“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。     

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。     

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。     

灯盏花产黄酮内生放线菌筛选及产黄酮能力的初步研究

通过黄酮类物质特异颜色反应和可见分光光度法,筛选产黄酮的灯盏花内生放线菌,研究灯盏花产黄酮内生放线菌在PDA、高氏1号和淀粉3种培养基上的产黄酮能力。结果表明:59株灯盏花内生放线菌中,8株菌的镁粉+浓盐酸、氯化铝、浓氨水3种颜色反应均成阳性,能够产生黄酮。形态学观察初步鉴定这8株菌均为链霉菌属(Streptomyces)。3种培养基中,在PDA培养基上灯盏花产黄酮内生放线菌的菌丝体生物量、黄酮含量和产量较高。8株灯盏花产黄酮内生放线菌中,菌株RA′1-7生长较好,菌株ELA′3-2和RA2-1菌丝体黄酮含量较高,菌株ELA′3-2菌丝体黄酮产量较高。     

放线菌来源的羊毛硫肽研究进展

羊毛硫肽(lanthipeptide)是一类由核糖体合成并经翻译后修饰的含羊毛硫氨酸或β-甲基羊毛硫氨酸的多肽。近年来,放线菌来源的羊毛硫肽因其突出的抗菌活性和罕见的生物活性而备受关注。本文重点对放线菌来源的不同类型的羊毛硫肽的结构特征及其特性进行了综述,讨论了生物或化学方法修饰天然羊毛硫肽和基因组挖掘发现结构新颖的羊毛硫肽在开发符合实际应用需求的放线菌来源的羊毛硫肽中的应用,并对放线菌来源的羊毛硫肽的应用潜力进行了总结和展望。     

西藏仲巴五彩沙漠放线菌资源勘探及生物活性筛选

【背景】细菌耐药性问题日益严峻,新抗生素的研发速度远远落后于临床需要,从特殊生境中挖掘微生物药物资源有望解决以上问题。【目的】勘探西藏仲巴五彩沙漠土壤放线菌多样性并进行生物活性筛选,为发现药用放线菌资源、开发新型抗生素奠定基础。【方法】采用8种分离培养基,通过平板稀释涂布法分离放线菌;根据分离菌株的16S r RNA基因序列同源性分析放线菌多样性;采用PCR技术对分离的放线菌菌株进行II型聚酮合酶(PKS-II)酮缩酶结构域KS、非核糖体多肽合成酶(NRPS)腺苷酸化结构域A、安莎类抗生素生物合成前体3-氨基-5-羟基-苯甲酸合酶(AHBA)保守区、黄素腺嘌呤二核苷酸卤化酶(Halo)保守区抗生素生物合成基因检测;对生物合成基因检测阳性的菌株进行液体发酵,发酵液经乙酸乙酯萃取、菌体经丙酮浸提,获得提取浓缩物样品进行抑菌活性和抗氧化活性筛选。【结果】从4份土样中分离纯化到231株放线菌,分布于7个属,其中链霉菌为优势菌属。68株放线菌的生物合成基因分析显示至少具有1种生物合成基因簇,其中6株同时具有4种生物合成基因簇;进一步的抑菌活性检测显示所有检测的菌株至少表现为对1株检定菌具有抑菌活性,其中8株具有广谱抗菌活性;抗氧化活性筛选结果为13株显示总抗氧化能力阳性,10株具有较好的羟自由基清除能力,3株显示较强的氧自由基清除能力。【结论】西藏仲巴五彩沙漠土壤中含有较丰富的放线菌药用资源,具有从中发现放线菌新菌种和开发新抗生素的潜力。     

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。     

16S rRNA二级结构可变区图形分析在放线菌分类中的应用

采用16S rRNA可变区二级结构图形分析,比较了姜氏菌属及几个相关属种可变区二级结构的变化。结果表明,在9个可变区二级结构中茎的长度、环的数目和类型、茎的碱基对、以及环内部碱基均有不同。尤其在V5和V6两个区,这种差别尤为明显。这为姜氏菌属的建立提供了又一个证据,并认为16S rRNA可变区二级结构分析,可以应用于属以上原核生物的分类。     

库木塔格沙漠土壤细菌多样性及具有群体感应抑制活性放线菌筛选

【背景】群体感应抑制剂(quorum sensing inhibitor,QSI)作为抗生素潜在替代品,可有效降低致病菌传染性和毒性。沙漠土壤蕴藏着丰富的放线菌资源,是挖掘群体感应抑制剂的重要来源。【目的】解析库木塔格沙漠土壤细菌群落多样性,筛选并挖掘群体感应抑制活性放线菌资源。【方法】采用Illumina Nova Seq高通量测序技术揭示库木塔格沙漠土壤细菌群落组成,利用可培养方法进行土壤放线菌分离和鉴定;选用紫色杆菌CV026模型筛选群体感应抑制活性放线菌,并对其功能特性进行初步评价。【结果】Illumina Nova Seq高通量测序结果显示,样品土壤细菌涉及23门96目150属,优势菌门为变形菌门(Proteobacteria,61%)、放线菌门(Actinobacteria,28%),其中分枝杆菌属(Mycobacterium)为放线菌门最优势菌属(87.3%),其次为红球菌属(Rhodococcus,6.8%)和丙酸杆菌属(Cutibacterium,0.9%)。可培养方法共分离到108株放线菌,归属9科10属,其中优势菌属为链霉菌属(Streptomyces),占65....     

肇庆星湖湿地可培养放线菌多样性

摘要:【目的】探究星湖湿地可培养放线菌物种多样性,筛选潜在药源活性代谢产物产生菌,为后续菌种资源开发奠定基础。【方法】采用5种选择性分离培养基分离星湖湿地底泥中的放线菌,通过16S rRNA基因同源性分析代表性菌株的物种多样性;以3株病原细菌为指示菌检测分离菌株的抑菌活性;PCR扩增代表菌株的聚酮合酶(PKS I、PKS II)基因、非核糖体多肽合成酶(NRPS)基因、安莎类化合物(AHBA)基因及3-羟基-3-甲基戊二酰辅酶A还原酶(HMGA)基因。【结果】分离到135株放线菌菌株,被鉴定为放线菌纲的7 个目、10个科、13个属,优势类群为链霉菌、小单孢菌及诺卡氏菌。83株检测菌中,24.09%抗金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus),4.8%抗大肠杆菌(Escherichia coli);24株高活性菌株中PKS I阳性率16.7%,PKS II阳性率62.5%,NRPS阳性率16.7%,AHBA阳性率12.5%,HMGA阳性率29.2%。活性复筛及HPLC结果显示,菌株XD007、XD114和XD128显著抑制3株病原指示菌,且能产生大量次级代谢产物。【结论】星湖湿地底泥中放线菌资源丰富,筛选到的活性菌株可用于后续药源活性次级代谢产物的分离。