostridium butyricum,C. butyricum)与细胞周期蛋白激酶2(Cdk2)对结直肠癌细胞迁移的作用,探讨其作用机制。方法以结直肠癌细胞DLD1作为研究载体,运用蛋白印迹法(Western blot)、MTT、定量聚合酶链反应(qPCR)、Transwell和划痕实验等研究C. butyricum和Cdk2对结直肠癌形成的影响。结果Western blot和qPCR结果显示,癌组织Cdk2阳性表达率明显高于癌旁组织(t=8.271,P<0.01)。qPCR结果表明C. butyricum在结直肠癌患者粪便中的丰度明显低于正常人群(t=6.903,P<0.05)。MTT、Transwell和划痕实验表明,C. butyricum培养上清作用的结直肠癌细胞生长速度明显低于对照组(MTT:96 h t=4.356,P<0.05; 120 h t=6.025,P<0.05。Transwell:C. butyricum t=3.794,P<0.05; Cdk2 knockdown t=5.086,P<0.01;丁酸梭菌+Cdk2 knockdown t=4.815,P<0.01。划痕:24 h t=4.356,P<0.01; 48 h t=6.025,P<0.01),且C. butyricum通过Cdk2抑制了结直肠癌细胞增殖与迁移能力。Western blot结果显示C. butyricum抑制Cdk2的表达,且与Cdk2协同作用调控Wnt/βcatenin信号通路。结论C. butyricum通过抑制Cdk2经Wnt/βcatenin信号通路调控结直肠癌细胞的增殖和迁移。     

一养殖场中质粒介导喹诺酮类药物耐药基因qnrS的流行特性

摘要:【目的】研究质粒介导喹诺酮类药物耐药基因qnrS在一养殖场中的流行特点。【方法】分离养殖场不同来源样品中的大肠杆菌菌株,利用美国临床标准委员会(CLSI)推荐的药敏纸片法测定菌株耐药情况,通过质粒接合试验获得qnrS阳性接合子,测定qnrS对喹诺酮类药物最小抑菌浓度(MIC)值的影响及其与其它类抗生素耐药性的相关性,利用脉冲场凝胶电泳分析该场中qnrS阳性菌株遗传进化关系。【结果】环境源菌株qnrS的阳性率为29.2%,显著高于禽源菌株基因检出率(13.4%),新进的雏鸡可迅速从养殖场中获得 qnrS基因并在鸡群中流行。qnrS基因可使接合子对喹诺酮类药物MIC值不同程度升高,并且与其它五类抗生素具有相关性,不同qnrS阳性菌株间遗传关系较远,但也存在同一克隆株的流行。【讨论】qnrS基因主要通过质粒的播散等进行水平传播,同时也存在同一克隆株的流行传播。qnrS基因多样性及其水平传播方式造成了它的广泛流行,加强对耐药基因的监测及研究对减少多重耐药菌株的产生具有重要意义。     

不同成熟度煤样产甲烷潜力

摘要:【目的】评估不同类型煤炭生物降解转化为甲烷的潜力,研究原位煤层的微生物群落结构特征。【方法】分别在原位模拟、补加烃降解产甲烷菌系和补加碳源下厌氧培养煤样,利用气相色谱监测甲烷产生趋势,及高通量测序技术研究原位煤层的细菌和古菌群落。【结果】10个样品中有3个高成熟度煤样可以被厌氧降解转化为甲烷。通过生物强化和添加外源底物可以促进HF煤样的产甲烷潜力。其中SL 煤样中的古菌类群主要是氢营养型产甲烷菌Methanoculleus和乙酸营养型产甲烷菌Methanosaeta为主,细菌类群主要 属于Firmicutes(54.4%)、Proteobacteria(30.9%)、未培养微生物(10.8%)、Caldiserica(1.5%)及Thermotogae(1.3%)。【结论】不同成熟度煤样降解产气潜力不同,在部分原位煤层中可能存在参与烃降解与甲烷产生的功能菌。     

产溶剂梭菌分子遗传操作技术研究进展

产溶剂梭菌是一类重要的工业微生物.通过遗传改造以优化产溶剂梭菌的发酵性能一直是溶剂制造技术研究的重要课题,但长期受限于该类菌并不完善的遗传操作工具,未见明显突破.近年来,随着TargeTron基因中断、大片段基因整合等新技术和新方法的出现,其分子遗传改造已取得较大进展.文中对产溶剂梭菌的分子遗传操作工具研究进展进行了总结,并指出了现有技术在效率及全面性方面的不足.基于此,今后应进一步优化现有的梭菌基因失活技术,如建立基于同源重组的基因删除和替换;同时也应发展新的分子操作技术,如基因组多位点共编辑、多拷贝定点和随机整合等.     

稿件格式要求

1.稿件可用中英文两种语言撰写。按以下顺序书写:题目(一般不超过20字)、作者姓名(署名不宜超过6位)、作者单位(附所在城市和邮编)、摘要、关键词(3~8个)、中图分类号、文献标识码。英文题目、作者姓名(汉语拼音)、作者单位(英文)、英文摘要、关键词、正文、致谢(可无)、参考文献、图版说明。中英文摘要应详细概括目的、方法、结果和主要结论。2.来稿首页注脚应注明第一作者简介(包括出生年月、性别、职称、学位及主要从事研究方向);基金资助的研究项目名称和编号。     

紧密连接蛋白claudins应用于肿瘤治疗的进展

Claudins蛋白家族是组成紧密连接(Tight junctions,TJs)必不可少的骨架蛋白,在维持上皮和内皮细胞中的细胞极性、细胞间的粘附固定、细胞旁路的离子运输等发挥重要作用。近年来大量的研究结果证明,claudins在许多人类恶性肿瘤中异常表达。因此,claudins也被作为癌症治疗的潜在靶标。文中就claudin蛋白家族在肿瘤中的表达情况及其相关药物的研究进展进行阐述。     

丙酮丁醇梭菌的基因编辑工具及代谢工程改造

丙酮丁醇梭菌作为极具潜力的新型生物燃料丁醇的生产菌,受到各国研究学者的广泛关注。通过丙酮丁醇梭菌(ABE)发酵生产丁醇,由于生产成本高,限制了其工业化应用。随着基因组学和分子生物学的快速发展,适用于丙酮丁醇的基因编辑工具不断发展并应用于提高菌株的发酵性能。本文对丙酮丁醇梭菌基因编辑工具和代谢工程改造取得的进展进行综述。     

1,3-丙二醇发酵中甘油代谢及产物抑制作用

对微生物法甘油转化成1,3-丙二醇过程中代谢规律及代谢控制的相关酶作以简述,并着重分析了丁酸梭菌发酵生产中乙酸、丁酸等副产物对细胞的抑制作用,对未来的研究发展方向进行了展望。     

基于全基因组测序的丁酸梭菌安全性评价

丁酸梭菌为革兰氏染色阳性专性厌氧菌,其主要代谢产物为丁酸,其次为乳酸、乙酸等有机酸,广泛分布于动物和人的肠道中。丁酸梭菌作为益生菌,在人以及动物的疾病预防、肠炎等疾病的治疗中均有良好的效果[1]。开展了丁酸梭菌全基因组测序,从耐药性、毒力基因、致病性等方面综合评价了丁酸梭菌的安全性能。结果显示,丁酸梭菌基因组DNA总长度4 709 567 bp,其中包含1条环状染色体DNA、1条环状质粒和2条线性质粒DNA。环状染色体DNA大小为3 873 131 bp,G+C摩尔百分含量为28.86%,环状质粒DNA大小为769 297 bp,G+C含量为28.33%,线性质粒1 DNA大小为49 922 bp,G+C含量为28.26%,线性质粒2 DNA大小为17 217 bp,G+C含量为27.89%。基因组中共检测到4 285个基因、87个tRNA基因、44个rRNA基因和3个sRNA基因;通过与CARD和ARDB数据库相比较,丁酸梭菌全基因组中未检测到数据库中已经收录的耐药基因及致病性相关基因的存在,分析结果为今后进行安全性评价试验奠定了基础。