苏云金杆菌ZLL13晶体蛋白分析及其菌糠液态培养基的优化

食用菌栽培废料,简称菌糠(spent mushroom substrate, SMS)是食用菌栽培和生产的残留物,其含有丰富的甲壳素、木质纤维和蛋白质等,可为苏云金芽孢杆菌(Bacillus thuringiensis, Bt)的生长提供所需的营养物质。本研究以优化后的前处理条件制备的菌糠浸提液(2%硫酸, 121℃, 1 h)作为主要碳源,通过单因素试验、Plackett-Burman设计、最陡爬坡和响应面分析等方法来优化最佳培养基组分,结果表明,54%SMS浸提液,31.9 g/L大豆饼粉、0.88 g/L CaCO3、0.4 g/L MnSO4、0.5 g/L K2HPO4和0.4 g/L吐温100为最佳培养基配方,且优化后培养基(1.8×108/mL)产生的孢子数是原始SMS培养基(0.065×108/mL)的27倍,这不仅为菌糠的二次利用提供一种新的有效方法,而且也可以大大降低生产Bt所需要的发酵成本,具有良好的应用前景。     

利用短短芽孢杆菌进行酮还原酶CgKR2的高效表达与纯化

酮还原酶CgKR2能够一步还原前手性羰基化合物生成高附加值的手性醇,有望解决手性醇传统制备方法的步骤烦琐和高成本问题,具有很高的经济效益。研究表明,CgKR2催化底物2-氧代-4-苯基丁酸乙酯(OPBE)生成普利类降压药的重要中间体(R)-2-羟基-4-苯基丁酸乙酯[(R)-HPBE]具有良好效果。但CgKR2的生产成本高昂、过程烦琐。利用短短芽孢杆菌胞外分泌表达酮还原酶CgKR2,获得该酶的高效表达,并经简便的一步镍亲和层析纯化,即获得高纯度酮还原酶CgKR2,产率高达每升发酵7. 8mg纯酶。以酶标板法测定其比活力、温度稳定性以及动力学参数等基本酶学性质,结果显示,CgKR2的比活力为(78. 32±7. 62) U/mg、Km为(0. 2±0. 02) mmol/L、Vmax为(117. 64±3. 6)μmol/(min·mg)、Kcat为73s-1,与以往报道的数据一致,并且获得的CgKR2纯酶在30℃下孵育72h依然保持80%的活性,酶活的稳定性远好于以往的制备方法。开发出的一套简便高效的酮还原酶CgKR2表达纯化工艺,降低了生产成本、简化了生产工艺,可推进手性醇生物催化制备的普及,对其他生物催化工程酶的制备方法研究也有借鉴作用。     

构建重组枯草芽孢杆菌催化制备D-对羟基苯甘氨酸

目的: 在Bacillus subtilis中表达异源D-海因酶基因(hyd)和D-氨甲酰水解酶基因(adc),构建重组细胞作为催化剂,用于生产D-对羟基苯甘氨酸(D-HPG)。方法: 构建hyd表达质粒,考察培养基中二价金属离子对D-海因酶活性的影响。过表达acoR基因,考察AcoR蛋白胞内水平与P_acoA-hyd基因拷贝数的关系。筛选表达adc基因的启动子,构建hyd和adc基因共表达质粒,考察双酶活性菌株的催化特性。结果: 成功构建了海因酶表达质粒pHPS和pUBS,培养基中添加0.8mmol/L的MnCl₂·4H₂O,使168N/pUBS菌株的D-海因酶活性达到956U/gDCW。整合表达P_cdd-acoR基因,使LSL02/pUBS菌株的D-海因酶活性达到1 470U/gDCW。单拷贝P_AE-adc基因的表达水平相对最高。双酶共表达质粒pUBSC被成功构建,菌株LSL02/pUBSC的最适催化温度为40℃45℃,催化活性能够持续12h,当底物起始浓度为20g/L时,反应12h生成的D-HPG达到14.32g/L,转化率达到95%,收率超过80%。结论: 构建具有D-海因酶和D-氨甲酰水解酶双酶活性的重组Bacillus subtilis作为全细胞催化剂,用于海因酶法生产D-HPG,具有技术上的可行性和优势。     

谷氨酸棒状杆菌异源合成萜类化合物的研究进展

萜类化合物具有可观的商业价值,但生产过程复杂,产量低,利用微生物异源合成萜类化合物已成为热点。谷氨酸棒状杆菌内含合成萜类色素的途径,具有异源合成萜类化合物的天然优势和研究前景。首次对谷氨酸棒状杆菌合成萜类化合物进行了综述,从萜类合成途径、关键酶和全局调控机制三个方面进行了途经介绍。概述了谷氨酸棒状杆菌中单萜、倍半萜、四萜类化合物的异源合成,并对利用谷氨酸棒状杆菌高效合成萜类化合物所需解决的问题进行讨论,为谷氨酸棒状杆菌高效合成萜类化合物提供建议。     

大小兴安岭可培养细菌的资源多样性

细菌作为微生物中的重要组成部分, 在有机质的形成与分解、维持生态系统平衡、促进动植物发育等多方面都有着重要作用。2014-2017年, 我们采用常见培养基分离纯培养法及16S rRNA基因序列分析方法对大小兴安岭地区土壤可培养细菌的群落结构和多样性进行了调查研究。结果表明: 从大小兴安岭地区的17个自然保护区内不同生境的土壤中分离获得3,180个菌株, 隶属于24属120种。其中, 芽孢杆菌属(Bacillus)的种数和株数最多, 分别为38种和2,419株, 是大小兴安岭地区可培养细菌的绝对优势类群(占总株数的76.1%); 其次是短杆菌属(Brevibacterium)(13.0%)。大兴安岭地区的物种数、Simpson多样性指数和Shannon-Wiener指数高于小兴安岭地区。优势类群芽孢杆菌属的枯草芽孢杆菌(B. subtilis)、苏云金芽孢杆菌(B. thuringiensis)、巨大芽孢杆菌(B. megaterium)等有重要的生产及科学研究价值。     

生态视角下宁夏鸽子山遗址尖状器的形态与功能

宁夏鸽子山遗址是一处旧石器时代末期遗址,工作人员自上世纪90年代以来在该遗址中采集了大量石制品。尖状器是其中数量较多、形态不一、制作精细的类型。本文通过尖状器形态与功能的比对研究,结合该地区晚更新世末段至早全新世的环境特点,探讨石制品形态所体现的古人类对生存环境的适应变化。分析认为,鸽子山尖状器形态特征可能是适应环境的很好例证,类似变更也为北方原始农业的萌生提供了必要的技术储备。     

云贵川湖泊芽孢杆菌分离、鉴定及抗动物病原菌活性研究

为从湖泊沉积物中筛选出对动物病原菌具有抑菌活性的芽孢杆菌Bacillus,采用纯培养方法对云贵川地区9个湖泊样品中的芽孢杆菌进行分离、16S rRNA基因序列测定和发酵,以4株常见动物病原菌作为对象,对芽孢杆菌次级代谢产物进行活性检测,筛选有抗菌活性的菌株,并对活性菌株的发酵产物进行液相色谱-质谱联用技术分析。结果显示,在9个湖泊样品中共分离出47株芽孢杆菌,筛选出13株有抗菌活性的菌株,且其产生的脂肽类抗生素对动物病原菌显示出较好的抗菌活性。本研究不仅扩大了芽孢杆菌物种资源信息库,为后续开展芽孢杆菌次生代谢产物研究奠定理论依据。同时也为开发新型动物致病菌抗生素提供了新的途径。     

根癌农杆菌介导的高效大豆遗传转化体系的建立

利用根癌农杆菌对来自大豆成熟种子的胚尖进行遗传转化,研究了影响农杆菌介导大豆转化的各种因素,建立了一套优化的大豆遗传转化体系。研究结果表明:菌株KYRT1比EHA105和LBA4404具有更强的侵染能力;较酸的共培养基(pH5.4)、较低的培养温度(22℃)均有利于提高转化效率;恢复培养和分步抗性筛选方式有利于提高抗性组织的存活率和分化率。同时应用这种优化的遗传转化体系,获得了7个大豆品系的转基因植株,转化频率为4.29%-18%。经过PCR和Southern分析证明外源的双价抗虫基因cryIA(c)和pta已经整合到大豆的基因组中。     

农杆菌介导的转化芦荟的研究

芦荟（Aloe）是美容和医疗保健工业的重要植物资源,然而基因工程途径改良芦荟鲜有报道。本实验研究了次氯酸钠、升汞不同浓度和时间对芦荟外植体的灭菌效果,比较了芦荟不同部位（叶片、叶鞘和茎段）的再生能力,利用GUS基因瞬间表达技术（X-Gluc染色）探讨了不同农杆菌对不同芦荟外植体的侵染效果,确定了G418筛选剂在芦荟转化后的最适筛选浓度,摸索了适宜于农杆菌—芦荟共培养用培养基组成和共培养条件,通过转化、筛选和移栽共获得了67棵抗性再生植株,进一步对抗性再生植株进行了PCR、Southern blotting和ELISA检测。结果表明,芦荟外植体灭菌方法为20.0%次氯酸钠溶液浸泡25min,效果优于利用0.1%升汞灭菌处理,茎部切段的再生能力高于叶片切段和叶鞘切段,适宜的共培养条件为芦荟外植体浸泡在含有农杆菌的液体共培养基中半小时后,在无菌滤纸上、24℃、10h光照共培养3天;EHA105农杆菌菌系对芦荟茎部细胞的侵染能力明显强于C58C1,EHA105侵染后GUS基因瞬时表达率达到了80.0%左右,而C58C1侵染后GUS基因瞬时表达率只有30.0%左右。G418用于筛选抗性再生芽和抗性植株的适宜浓度为10.0～25.0mg/L。PCR和Southern blotting检测证实外源基因已成功整合到芦荟基因组中,转化效率为0.9%,单拷贝整合占80.0%,2～3拷贝整合占20.0%,ELISA检测证明外源基因已在转基因芦荟中稳定表达。综上所述,初步建立了农杆菌介导转化芦荟的技术体系,为利用基因工程途径改良芦荟奠定了基础。     

头孢哌酮/舒巴坦联合替加环素对耐碳青霉烯类鲍曼不动杆菌感染患者APACHEⅡ评分及炎症反应的影响

摘要 目的：研究头孢哌酮/舒巴坦联合替加环素治疗耐碳青霉烯类鲍曼不动杆菌感染的临床疗效及对患者急性生理与慢性健康评分（APACHE Ⅱ）评分及血清C-反应蛋白（CRP）、降钙素原（PCT）水平的影响,为预防和控制耐碳青霉烯类鲍曼不动杆菌感染提供依据。方法：选取2018年12月至2021年12月收集的80例耐碳青霉烯类鲍曼不动杆菌感染的患者为研究对象,所有受试者按抛掷硬币法随机分为观察组（40例）和对照组（40例）。对照组给予头孢哌酮/舒巴坦治疗,观察组给予头孢哌酮/舒巴坦联合替加环素治疗。治疗7 d后,比较两组治疗总有效率、细菌总清除率;比较治疗前后APACHE Ⅱ评分及CRP、PCT水平的变化。结果：治疗7ｄ后,观察组总有效率为72.50%（29/40）,明显高于对照组的40.00%（16/40）,差异有统计学意义（P<0.05）。治疗7ｄ后,观察组细菌总清除率为67.50%（27/40）,高于对照组的30.00%（12/40）,差异有统计学意义（P<0.05）。治疗前两组APACHE Ⅱ评分及CRP、PCT水平比较,差异均无统计学意义（P>0.05）;治疗7ｄ后, 两组APACHE Ⅱ评分及CRP、PCT水平均有所下降,且观察组明显低于对照组,组间比较差异有统计学意义（P<0.05）。结论：头孢哌酮/舒巴坦联合替加环素治疗耐碳青霉烯类鲍曼不动杆菌感染的临床效果显著,有利于缓解患者的炎症反应,改善其临床症状及控制感染,值得临床推广应用。