产芳香腈水解酶的恶臭假单胞菌Pseudomonas putida CGMCC3830的筛选、鉴定及发酵优化(英文)

近年来微生物腈水解酶水解腈类化合物制备有机酸已逐步受到关注。本研究分离到一株表现出较高腈水解酶活力的细菌菌株,通过形态学、生理生化实验以及16S rRNA基因序列分析将其鉴定为恶臭假单胞菌Pseudomonas putida CGMCC3830。结合单因素及响应面法对该菌株产腈水解酶的发酵条件进行了优化,获得最适培养条件为:甘油13.54 g/L,胰蛋白胨11.59 g/L,酵母粉5.21 g/L,KH2PO4 1 g/L,NaCl 1 g/L,脲1 g/L,初始pH 6.0及培养温度30℃。通过优化,酶活由2.02 U/mL提升至36.12 U/mL。对该菌株底物特异性的考察结果表明,恶臭假单胞菌腈水解酶对芳香族腈类化合物具有较高的水解活力。将其应用于烟酸的生物合成中,2 mg/mL游离细胞能90 min内将20.8 g/L 3-氰基吡啶彻底转化,制备得到相应烟酸。这些结果表明恶臭假单胞菌P.putida CGMCC3830在烟酸的规模化生产中具有一定的应用潜力。     

基于温度-伤害度关系分析酿酒葡萄根系及芽抗寒性

采用差热分析系统(DTA)对8个主栽酿酒葡萄品种的芽和根系进行低温放热分析(LTE),建立各品种芽、根系韧皮部及木质部的温度-伤害度(LT-I)回归方程,评估不同品种的根系及芽抗寒性.结果表明： 8个品种的根系韧皮部伤害度50%的温度从高到低为马瑟兰>品丽珠>赤霞珠>小芒森>霞多丽>蛇龙珠>贵人香>熊岳白;不同品种木质部伤害度50%的温度从高到低为马瑟兰>霞多丽>赤霞珠>小芒森>品丽珠>蛇龙珠>贵人香>熊岳白;芽伤害度50%的温度从高到低为赤霞珠>小芒森>蛇龙珠>品丽珠>霞多丽>贵人香>马瑟兰>熊岳白.利用模糊隶属函数值法综合评价根系及芽的抗寒性,马瑟兰根系的抗寒性最差,熊岳白根系的抗寒性最好;赤霞珠、品丽珠、小芒森和蛇龙珠芽的抗寒性最差,贵人香和熊岳白芽的抗寒性最好.     

枯草芽孢杆菌菌剂对烟草根际土壤细菌群落的影响

通过构建16S rRNA克隆文库及采用核糖体DNA扩增片段酶切分析(ARDRA)的方法,研究施用生物防治剂枯草芽孢杆菌菌剂对烟草根际土壤细菌群落结构以及多样性的影响.采用文库库容值(C)、Shannon多样性指数(H)、Pielou 均匀度指数(E)和Margalef丰富度指数(R)对细菌多样性进行评价.系统发育分析表明: 对照及处理样品均检测到12个细菌类群：酸杆菌门(Acidobacteria)、变形菌门(α 、β 、δ 、γ-Proteobacteria)、浮霉菌门(Planctomycetes)、厚壁菌门(Firmicutes)、硝化螺旋菌门(Nitrospirae)、芽单胞菌门(Gemmatimonadetes)、放线菌门(Actinobacteria)、绿弯菌门(Chloroflexi)和拟杆菌门(Bacteroidetes);但各细菌类群的结构组成及所占比例在不同样品间有较大差别.对照土壤中优势菌群为Acidobacteria(27.1%)和Proteobacteria(26.5%);处理土壤中则为Proteobacteria(38.0%)和Acidobacteria(29.6%);菌剂处理后土壤中,γ-Proteobacteria和α Proteobacteria所占比例明显提高,而β Proteobacteria、Planctomycetes和Firmicutes等菌群的数量则相对降低.多样性分析表明,土壤样品均具有丰富的细菌多样性,经枯草芽孢杆菌菌剂处理后,土壤细菌多样性指数和丰富度指数均提高.
     

一株奇异变形杆菌对铜绿假单胞菌多细胞行为的抑制作用

目的：抗生素耐药性成为了全球性的健康问题。研究发现病原菌的多细胞行为在抗生素的耐药性中起着至关重要的作用（尤其是生物膜）,因而通过抑制多细胞行为而控制耐药性成为当务之急。本文以奇异变形杆菌（Proteus mirabilis）为研究对象,考察它的发酵滤液对一种机会致病菌——铜绿假单胞菌（Pseudomonas aeruginosa）多细胞行为的作用,以期得到一株多细胞行为抑制菌：在不影响Paerugiliosa生长的前提下,抑制生物膜形成、EPS产生以及定向丛集运动,解除保护,减缓扩散,为降低Paemgi—nosa耐药性,增强抗生素作用效果提供可能。方法：采用结晶紫生物膜测定法、蒽酮一硫酸法、平板检测法,探究Pmirabilis发酵滤液对Paemginosa生物膜、胞外多聚物、定向丛集运动和生长的影响。结果：Pmirabilis发酵滤液能显著抑制Paeruginosa生物膜量,在体积百分比浓度为1％时,抑制率可达60．9％。该菌的发酵滤液还能阻碍Paeruginosa的定向丛集运动,减弱它的吸附和扩散运动;同时,也减少了Pacrugillosa胞外多聚物的产量,在滤液体积百分比浓度为1％时,抑制率达到45．9％。更重要的是,固体平板实验证明该发酵滤液对P．aemginosa的生长没有影响。结论：Pmirabilis在不影响病原菌生长的前提下,对病原菌的多细胞行为有一定的控制作用。其发酵滤液中存在着抑制微生物膜、定向丛集运动等的成分,在治疗细菌感染性疾病和降低抗生素耐药性方面有潜在应用价值。     

Sinorhizobium fredii WGF03胞外多糖分泌相关基因exoD功能初探

从费氏中华根瘤菌WGF03的基因组中克隆出与胞外多糖分泌密切相关的基因exoD,研究该基因对胞外多糖合成、菌株共生结瘤能力和固氮效率的影响。利用自杀性质粒pK18mobsacB,通过同源双交换法构建exoD基因的缺失突变体ΔexoD。实验发现:与野生菌株相比,突变株在YMA培养基平板上胞外多糖产量明显减少、运动能力也有所减弱;在NaCl浓度小于350 mmol/L范围内,菌体均能维持稳定生长;接种于大豆幼苗后,产生的根瘤数量较多,但个体小、形状不一,且固氮酶活也显著下降。研究结果说明exoD基因参与S.fredii WGF03胞外多糖的合成并影响菌株共生结瘤能力和固氮效率。     

Increased β-Cyanoalanine Nitrilase Activity Improves Cyanide Tolerance and Assimilation in Arabidopsis

Plants naturally produce cyanide （CN） which is maintained at low levels in their cells by a process of rapid assimilation. However, high concentrations of environmental CN associated with activities such as industrial pollution are toxic to plants. There is thus an interest in increasing the CN detoxification capacity of plants as a potential route to phytoremediation. Here, Arabidopsis seedlings overexpressing the Pseudomonas fluorescens β-cyanoalanine nitrilase pinA were compared with wild-type and a β-cyanoalanine nitrilase knockout line （△Atnit4） for growth in the presence of exogenous CN. After incubation with CN, ＋PfpinA seedlings had increased root length, increased fresh weight, and decreased leaf bleaching compared with wild-type, indicating increased CN tolerance. The increased tolerance was achieved without an increase in β-cyanoalanine synthase activity, the other enzyme in the cyanide assimilation pathway, suggesting that nitrilase activity is the limiting factor for cyanide detoxification. Labeling experiments with [^13C] KCN demonstrated that the altered CN tolerance could be explained by differences in flux from CN to Asn caused by altered β-cyanoalanine nitrilase activity. Metabolite profiling after CN treatment provided new insight into downstream metabolism, revealing onward metabolism of Asn by the photorespiratory nitrogen cycle and accumulation of aromatic amino acids.     

我国设施黄瓜新育成品种芽期耐盐性评价

用100 mmol/L Mg(NO3)2盐溶液对不同生态类型的143个设施黄瓜新品种进行4 d芽期胁迫处理,调查各种质的发芽势、发芽指数、相对伤害率、发芽率、相对发芽率、第2天和第4天胚根伸长长度、后2 d胚根伸长速度等8个指标,利用各指标隶属函数值对其耐盐性进行聚类分析,并对耐盐强的种质进行恢复出苗初步筛选。研究结果表明,黄瓜萌发期的耐盐性强弱评价结果受多个指标的影响。8个发芽指标的变异系数为10.5%~81.0%,除了发芽率和相对发芽率的变异较小外,其他性状的变异幅度均较大(32.0%~81.0%);各性状指标变异系数在不同生态类型种质中表现不同,华北型和欧洲温室型种质以相对伤害率变异系数为最大,华南型和欧美加工型种质以后2 d胚根伸长速度变异系数最大。从种质总体抗盐结果看,欧美加工型和欧洲温室型>华南型>华北型。各指标隶属函数值聚类分析结果表明,将所有种质划为耐盐强、中、弱3类,其中耐盐强的品种共有54个,占37.8%。54个耐盐品种胁迫后经出苗试验初步筛选出12个恢复能力强的品种,即:J31-1>绿精灵>DRT5>YT24>东农02号>上海农科4号>冬灵102>IVF8>津优35>HGS-2>扬大13>J30-1。     

一株海洋真菌Penicillium sp.QF046的细菌群体感应抑制剂的分离和鉴定

目的:从海洋真菌中筛选得到新型群体感应抑制剂,并对其进行活性评价。方法:首先利用紫色杆菌CV026指示菌株对真菌发酵粗提物进行活性筛选。其次通过18S r DNA序列比对进行菌种鉴定,同时采用硅胶柱色谱、凝胶柱色谱和高效液相色谱等技术并结合活性追踪检测分离纯化的活性化合物,再通过核磁质谱分析确定其结构。最后利用定量测定方法检测其在亚抑菌浓度下对紫色杆菌紫色菌素产量影响以及RT-PCR检测与QS调控相关基因的m RNA表达的影响。结果:从海藻共生菌中筛选到一株具有紫色杆菌群体感应抑制活性的海洋真菌Penicillium sp.QF046,其次级代谢产物中纯化到的活性化合物根据结构鉴定为一种星形曲霉毒素(asteltoxin)。该化合物对于紫色杆菌群体感应抑制浓度低于阳性对照化合物呋喃酮C30,同时抑制了群体感应相关基因m RNA水平的表达。结论:从海洋真菌Penicillium sp.QF046代谢产物中发现了一种抑制紫色杆菌群体感应的星形曲霉毒素,为进一步通过结构改造研发新型抗菌药物提供良好的前体化合物。     

巨噬细胞凋亡对结核分枝杆菌感染的机制研究进展

结核病是一种严重危害人类健康的慢性传染性疾病,主要由结核分枝杆菌感染导致,结核分枝杆菌进入人体后,与免疫防御的第一道屏障—巨噬细胞发生反应,部分菌株在细胞内长期生存、繁殖,是导致结核病转归的决定性因素。感染早期,结核分枝杆菌的繁殖受到巨噬细胞凋亡的抑制,随着高效价、高毒力菌株繁殖速度的增加,抗巨噬细胞凋亡作用不断增强,使自身繁殖得到有效保护,为菌株的生长提供了充足、适宜的胞内环境。因此,调控结核分枝杆菌对巨噬细胞凋亡进程的抑制作用,是预防和治疗结核病的关键。     

ASICs的胞内分布及其功能调节机制的研究进展

随着对酸敏感离子通道(Acid-sensing ion channels,ASICs)研究的不断深入,其在临床相关疾病中的功能研究也逐渐受到重视。ASICs的功能异常与一系列临床疾病和症状密切相关,包括神经系统肿瘤、缺血性损伤、癫痫、疼痛以及亨廷顿氏症等。在细胞内正常的分布与定位是AISCs发挥其生理功能的前提,而多项研究已经确认,在正常生理的状态下,ASICs在细胞内具有相对固定的分布方式。换言之,正常的细胞内存在着可以对ASICs的分布进行调节的调控系统。目前也发现了包括PICK1、HSP70等与之相关的一系列物质分子。鉴于ASICs在人体诸多生理、病理过程中发挥重要作用,对ASICs功能异常的相关研究便成为了目前基础研究工作的重点之一。本文拟就ASICs在细胞内的分布定位及其转运调节机制作一综述,进而初步探讨其在临床应用中的前景。