海底热液环境中嗜中性微需氧铁氧化菌的多样性、生物矿化作用及其代谢特征

铁元素是深海热液活动产物的主要成分之一,也是热液喷口处化能自养微生物生态系统的重要驱动元素。以Zetaproteobacteria为典型代表的嗜中性微需氧铁氧化菌是海底喷口及其周围环境中生物介导的Fe²⁺氧化这一生物矿化作用的主要驱动者。这些铁氧化菌通过氧化Fe²⁺获取维持自身代谢所必需的能量,同时分泌有机质将氧化后的不溶铁（氧化物或氢氧化物）沉淀于细胞外,形成具有螺旋丝带状、中空长杆状、分叉管状以及其他具有特殊形貌特征的显微结构体,进而堆积成广泛分布于海底的富铁氧化物/氢氧化物。越来越多的研究表明,编码细胞色素孔蛋白的cyc2基因是Zetaproteobacteria铁氧化菌进行Fe²⁺氧化的关键基因,而细胞色素c或其他周质细胞色素则是Fe²⁺氧化过程中的关键电子传递载体。基于宏基因组分析的系列研究揭示了Zetaproteobacteria普遍具有多种与氮、硫、氢以及砷元素循环密切相关的功能基因与代谢途径,暗示了其在上述元素循环过程中的潜在作用。本文系统地总结了海底热液喷口及其周围环境中发现的嗜中...     

乌勇布拉克盐湖嗜盐古菌絮凝效果筛选及活性检测

【目的】从嗜盐古菌中筛选可产生生物絮凝剂的菌株,对发酵液、上清液、菌悬液、胞外聚合物的絮凝作用进行检测,筛选能够适应高盐废水处理,且具有广谱盐度及pH作用范围的微生物絮凝剂。【方法】以新疆乌勇布拉克干盐湖沉积物为研究对象,利用纯培养方法对嗜盐古菌进行分离,对絮凝菌株进行初筛及16S rRNA基因测序,构建系统进化树,初步判断菌株分类地位;复筛检测不同生物材料的絮凝效果;选择絮凝效果较好的生物材料,检测其盐度、pH的絮凝效果稳定性。【结果】采用纯培养方法共分离到28株嗜盐古菌,絮凝初筛共筛选出16株嗜盐古菌,分布于碱线菌属(Natrinema)、盐缓长菌属(Halopiger)和盐土生菌属(Haloterrigena)。菌株发酵液、上清液、菌悬液、胞外聚合物具有不同程度的絮凝效果。菌株A279-1、A133、RP33、NGA0064、RM-152、A389的发酵液、上清液的絮凝效果较好,其中菌株A389的发酵液絮凝率为61.06%,上清液为67.92%。所有菌株菌悬液的絮凝率达到80%以上。菌株所产胞外聚合物表现出较好的絮凝效果,菌株RM-152所产胞外聚合物的絮凝率最高,达89.86%,其次是A389 (81.53%)。菌株A389所产胞外聚合物的产量最大,达12.53 g/L,具有广泛的盐度和pH适应性。【结论】乌勇布拉克干盐湖沉积物中蕴含丰富的可产生微生物絮凝剂的嗜盐古菌资源。嗜盐古菌菌株发酵液、上清液、菌悬液及胞外聚合物均具有良好的絮凝作用,尤其是胞外聚合物表现出较好的絮凝效果,具有广谱的盐度和pH耐受性。嗜盐古菌所产生物絮凝剂的发现对于后续高盐废水功能材料开发具有重要应用价值。     

连翘提取物对嗜水气单胞菌群体感应系统的影响

【背景】传统抑菌剂的大量使用导致细菌产生多重耐药性与抗性,而基于细菌群体感应靶点调控的新型抑菌剂可缓解细菌耐药性与抗性,是未来抑菌剂的发展方向之一。【目的】研究连翘(Forsythiasuspensa)提取物对嗜水气单胞菌(Aeromonashydrophila)群体感应系统的影响及可能的作用机制,为新型抑菌剂的开发提供理论依据。【方法】以紫色杆菌(Chromobacterium violaceum)CV026为报告菌株,以嗜水气单胞菌为供试菌株,采用倍比稀释法测定连翘提取物对2种菌的最小抑菌浓度(minimal inhibitory concentration,MIC),通过微量法测定提取物对嗜水气单胞菌生长、群集运动及蛋白酶活性的影响,利用高效液相色谱串联质谱法分析提取物中的主要成分,采用分子对接模拟探究提取物对嗜水气单胞菌群体感应系统的作用机制。【结果】连翘提取物对紫色杆菌CV026和嗜水气单胞菌的MIC均为16.00mg/mL。在亚抑菌浓度下,连翘提取物处理显著抑制了CV026紫色菌素的产生,最大抑制率高达56.30%。经8.00mg/mL连翘提取物处理后,嗜水气单胞菌的群集运...     

一株嗜麦芽窄食单胞菌裂解性噬菌体的分离及生物学特性

【背景】嗜麦芽窄食单胞菌是一种广泛存在于医院和自然环境中的条件致病菌,其分离率与耐药率逐年增加。噬菌体是一类能特异性感染并杀灭细菌的病毒。【目的】分离一株新型嗜麦芽窄食单胞菌噬菌体,为临床嗜麦芽窄食单胞菌感染及防控提供补充手段。【方法】以临床分离的嗜麦芽窄食单胞菌为宿主菌,用点板法从医院污水中分离鉴定噬菌体;用双层平板法测定噬菌体效价及一步生长曲线等生物学特性;用透射电镜观察噬菌体形态;提取噬菌体基因组DNA进行全基因组测序,拼接噬菌体基因组并进行注释。【结果】分离到一株嗜麦芽窄食单胞菌裂解性噬菌体,命名为v B＿Sma S＿P11。该噬菌体感染宿主菌的潜伏期小于5 min,快速增殖60 min后达到平稳期,暴发量为100 PFU/cell。透射电镜观察该噬菌体为长尾噬菌体,具有典型的二十面体头和不可收缩的尾部。基因组测序结果表明,该噬菌体基因组全长44 600 bp,GC含量为63.7%,无抗生素耐受基因、毒力基因和t RNA,与NCBI数据库中所有已知嗜麦芽窄食单胞菌噬菌体相比同源性很低。基因组注释显示该噬菌体含有66个开放阅读框(open reading frame,ORF),其...     

Halolysin SptA有助于嗜盐古菌Natrinema sp.J7-2长期生存

【背景】嗜盐古菌可以在盐沉积物中存活长达几百万年,是著名的长寿菌。许多嗜盐古菌分泌胞外蛋白酶,大多数分泌的胞外蛋白酶被称为Halolysin,具有以下特征：属于枯草杆菌蛋白酶类蛋白酶;在胞内折叠后经Tat途径高效分泌至胞外;可自加工形成成熟酶;尤其在天然宿主中大多数Halolysin在对数生长后期表达并在稳定期达到最高水平。目前Halolysin的酶学性质、加工成熟及分泌机制已被广泛研究,然而其生理功能的研究较少。Halolysin SptA是嗜盐古菌Natrinema sp.J7-2的主要胞外蛋白酶,前期研究发现多个顺式调控元件协同调节SptA的生长期依赖性表达,使SptA参与J7-2菌株不同生长期之间的转变,而且在衰亡期之后SptA有助于J7-2菌株继续生存。【目的】研究Halolysin SptA对Natrinema sp.J7-2长期生存的作用。【方法】将J7-2菌株和突变体ΔsptA1分别在寡营养、无外源营养物质（液体）及营养丰富（固体）条件下长期培养,通过比较二者的生长、生存和SptA的表达分泌情况进一步探讨SptA的作用。【结果】J7-2菌株在寡营养条件下产生更多SptA,培养后期（33 d） J7-2菌株活细胞数显著高于ΔsptA1。在无外源营养物质情况下长期温育,J7-2菌株和ΔsptA1经历多次细胞分裂和细胞死亡,在延长温育期间（73—200 d）存活的J7-2菌株细胞数量均显著多于存活的ΔsptA1细胞数量。在营养丰富的固体平板上培养的后期（160 d）,由于营养物质消耗,J7-2菌株通过SptA吸收和利用来源于死细胞蛋白的降解产物,帮助其群体长期生存。【结论】SptA介导的细胞死亡和死细胞蛋白降解,促进J7-2菌株利用来源于死细胞的营养物质,从而有助于菌株群体在营养缺乏条件下长期存活。本研究提供了关于Halolysin生理作用的新见解。     

嗜肺军团菌II型分泌系统及其底物的研究进展

嗜肺军团菌(Legionella pneumophila,L. pneumophila)是研究病原菌-宿主相互作用的重要模式菌株之一,其独特的分泌系统及底物效应蛋白的结构与功能是病原微生物领域的研究热点。II型分泌系统(type II secretion system,T2SS)对促进细菌在环境和人类宿主中的生存至关重要。嗜肺军团菌Legionella secretion pathway (Lsp)系统是革兰氏阴性病原菌中一个典型的T2SS。本文综述了L. pneumophila的T2SS及其底物效应蛋白的研究进展,重点介绍其结构与功能,为深入了解革兰氏阴性病原菌的T2SS功能和作用机制提供参考。     

蛋白酶3及其与疾病的关系研究进展

蛋白酶3(proteinase 3,PR3)是中性粒细胞分泌的主要丝氨酸蛋白酶之一,其生物学功能广泛,不仅能降解多种组织蛋白,还可通过加工细胞因子、受体等调控炎症反应,与慢性炎症性疾病如血管炎性肉芽肿病、慢性阻塞性肺疾病、肺囊肿性纤维症的发生发展密切相关,可能作为疾病防治靶点.本文主要综述了PR3的生物学功能及其在疾病中的可能作用机制,期望为相关疾病的防治提供新的思路.     

传染性法氏囊病病毒反向遗传技术发展及其应用

传染性法氏囊病病毒(Infectious bursal disease virus,IBDV)是双股双节段RNA病毒科的主要代表,其主要侵害鸡的中枢免疫器官法氏囊,引起的传染性法氏囊病(Infectious bursal disease,IBD)是危害养禽业健康发展的重要免疫抑制病。IBDV反向遗传技术诞生的近20年来,病毒拯救技术不断完善,病毒基因功能研究更为深入,而且基于此的新型疫苗的研究也有较大进展。本实验室在该领域也做了比较系统和深入的工作。本综述对IBDV致病机制和防控研究具有重要启示意义。     

酸性鞘磷脂酶/神经酰胺通路在疾病发生发展中 作用机制的研究进展

酸性鞘磷脂酶/神经酰胺通路可介导细胞凋亡、炎症和自噬等多种细胞活动,与心脑血管疾病、代谢类疾病、肺部和肝部疾病以及 神经系统疾病等多种疾病的发生、发展密切相关。酸性鞘磷脂酶现已成为多种疾病的临床生物标记物和潜在的治疗靶点。综述酸性鞘磷脂 酶/神经酰胺通路在各种疾病中的生物学功能和作用机制最新研究进展,旨在为相关疾病的治疗提供新思路。     

核层蛋白A前体的法尼基化与衰老

编码核层蛋白A(lamin A)的LMNA基因突变导致法尼基化的核层蛋白A前体(prelamin A)不能被进一步加工成成熟的核层蛋白A,从而导致一种Hutchinson-Gilford早老症综合征(Hutchinson-Gilford progeria syndrome,HGPS)。一种更严重的早老症——限制性皮肤病(restrictive dermopathy,RD),是由于缺失核层蛋白A前体加工过程中的剪切酶ZMPSTE24引起的。ZMPSTE24的缺失阻止了法尼基化的核层蛋白A前体不能正常加工成为成熟的核层蛋白A,同时导致法尼基化的核层蛋白A前体的堆积。在HGPS和RD病人的成纤维细胞中,发现法尼基化的核层蛋白A前体都定位在核膜,从而影响细胞核膜的完整性,并导致细胞核形的异常,进而导致衰老。最近研究表明经过法尼基酰转移酶抑制剂(farnesyltransferase inhibitor,FTI)处理后的细胞的核形异常减少。同时,FTI能够改善HGPS和RD小鼠的早老症状。本文就核层蛋白A前体的法尼基化对衰老的影响有关研究进展作一综述。