一株海洋放线菌的鉴定及其促生作用机理

【背景】海洋放线菌BM-2是本实验室从连云港海域分离得到的一株具有抗菌和促生作用的优良菌株,具有良好的开发应用前景。【目的】明确海洋放线菌BM-2的分类地位,揭示该菌株的促生作用机理,为菌株的开发应用提供理论依据。【方法】通过形态观察、生理生化特性和16S rRNA基因序列分析,对海洋放线菌BM-2菌株进行种属鉴定;采用透明圈法、平板划线法测定BM-2菌株解磷、解钾作用、固氮作用和产植酸酶、1-氨基环丙烷-1-羧基(1-aminocyclopropane-1-carboxylate,ACC)脱氨酶的能力;运用沙尔科夫斯基反应(Salkowski法)和铬天青(chromeazurol S,CAS)法分别测定菌株产吲哚乙酸(indole acetic acid,IAA)和产铁载体的能力。【结果】培养特征、菌落形态观察及生理生化试验结果表明,BM-2菌株符合链霉菌属(Streptomyces)的特征,16S rRNA基因序列与GenBank中栗褐链霉菌(Streptomyces badius)的序列相似性为99.72%;BM-2菌株具有固氮和解有机磷活性,能够产生ACC脱氨酶、铁载体和IAA。【结论】BM-2菌株为栗褐连霉菌(Streptomyces badius),固氮、解有机磷作用以及产生ACC脱氨酶、IAA可能是该菌株的促生作用机制。     

利用合成生物学技术深入挖掘放线菌中活性次级代谢产物

放线菌是一类能够产生丰富生物小分子药物的微生物, 对人类的健康事业做出了杰出的贡献。但近几十年来, 来源于微生物并最终上市的药物越来越少, 而病原菌的抗药性问题却越发严重, 人们对新药的期待越来越迫切。本文介绍了近十年里发展迅速的合成生物学对微生物次级代谢产物研发的促进作用。合成生物学以工程化的思想对生命系统进行设计与改造, 使传统方法难以获取的放线菌次级代谢产物通过外源宿主得以产生, 充分利用了自然界的资源; 此外, 对次级代谢基因簇的合理设计和对生物元件的应用不仅使人们获得了自然界中原本不存在的新化合物, 还能使某些具有广泛应用价值药物的产量得以显著提高; 最后, 本文还介绍了合成生物学领域近些年DNA组装的新技术和新方法, 为从事次级代谢产物研发的工作者提供便利。     

我国放线菌系统学研究历史、现状及未来发展趋势

放线菌系统学是以实现对放线菌进行分类、鉴定、命名为目标的基础学科, 因此它是放线菌资源研究和开发利用的重要理论基础。自20世纪50年代起, 我国放线菌系统学的奠基人阎逊初院士及同事们就开创了我国放线菌系统学的研究, 经过近六十年、几代人的艰苦努力, 我国放线菌系统学工作者在国际微生物系统学权威杂志(International Journal of Systematics and Evolutionary of Microbiology, IJSEM)发表的有关放线菌新分类单元的论文数量连续十年排名稳居前列, 部分学者在国际上发表的某些改良的分类技术和新修订的分类系统等为国际同行所广泛采用, 这些均标志着我国放线菌系统学研究在国际上已成为微生物系统学界的一支重要力量。本文全面介绍了我国放线菌系统学研究的发展历程, 同时对其发展现状给予理性分析, 并就未来发展方向进行了展望。     

“伯杰氏系统细菌学手册(第二版)”第5卷与我国的放线菌系统学研究

"伯杰氏系统细菌学手册"(下文简称"伯杰氏手册"),是世界各国分类学家普遍接受的学术观点的汇总,集科学性、统一性和实用性于一身。2012年5月,随着"伯杰氏手册"第二版第5卷(放线菌专刊)分A、B两册出版,这部经典巨著在Michael Goodfellow等的领导下精心组织并顺利完成。"伯杰氏手册"第5卷对放线菌分类系统做出了重大调整,正式建立了放线菌门,包括6个纲、23个目(含一个未确定目)、53个科、222个属、近3000个种,其分类阶元为细菌域、放线菌门,在门下为纲、目、科、属和种。"伯杰氏手册"收录了我国放线菌分类学研究的大量成果,这是我国四代放线菌分类学家们共同努力的结果。但需要指出的是,由于"伯杰氏手册"过于严谨、保守的著书宗旨与漫长的出版周期,对DNA基因多位点序列分析(MLSA)技术、基因芯片技术和基因组技术等在分类学领域中所做出的新研究成果采纳不足,而这部分内容或许在不久的将来会使原核生物分类学发生深刻的改变。     

海洋来源小单孢菌Micromonospora rosaria SCSIO N160中大环内酯类化合物的分离鉴定

放线菌SCSIO N160是从南海海底沉积物中分离到的一株小单孢菌.从Micromonospora rosaria SCSIO N160的发酵液中,我们分离纯化了四个大环内酯类抗生素,通过质谱与核磁共振1H、13C NMR谱的解析,确定为rosamicin(1)、6108B(2)、M-4365 A1(3)和M4365-G1 (4).     

抗流感病毒H1N1放线菌的筛选及菌株HA10211的鉴定

采用CPE和MTT方法对分离自红树林土壤样品的211株放线菌进行抗H1N1病毒活性筛选,获得28株活性菌株,其中菌株HA10211发酵液稀释20倍时对H1N1病毒的抑制率达到92.2%。菌株HA10211的16S rRNA基因序列与Isoptericola chiayiensis 06182M-1T具有最高同源性(99.3%),在发育树上聚为同一个分支,二者DNA-DNA杂交率为83.2%。依据形态和生理生化特征、系统发育分析和DNA-DNA杂交结果,鉴定菌株HA10211为嘉义白蚁菌(Isoptericola chiayiensis)。     

北部湾近海珊瑚礁区系沉积物抗菌活性放线菌类群

通过对大肠埃希菌和枯草芽胞杆菌抗菌活性初步筛选,从北部湾近海珊瑚礁区5个沉积物样品中成功分离得到51株具有不同抗菌活性的放线菌,其中9株具有较强抗菌能力。根据这9株放线菌的菌落和孢子形态,可确定它们都属于链霉菌属。 RAPD-PCR分析表明这9株放线菌为6种不同类型,16S rDNA序列和系统发生树分析表明,9株放线菌可划分到4个大的类群6种不同类型,且结果显示RAPD-PCR聚类分析与16S rDNA序列聚类分析的结果具有较大的一致性。生理生化鉴定结果表明,分离株与亲缘关系最近的放线菌模式菌株的生理生化特征均存在差异,这说明分离株为放线菌新种的可能性比较大。这6种放线菌具有较为广谱的抑菌活性,并且抑菌活性均存在一定的差异,说明其可能分泌出多种结构功能不同的活性次生代谢产物。研究结果表明,广西北部湾近海珊瑚礁区系沉积物蕴藏着丰富的可供药物开发的放线菌资源。     

土壤中聚乙烯降解菌的筛选、鉴定及降解特性

[目的] 农用地膜主要成分为聚乙烯（polyethylene,PE）,因其难以被降解,其废弃物常造成“白色污染”,本研究从常年覆盖农用地膜的土壤中筛选PE降解菌,并探究其对PE制品的降解效能。[方法] 采集的土壤样品用PE为唯一碳源的无机盐培养基进行富集,筛选、纯化PE降解菌,分离菌通过形态染色、生理生化特征、16S rRNA基因序列分析进行鉴定,检测其在不同PE浓度（0%、0.05%、0.10%、0.25%、0.50%、1.00%、2.00%、3.00%）的无机盐培养基中的生长曲线,最后通过扫描电镜、光镜观察,检测分离菌对农用地膜的降解效能。[结果] 从土壤中筛选获得一株能够降解PE的分离菌株（命名为SW1）,初步鉴定其为放线菌的诺卡氏菌属Nocardia sp.。SW1的生长对PE具有明显浓度依赖,在含2% PE的无机盐培养基中生长最快,在培养的第48 h菌液浓度开始明显增加,第60 h达到最大,而在不含PE的无机盐培养基中未见生长。形态生理学观察表明,35℃培养15 d后,扫描电镜观察可见有大量菌嵌入膜内或附于膜表面生长,膜表面粗糙,并开始出现破损;培养60 d后,光镜观察可见膜大面积破损,并出现空洞。[结论] 从土壤中筛选获得了一株能够有效降解PE制品的放线菌菌株Nocardia sp. SW1。该研究丰富了PE制品降解微生物的菌种资源,为PE塑料废弃物的生物降解提供了科学数据与参考。     

放线菌中亮氨酸应答调控蛋白的生物学功能及其调控机理

放线菌是一类革兰氏阳性细菌,可产生氨基酸等初级代谢产物和抗生素等次级代谢产物,其广泛用于食品、医药、添加剂及化妆品行业。此外,还有少数放线菌,如分枝杆菌等,是可以引起人和动植物病害的病原菌。亮氨酸应答调控蛋白(Leucine-responsive regulatory protein,Lrp)是一类在氨基酸代谢及其相关代谢过程中的重要转录调控子,能够应答各种氨基酸,参与调控微生物细胞的多个生理过程,例如氨基酸代谢和转运、中心代谢、细菌的持久性和毒力等。本文总结了放线菌Lrp的生物学功能,并综述了放线菌中不同种属Lrp以及天蓝色链霉菌和红色糖多孢菌Lrp调控机理的研究进展。     

新疆艾比湖沉积物中免培养放线菌的多样性北大核心CSCD

【目的】采用免培养的方法研究新疆艾比湖湖底沉积物放线菌组成及多样性。【方法】采集并混合5份艾比湖湖底沉积物样本,并提取其总DNA,采用放线菌通用引物对其16S r RNA基因序列进行Touchdown PCR,构建放线菌16S r RNA基因文库。蓝白斑筛选后随机挑选白色克隆分析,利用限制性内切酶HhaⅠ进行酶切分型,挑选具有独特限制性片段差异的阳性克隆进行测序分析。序列经Chimera Check检测,BLAST同源比对及构建16S r RNA基因序列系统发育树。【结果】随机挑选192个白色克隆,其中166个为阳性克隆,选取51个具有独特限制性片段差异的克隆进行序列分析。测序结果进行比对以及Chimera Check检测后,共获得36个可操作单元(Operational Taxonomic Units,OTUs),Gen Bank注册号为KR182090-KR182131。文库覆盖度结果表明克隆文库涵盖了本环境中90.4%的放线菌类群。聚类结果显示,艾比湖湖底沉积物中放线菌分为2个类群,第1个类群属于放线菌门(Actinobacteria),放线菌纲(Actinobacteria)中的放线菌目(Actinomycetales)、丙酸杆菌目(Propionibacteriales)、微球菌目(Micrococcales)和棒杆菌目(Corynebacteriales)4个目,该类群占克隆文库18.1%;另外1个类群属于Unclassified Actinobacteria的类群,分为3个不同的group,占整个克隆文库的81.9%。【结论】新疆艾比湖湖底沉积物中存在多种未知的放线菌类群。