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圈养野生动物源产气荚膜梭菌分离株的MLST分型及毒力基因分析
1
作者 徐春忠 徐锋 王建 《野生动物学报》 北大核心 2025年第3期674-680,共7页
为了解上海地区动物园流行的产气荚膜梭菌(Clostridium perfringens)的ST型,探讨其可能的遗传进化关系和潜在致病性,通过细菌基因组框架图测序对10株产气荚膜梭菌进行回顾性研究,对菌株MLST分型和致病性进行分析。结果显示:10株菌均为A... 为了解上海地区动物园流行的产气荚膜梭菌(Clostridium perfringens)的ST型,探讨其可能的遗传进化关系和潜在致病性,通过细菌基因组框架图测序对10株产气荚膜梭菌进行回顾性研究,对菌株MLST分型和致病性进行分析。结果显示:10株菌均为A型产气荚膜梭菌,分属于6个新的ST型,并携带有大量的毒力基因,包括plc(α毒素)、pfoA(θ毒素)等16种主要的毒力因子,以及hlyⅢ、hlyB等22种可能来源于其他菌属的毒力基因。研究发现,动物园的产气荚膜梭菌以A型为主,但存在遗传多样性、宿主多样性等特点,同时携带大量的毒力因子对人和动物均存在较大的风险。 展开更多
关键词 动物园 产气荚膜梭菌 多位点序列分型 致病性
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弧菌基因组中抗噬菌体防御系统的构成与分布特征分析
2
作者 徐雪峰 金兴坤 +1 位作者 史燕 赵哲 《遗传》 北大核心 2025年第9期1057-1068,共12页
细菌与其病毒(噬菌体)的长期共同演化推动了抗噬菌体防御系统的多样化发展。弧菌属细菌作为海洋生态系统的重要成员,具有庞大且复杂的基因组。为揭示弧菌属成员基因组中抗噬菌体防御系统的构成及分布特征,本研究从GTDB、NCBI数据库中收... 细菌与其病毒(噬菌体)的长期共同演化推动了抗噬菌体防御系统的多样化发展。弧菌属细菌作为海洋生态系统的重要成员,具有庞大且复杂的基因组。为揭示弧菌属成员基因组中抗噬菌体防御系统的构成及分布特征,本研究从GTDB、NCBI数据库中收集了242个弧菌属代表性基因组,利用Defense Finder等生物信息学工具对其编码的抗噬菌体防御系统进行分析,共鉴定出108种不同的抗噬菌体防御系统,包括GAPS系统、dGTPase系统、RM系统等。不同弧菌菌株的防御能力存在显著差异:5个菌株编码超过20种防御系统,显示出较高的防御潜力;超过30个菌株仅编码5种或更少的防御系统;特别是在‘Vibrio katoptron’中未发现任何已知的防御系统。不同弧菌分支的防御系统多样性也存在差异,其中Cholerae分支的防御系统多样性(防御熵)最高。此外,对这些防御系统的组成、结构及功能机制进行了深入分析。弧菌属细菌拥有复杂多样的抗噬菌体防御系统,但许多系统的具体功能尚未明确。由于弧菌基因组的复杂性,未来仍有许多潜在的防御系统有待发现。本研究系统揭示了弧菌属防御系统的基因组结构特征,为深入探索弧菌与噬菌体的相互作用及其演化动态提供了重要的理论依据。 展开更多
关键词 弧菌 噬菌体 抗噬菌体防御系统 微生物相互作用 生物信息学分析
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急性氨影响副溶血弧菌的基因表达谱
3
作者 王健 罗茜 +2 位作者 李雪 张义全 陆仁飞 《南通大学学报(医学版)》 2025年第4期362-369,共8页
目的:探究急性氨对副溶血弧菌(Vibrio parahaemolyticus,VP)基因表达和功能表型的影响。方法:以未添加NH4Cl的培养条件为对照组,添加了终质量浓度为71.68 mg/L NH4Cl(模拟急性氨)的培养条件为实验组,采用RNA-seq技术检测VP的基因表达情... 目的:探究急性氨对副溶血弧菌(Vibrio parahaemolyticus,VP)基因表达和功能表型的影响。方法:以未添加NH4Cl的培养条件为对照组,添加了终质量浓度为71.68 mg/L NH4Cl(模拟急性氨)的培养条件为实验组,采用RNA-seq技术检测VP的基因表达情况。同时,采用结晶紫染色、动力表型检测以及环二鸟苷酸(cyclic diguanylate,c-di-GMP)含量测定等一系列表型实验,分析急性氨对VP功能表型的影响。结果:急性氨共导致661个基因的转录水平发生显著改变,包括379个下调基因和282个上调基因,这些基因主要集中于细胞代谢通路,特别是与氨基酸转运与代谢、能量产生与转换密切相关的基因。此外,急性氨还对一些生物膜形成相关基因、c-di-GMP代谢相关基因、鞭毛基因以及一些关键毒力因子基因的转录发挥调控作用。然而,对于这些基因所对应的功能表型,急性氨却未表现出调控作用。结论:急性氨能够引发VP中大量基因的转录,尤其是代谢相关的基因,但它对生物膜形成、ci-di-GMP代谢以及运动性等功能表型无调控作用。 展开更多
关键词 副溶血弧菌 急性氨 RNA-SEQ 基因表达 功能表型
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高产单宁酶黑曲霉菌株的常温常压等离子体诱变选育及发酵工艺研究 被引量：2
4
作者 马东旭 李忠辉 +3 位作者 张子恒 王昕 龚大春 石小涛 《食品与发酵工业》 北大核心 2025年第12期115-122,共8页
单宁酶是水解单宁物质的生物催化剂,被广泛应用于食品、饮料、医药行业。黑曲霉作为生产单宁酶的重要微生物,需要通过菌种选育和发酵工艺优化进一步提升产酶量,以满足日益增长的应用需求。结果表明,初始菌株黑曲霉(Aspergillus niger)L... 单宁酶是水解单宁物质的生物催化剂,被广泛应用于食品、饮料、医药行业。黑曲霉作为生产单宁酶的重要微生物,需要通过菌种选育和发酵工艺优化进一步提升产酶量,以满足日益增长的应用需求。结果表明,初始菌株黑曲霉(Aspergillus niger)LH进行常温常压等离子体(atmospheric room temperature plasma,ARTP)诱变的最佳条件为孢子浓度3×10^(6) CFU/mL、诱变功率100 W、气量10 L/min、间距2 mm、诱变时间240 s。经平板显色初步筛选得到49株诱变菌,并通过摇瓶发酵复筛,得到产酶稳定的突变株LH2301,其单宁酶的酶活力达到2.292 U/mL,比出发菌株提高了2.27倍,具有良好的遗传稳定性。通过正交试验得到最优培养条件为5 g/L葡萄糖,21 g/L酵母浸粉,初始pH 4.0,接种量为3.5%,单宁酸质量浓度为20 g/L,酶活力水平可提升至6.105 U/mL。对诱变株所产单宁酶进行了初步表征,其分子质量为90 kDa,当温度处于40~50℃,pH值为3.0~5.0时,该酶展示出良好的催化活性;该酶的最适温度为50℃,最适pH值为4.0,金属离子Ca^(2+)、K^(+)、Al^(3+)对其酶活力有促进作用。该研究丰富了单宁酶的微生物菌种资源,为单宁酶的工业化应用研究提供了基础。 展开更多
关键词 黑曲霉 单宁酶 常温常压等离子体诱变 发酵 酶学性质
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sigW与rsiW失活对沙福芽孢杆菌ST7耐锰能力的影响 被引量：1
5
作者 方争林 王嘉福 +1 位作者 冉雪琴 牛熙 《微生物学通报》 北大核心 2025年第3期1323-1336,共14页
【背景】前期转录组学研究提示RNA聚合酶σ因子W(sigma factor W,SigW)和反σ因子W(anti-sigma factor W,RsiW)可能参与沙福芽孢杆菌(Bacillus safensis)锰胁迫应激途径。【目的】研究sigW和rsiW基因缺失对沙福芽孢杆菌ST7的运动能力、... 【背景】前期转录组学研究提示RNA聚合酶σ因子W(sigma factor W,SigW)和反σ因子W(anti-sigma factor W,RsiW)可能参与沙福芽孢杆菌(Bacillus safensis)锰胁迫应激途径。【目的】研究sigW和rsiW基因缺失对沙福芽孢杆菌ST7的运动能力、生物膜形成能力和锰氧化能力的影响。【方法】以沙福芽孢杆菌ST7为研究对象,使用同源重组敲除技术构建沙福芽孢杆菌ST7的sigW和rsiW缺失突变株,检测野生株与突变株在运动能力、生物膜形成能力和锰氧化能力方面的差异,比较鞭毛形成相关基因的表达变化。【结果】在非锰胁迫培养条件下sigW和rsiW基因缺失对ST7突变株的生长无明显影响;锰胁迫培养条件下sigW和rsiW基因缺失迟滞突变株的生长。相较于野生株,sigW突变株的运动能力和锰氧化能力减弱,生物膜形成能力增强;rsiW突变株的运动能力减弱,生物膜形成能力和锰氧化能力增强。并且sigW和rsiW突变株中与鞭毛合成相关基因flim、flgd、flii的表达量下降。【结论】sigW和rsiW基因可促进沙福芽孢杆菌的鞭毛合成和运动能力,促进细菌的生长,共同调控菌株的锰氧化能力。 展开更多
关键词 沙福芽孢杆菌 sigW和rsiW基因敲除 鞭毛 运动性 生物膜 锰氧化
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微生物细胞代谢与环境适应调控研究进展 被引量：1
6
作者 刘源 胡贵鹏 +3 位作者 李晓敏 刘佳 高聪 刘立明 《生物工程学报》 北大核心 2025年第3期1133-1151,共19页
感应代谢与环境变化并做出自适应调控是细胞生命活动的关键。近年来,随着合成生物学技术的进步,越来越多的细胞感知代谢和环境差异的机制被揭示,同时相关应用也日益广泛。然而,目前缺乏关于细胞代谢与环境适应调控的研究的系统性综述。... 感应代谢与环境变化并做出自适应调控是细胞生命活动的关键。近年来,随着合成生物学技术的进步,越来越多的细胞感知代谢和环境差异的机制被揭示,同时相关应用也日益广泛。然而,目前缺乏关于细胞代谢与环境适应调控的研究的系统性综述。本文介绍了细胞感知代谢和环境差异的关键跨膜蛋白及感应蛋白;总结了细胞在应对胞内外代谢差异时的天然自适应调控机制;从动态调控、理性代谢工程改造和适应性进化这3个方面探讨了基于细胞自适应调控的应用场景,并展望未来的发展方向。本文不仅为细胞感知代谢和环境变化的机制研究提供了系统性视角,还为合成生物学领域的进一步创新应用奠定了理论基础。随着未来技术的不断发展,深入理解细胞自适应调控机制有望推动新型生物制造平台的开发与应用。 展开更多
关键词 细胞 感应 代谢 环境 自适应调控
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灵芝漆酶基因家族的克隆及其在不同发育阶段的表达分析 被引量：1
7
作者 刘冬梅 刁文彤 +2 位作者 孙雪言 亓希武 梁呈元 《微生物学杂志》 北大核心 2025年第1期34-42,共9页
为了明确漆酶基因在灵芝生长发育过程中的作用,克隆了灵芝的15个漆酶基因,并对其进行了生物信息学分析,采用qRT-PCR检测了15个漆酶基因在灵芝不同发育阶段的表达水平。结果表明这些漆酶基因的核苷酸序列长度在1814~2570个碱基对之间,含... 为了明确漆酶基因在灵芝生长发育过程中的作用,克隆了灵芝的15个漆酶基因,并对其进行了生物信息学分析,采用qRT-PCR检测了15个漆酶基因在灵芝不同发育阶段的表达水平。结果表明这些漆酶基因的核苷酸序列长度在1814~2570个碱基对之间,含有4~12个内含子,编码517~628个氨基酸;除Glac14外,其余漆酶基因均含有信号肽;15个漆酶的二级结构均以无规则卷曲和延伸链为主;所有灵芝漆酶均含有Cu-oxidase、Cu-oxidase_2和Cu-oxidase_3保守结构域;Gllac1、Gllac8和Gllac10在菌丝阶段高表达,表明它们在营养生长阶段发挥重要作用;Gllac2、Gllac4、Gllac5、Gllac6、Gllac7、Gllac9、Gllac12和Gllac13在成熟子实体阶段高表达,表明它们可能与子实体的分化和成熟有关;Gllac3、Gllac11、Gllac14和Gllac15在整个发育阶段均有表达,但差异不显著,表明它们可能在灵芝整个发育阶段均发挥作用。本研究为进一步阐明漆酶基因在灵芝生长发育阶段的作用及开发应用漆酶提供参考。 展开更多
关键词 灵芝 漆酶 基因克隆 子实体发育 表达水平
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常压室温等离子体结合高通量筛选技术在微生物育种方面的研究进展 被引量：3
8
作者 康竞艺 艾奕伶 +1 位作者 刘秀霞 白仲虎 《微生物学通报》 北大核心 2025年第1期78-89,共12页
常压室温等离子体(atmospheric and room temperature plasma,ARTP)是一种新型诱变技术,具有诱变速度快、诱变条件温和、环境友好等特点。由于ARTP诱变的突变体具有高突变频率和良好的遗传稳定性,因此在微生物育种领域应用广泛。本文综... 常压室温等离子体(atmospheric and room temperature plasma,ARTP)是一种新型诱变技术,具有诱变速度快、诱变条件温和、环境友好等特点。由于ARTP诱变的突变体具有高突变频率和良好的遗传稳定性,因此在微生物育种领域应用广泛。本文综述了近年来ARTP诱变技术在微生物育种中取得的进展、诱变后突变菌株的筛选策略和ARTP诱导微生物发生突变的机制,并对ARTP目前在微生物诱变育种中存在的问题进行讨论。 展开更多
关键词 ARTP 微生物育种 高通量筛选 突变机制
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响应第二信使分子环状二核苷酸的细菌核糖开关研究进展
9
作者 刘政言 宋馨 +3 位作者 王光强 夏永军 艾连中 熊智强 《食品与发酵工业》 北大核心 2025年第20期378-385,共8页
第二信使分子在细菌响应外界环境变化的信号传导过程中发挥重要作用。环状二核苷酸(cyclic dinucleotides,CDG)是一类新发现的第二信使分子包括环二鸟苷酸(cyclic diguanosine monophosphate,c-di-GMP)和环二腺苷酸(cyclic diadenosine ... 第二信使分子在细菌响应外界环境变化的信号传导过程中发挥重要作用。环状二核苷酸(cyclic dinucleotides,CDG)是一类新发现的第二信使分子包括环二鸟苷酸(cyclic diguanosine monophosphate,c-di-GMP)和环二腺苷酸(cyclic diadenosine monophosphate,c-di-AMP),调控细菌细胞壁代谢、钾离子稳态、生物膜形成和DNA修复等生理功能。为理解CDG分子调控机制,该文综述了响应CDG的核糖开关结构及其调控机制,通过系统分析CDG核糖开关对基因表达的调控作用,旨在深化对信号转导机制的理解,以期为第二信使分子介导的信号网络调控研究提供借鉴。 展开更多
关键词 核糖开关 第二信使分子 环状二核苷酸 环二鸟苷酸 环二腺苷酸
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米曲霉FMME-S-38基因组规模代谢网络模型重构与解析
10
作者 高聪 袁炜佳 +2 位作者 叶超 刘佳 刘立明 《食品与生物技术学报》 北大核心 2025年第7期21-30,共10页
【目的】构建并解析L-苹果酸高产菌株米曲霉(Aspergillus oryzae,A.oryzae)FMME-S-38的基因组规模代谢网络模型(GSMM)。【方法】通过粗模型构建和模型精细优化2个步骤,构建L-苹果酸高产菌株米曲霉FMME-S-38的GSMM,命名为iJW1333。【结... 【目的】构建并解析L-苹果酸高产菌株米曲霉(Aspergillus oryzae,A.oryzae)FMME-S-38的基因组规模代谢网络模型(GSMM)。【方法】通过粗模型构建和模型精细优化2个步骤,构建L-苹果酸高产菌株米曲霉FMME-S-38的GSMM,命名为iJW1333。【结果】该模型系统整合了1723个生化反应、1723个代谢物以及1333个功能基因,对底物代谢和菌体生长模拟的预测准确度分别为94.6%和92.0%。通过比较基因组,发现还原磷酸戊糖途径(HMP)和氧化磷酸化基因突变是导致米曲霉FMME-S-38高产L-苹果酸的生理原因。氮源与辅因子(NADH和ATP)是影响L-苹果酸高效合成的关键因素,通过降低氮源质量浓度和溶氧(DO)水平,能弱化HMP并强化还原性三羧酸循环(rTCA)分支,使米曲霉FMME-S-38发酵生产L-苹果酸的产量达到(154.2±1.8)g/L。【结论】该研究有利于确定米曲霉FMME-S-38高产L-苹果酸关键路径和生理机制,为利用其生产其他有价值代谢产物奠定基础。 展开更多
关键词 米曲霉FMME-S-38 基因组规模代谢网络模型 L-苹果酸 流量平衡分析
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马克斯克鲁维酵母重组蛋白高产突变株的转录组分析
11
作者 吴若男 尹安琪 +2 位作者 余垚 周峻岗 吕红 《复旦学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第2期148-159,共12页
马克斯克鲁维酵母是一种生长速度快、蛋白质合成能力强的食品级酵母,具有研究价值与工业应用潜力。本研究以豆血红蛋白A(Leghemoglobin A,Lba)为靶蛋白,通过H 2O 2和UV联合诱变筛选获得马克斯克鲁维酵母重组蛋白高产突变株F6-30,其Lba... 马克斯克鲁维酵母是一种生长速度快、蛋白质合成能力强的食品级酵母,具有研究价值与工业应用潜力。本研究以豆血红蛋白A(Leghemoglobin A,Lba)为靶蛋白,通过H 2O 2和UV联合诱变筛选获得马克斯克鲁维酵母重组蛋白高产突变株F6-30,其Lba产量提高67%。F6-30表现出高产通用性,表达其他异源蛋白如阿魏酸酯酶、甘露聚糖酶和木聚糖酶时产量分别提升111%、119%和39.4%。转录组测序分析显示在表达Lba的情况下F6-30与出发菌株相比在发酵24 h和60 h分别有1629个和1841个基因有显著差异,上调基因分别有604个和540个,下调基因分别有1025个和1301个。GO富集分析显示显著差异基因富集在翻译过程、RNA加工以及溶酶体和自噬相关GO条目;KEGG富集分析显示富集通路主要为核糖体生物发生、氨基酸合成代谢、核苷酸代谢等,表明突变株中蛋白质翻译途径显著加强,自噬途径及蛋白酶体途径以及氨基酸合成代谢被削弱。 展开更多
关键词 马克斯克鲁维酵母 转录组 重组蛋白表达 豆血红蛋白A
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海洋红树林来源甘蔗梢腐病病菌拮抗细菌的筛选及鉴定
12
作者 黄艳冰 刘龙儇 +3 位作者 程忠 潘丽霞 黄媛林 杨登峰 《广西科学》 北大核心 2025年第2期305-312,共8页
甘蔗梢腐病(Pokkah boeng disease)是一种真菌性病害,会严重影响甘蔗的产量和糖分,对甘蔗种植国家和地区造成巨大经济损失。为了探讨生物防治在甘蔗梢腐病中的应用,本研究以海洋红树林来源的214株细菌作为筛选对象,将其与甘蔗样品中分... 甘蔗梢腐病(Pokkah boeng disease)是一种真菌性病害,会严重影响甘蔗的产量和糖分,对甘蔗种植国家和地区造成巨大经济损失。为了探讨生物防治在甘蔗梢腐病中的应用,本研究以海洋红树林来源的214株细菌作为筛选对象,将其与甘蔗样品中分离出的甘蔗梢腐病病菌进行平板拮抗实验,筛选出具有拮抗能力的细菌,并对其进行种属鉴定,从而获得具有潜在应用前景的拮抗生防菌株。结果表明,通过平板筛选,得到75株具有拮抗能力的细菌菌株,占总菌株的35%,其中略有拮抗能力的菌株有69株,拮抗能力中等的菌株有5株,拮抗能力强(拮抗带大于10 mm)的菌株有1株。对拮抗能力中等和强的6株菌株进行鉴定,其中有2株菌株隶属于链霉菌属(Streptomyces sp.),有2株菌株隶属于芽孢杆菌属(Bacillus sp.),有1株菌株隶属于假单胞菌属(Pseudomonas sp.),有1株菌株隶属于沙雷氏菌属(Serratia sp.)。拮抗能力最强的菌株8N5,经过分子生物学鉴定为铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa)。菌株8N5对甘蔗梢腐病菌表现出良好的拮抗作用,具有较好的应用潜力和市场价值。本研究可为进一步开展甘蔗梢腐病的生物防治提供理论依据。 展开更多
关键词 红树林 甘蔗梢腐病 海洋细菌 拮抗作用 筛选 鉴定
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真菌营养缺陷型构建技术研究进展
13
作者 秦飞飞 杨立霞 杨晓刚 《微生物学杂志》 北大核心 2025年第3期112-125,共14页
随着生物实验技术的发展,作为自然生态系统中重要组成部分的真菌,已经被广泛应用于农业、林业、工业、生物医药等多个领域。然而在对真菌进行遗传改造的过程中,发现真菌的遗传转化效率极低,为了能够从获取的大量非转化子中筛选到目标转... 随着生物实验技术的发展,作为自然生态系统中重要组成部分的真菌,已经被广泛应用于农业、林业、工业、生物医药等多个领域。然而在对真菌进行遗传改造的过程中,发现真菌的遗传转化效率极低,为了能够从获取的大量非转化子中筛选到目标转化子,构建高效的真菌遗传转化体系,选择适合的转化筛选标记显得格外重要。营养缺陷型基因筛选标记相对抗药基因筛选标记而言,是实际应用中的生物安全性筛选标记,值得进一步的研究和探索。由于营养缺陷型基因筛选标记构建的基础是构建真菌的营养缺陷型,选择何种技术构建营养缺陷型菌株成为筛选标记的关键。本文对三种构建真菌营养缺陷型技术,即诱变、同源重组和基因编辑构建技术的原理、应用真菌类群和筛选机制等方面展开综述,发现三种构建技术均能应用于真菌营养缺陷型的构建;其中诱变构建操作最为简单、应用范围最广、产生营养缺陷型种类最多,同源重组构建在针对性构建中使用最多、应用范围最广,虽然基因编辑构建发展较晚,但具有很好的开发前景。为了更好地为真菌的遗传改造提供更多的实验思路,本文对三种技术的优势和局限性进行了系统性的总结,最后对该领域的研究进行了总结和展望,以期为真菌在更多领域进行实际应用提供参考。 展开更多
关键词 真菌 筛选标记 营养缺陷型 构建技术 遗传转化
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假肠膜明串珠菌L64中mazEF类Ⅱ型毒素-抗毒素系统的识别和鉴定
14
作者 李鹏 刘兰 +2 位作者 章帅文 王通 黄筱萍 《微生物学报》 北大核心 2025年第3期1070-1088,共19页
【目的】鉴定假肠膜明串珠菌L64基因组中编码的mazEF类Ⅱ型毒素-抗毒素系统,并初步探讨mazEF系统协助宿主应对环境酸压力的分子机制。【方法】在大肠杆菌中诱导表达MazF毒素,或同时表达其对应的抗毒素蛋白,以检测MazF是否抑制宿主的正... 【目的】鉴定假肠膜明串珠菌L64基因组中编码的mazEF类Ⅱ型毒素-抗毒素系统,并初步探讨mazEF系统协助宿主应对环境酸压力的分子机制。【方法】在大肠杆菌中诱导表达MazF毒素,或同时表达其对应的抗毒素蛋白,以检测MazF是否抑制宿主的正常生长,并验证对应的抗毒素是否能中和MazF的毒性。基于lacZ报告系统及电泳迁移率变动分析(electrophoretic mobility shift assay, EMSA)等体内外试验确定mazEF系统的自调控机制。通过生物信息学预测及体内外试验确定受MazE调控的下游基因。【结果】在假肠膜明串珠菌L64基因组编码的3对潜在mazEF毒素-抗毒素系统中,仅有maz EF1-Leup (OYT_01690-OYT_01685)编码真正的毒素-抗毒素系统。抗毒素Maz E1-Leup (OYT_01685)通过与启动子中的回文序列(TAACAaaatg TGTTA)结合,抑制mazEF1-Leup启动子的转录;同时,MazE1-Leup通过与dlt-acpS-alr操纵子启动子中的相同回文序列(TAACAtattgaaatatatgTGTTA)结合,抑制dlt-acpS-alr的转录。【结论】OYT_01690-OYT_01685编码一个真正的maz EF类毒素-抗毒素系统,该系统不仅参与自身转录的调控,还抑制dlt-acp S-alr操纵子的转录,从而协助假肠膜明串珠菌L64应对环境中的酸压力。 展开更多
关键词 假肠膜明串珠菌 Ⅱ型毒素-抗毒素系统 mazEF家族 回文序列 酸压力
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微生物插入序列的多样性及其与功能基因的共现
15
作者 钟文婧 苏建强 +1 位作者 李虎 周艳艳 《中国环境科学》 北大核心 2025年第4期2314-2322,共9页
基于ISfinder数据库,结合文献检索,对5812种插入序列(IS)的多样性及其与功能基因的共现关系进行了系统分析.研究表明,不同IS家族(IS family)在宿主中的分布以及与功能基因的共现特征存在差异.DDE转座酶类型IS占据主导地位,IS5和IS3家族... 基于ISfinder数据库,结合文献检索,对5812种插入序列(IS)的多样性及其与功能基因的共现关系进行了系统分析.研究表明,不同IS家族(IS family)在宿主中的分布以及与功能基因的共现特征存在差异.DDE转座酶类型IS占据主导地位,IS5和IS3家族涵盖的IS种类最多,而ISH6最少.IS广泛存在于细菌和古菌中,多个IS家族具有宿主特异性,仅发现于细菌或古菌.进一步分析发现IS与多种功能基因(如抗生素抗性、重金属抗性、应激抗性等)共现,显示出它们在环境适应和微生物抗性基因传播中的重要作用.部分IS具有与多种功能基因共现的特性,展现了更广泛的生态适应性;而另一些IS的共现基因则功能相对专一.实验验证IS在基因传播和宿主适应中的机制是未来研究重点.这不仅有助于理解微生物如何适应环境变化、应对选择压力,还能为抗生素抗性、病原体传播等公共卫生问题提供理论基础,从而为发展新的防控策略和生物技术应用奠定基础. 展开更多
关键词 插入序列 ISfinder数据库 多样性 功能基因 共现
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CpxA/R双组分系统参与调控粘质沙雷氏菌生理特征的分子机制
16
作者 朝宇杰 张迪 +2 位作者 潘学玮 杨套伟 饶志明 《应用与环境生物学报》 北大核心 2025年第7期1033-1045,共13页
为了明确CpxA/R双组分调控系统基因缺失对粘质沙雷氏菌生理特征的影响及相关基因的调控关系,我们开展了系列研究.已知CpxA/R双组分调控系统是广泛存在于革兰氏阴性细菌中的压力感受应答系统,前期研究发现其基因缺失后,粘质沙雷氏菌的耐... 为了明确CpxA/R双组分调控系统基因缺失对粘质沙雷氏菌生理特征的影响及相关基因的调控关系,我们开展了系列研究.已知CpxA/R双组分调控系统是广泛存在于革兰氏阴性细菌中的压力感受应答系统,前期研究发现其基因缺失后,粘质沙雷氏菌的耐酸性、耐热性和细胞能动性有所提高,而胞外多糖和生物被膜合成能力有所下降.基于此,进一步对原菌株及CpxA/R双组分系统基因缺失菌株进行转录组学分析,筛选出actP、agaW、argO、asr、betI、betT、bioC和bglF这8个显著差异基因,并通过基因敲除和功能互补实验,验证这些基因与粘质沙雷氏菌胞外多糖和生物被膜合成能力以及耐酸性、耐热性、细胞能动性等生理特征的相关性.结果显示,在胞外多糖合成方面,betT起负调控作用,bioC起正调控作用;在生物被膜合成上,actP与asr负调控,bioC和bglF正调控;就耐热性而言,argO和bglF负调控;对于耐酸性,actP、asr和betT正调控;在蜂群与泳动运动性方面,asr正调控,而betT、bioC和bglF负调控.综上,本研究明确了CpxA/R双组分调控系统基因缺失对粘质沙雷氏菌生理特征的影响,确定了上述8个显著差异基因与该菌相关生理特征的具体调控关系,这为深入理解粘质沙雷氏菌的生理特性及调控机制提供了重要依据,也为后续针对该菌的相关研究和应用提供了新的思路和方向. 展开更多
关键词 粘质沙雷氏菌 CpxA/R双组分系统 生理特性 调控机制 转录组学分析
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耐辐射奇球菌中PprI蛋白的单分子动态作用机制
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作者 谢李平 陈晓敏 +4 位作者 陈琨 郭芊宏 翟帆帆 郑志勤 樊军 《微生物学通报》 北大核心 2025年第3期1046-1061,共16页
【背景】在日益严重的环境污染中,越来越多的生物受到核辐射、化学污染、生物污染等危害,严重影响到生态系统的平衡,而耐辐射奇球菌(Deinococcus radiodurans)具有强大的DNA修复能力,使它能在各种极端环境下生存。PprI蛋白作为D.radiodu... 【背景】在日益严重的环境污染中,越来越多的生物受到核辐射、化学污染、生物污染等危害,严重影响到生态系统的平衡,而耐辐射奇球菌(Deinococcus radiodurans)具有强大的DNA修复能力,使它能在各种极端环境下生存。PprI蛋白作为D.radiodurans中DNA损伤修复过程的开关,异源表达后可以显著提高其他真核和原核生物在极端环境下的生存率。目前对PprI蛋白的研究大多局限于传统生化手段,在活细胞内实时动态观测单个PprI蛋白的反应过程仍然相对滞后。【目的】探究DNA损伤前后PprI蛋白在单分子水平的动态变化,从单分子角度精准揭示PprI蛋白在DNA损伤修复中的关键作用,为研究耐辐射奇球菌DNA修复机制奠定理论基础。【方法】利用光转换荧光蛋白mMaple3原位标记的PprI蛋白,通过基于全内反射荧光(total internal reflection fluorescent,TIRF)显微成像的单分子示踪光激活定位显微镜(single-particle tracking photoactivated localization microscopy,sptPALM)技术,持续激活低密度的mMaple3荧光蛋白,实现活细胞内PprI蛋白的单分子定位与示踪,明确PprI蛋白在DNA损伤前后的分子动力学特征。【结果】通过对PprI蛋白表观扩散系数分布的拟合,将其分为3种运动状态,即固定态(D^(*)=0.07μm^(2)/s)、缓慢扩散态(D^(*)=0.21μm^(2)/s)和快速扩散态(D^(*)=0.65μm^(2)/s)。发现在DNA受到损伤后的细胞中,PprI蛋白扩散态分子比例显著上升,而其固定态分子比例显著下降。【结论】利用单分子示踪技术精确表征了PprI蛋白在DNA受损后大部分蛋白运动速率偏向快速运动,表面DNA损伤释放了较大比例的结合态PprI蛋白。本研究可以深化PprI介导的DNA损伤修复系统的分子机制模型,也可以为利用单分子技术研究其他DNA修复反应提供技术参考。 展开更多
关键词 耐辐射奇球菌 PprI蛋白 DNA损伤修复 单分子示踪 表观扩散系数
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裂殖酵母中不稳定遗传耐药菌株的筛选及其运用
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作者 但露凤 褚以文 +1 位作者 王欣荣 何向伟 《遗传》 北大核心 2025年第5期589-599,共11页
发生在DNA序列水平或表观遗传水平的可逆遗传突变可以调控不稳定遗传的表型,其可逆性使得生物体能更好更快地适应外界多变的环境,但也正是因为其遗传的不稳定性,在传统研究(尤其是针对耐药性调控的研究)中往往被忽略。本研究利用雷帕霉... 发生在DNA序列水平或表观遗传水平的可逆遗传突变可以调控不稳定遗传的表型,其可逆性使得生物体能更好更快地适应外界多变的环境,但也正是因为其遗传的不稳定性,在传统研究(尤其是针对耐药性调控的研究)中往往被忽略。本研究利用雷帕霉素(+咖啡因)对野生型裂殖酵母菌株进行了耐药突变株的分离,共得到173株耐药突变株,经传代培养和子代耐药性试验,发现14株耐药株存在遗传不稳定现象。进一步研究表明,其中部分菌株的不稳定遗传耐药性受到ssp1位点可逆的DNA序列改变调控。本研究对雷帕霉素作为临床抗肿瘤药物治疗过程中易产生不稳定耐药性的分子机制提供了新的思路和相关的科学依据,并为解决其耐药性问题提供了可能的新作用靶点。 展开更多
关键词 耐药性 不稳定遗传 可逆突变 雷帕霉素
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细菌总RNA提取方法研究进展
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作者 苑慧欣 靳继惠 +9 位作者 刘蒙达 张皓博 亓菲 金琳 焉鑫 南文龙 孙世雄 孙淑芳 商营利 樊晓旭 《中国动物检疫》 2025年第11期64-70,共7页
核糖核酸(ribonucleic acid,RNA)是细菌重要的遗传物质,不仅参与机体的代谢过程,还在细菌基因表达和功能调控等方面发挥重要作用。RNA的成功提取成为下游分子生物学研究的关键。RNA自身结构的不稳定性以及RNA酶的广泛存在,导致提取高质... 核糖核酸(ribonucleic acid,RNA)是细菌重要的遗传物质,不仅参与机体的代谢过程,还在细菌基因表达和功能调控等方面发挥重要作用。RNA的成功提取成为下游分子生物学研究的关键。RNA自身结构的不稳定性以及RNA酶的广泛存在,导致提取高质量的RNA较为困难。为解决该实际问题,研究人员研发了Trizol法、酶裂解法、十六烷基三甲基溴化铵法(CTAB法)、十二烷基硫酸钠-热苯酚法(SDS Hot-phenol法)等细菌RNA提取方法。这些方法在时间花费、成本投入、RNA产量与纯度、操作难度及适用菌种等方面存在显著差异,因而其应用场景各有侧重。本文综述了多种常用细菌RNA提取方法的特点、提取过程中存在的问题及各方法的应用场景,旨在为细菌RNA提取工作提供参考。 展开更多
关键词 细菌RNA 提取方法 化学变性法 物理裂解法 试剂盒法
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鱼源无乳链球菌整合性接合元件ICESag1535的生物信息特征,剪切、环化活性与流行现状
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作者 车行 卢燕播 +5 位作者 王承德 罗敏意 黎果 张德峰 林蠡 赵丽娟 《水产学报》 北大核心 2025年第5期158-168,共11页
[目的]揭示水生动物源链球菌ICEs分子生物学特点、水平转移能力、ICEs流行现状,预测ICEs水平扩散的受体范围及对病原菌致病的影响。[方法]在NCBI数据库中检索ICEs特征元件,使用生物信息学方法对基因组进行分析,并鉴定ICE的结构特征、主... [目的]揭示水生动物源链球菌ICEs分子生物学特点、水平转移能力、ICEs流行现状,预测ICEs水平扩散的受体范围及对病原菌致病的影响。[方法]在NCBI数据库中检索ICEs特征元件,使用生物信息学方法对基因组进行分析,并鉴定ICE的结构特征、主要元件功能,利用分子生物学技术验证ICE在微生物间的水平转移能力并调查流行情况。[结果]筛选出尼罗罗非鱼无乳链球菌WC1535基因组中存在一个完整的ICE位于mutT基因内,命名为ICESag1535 mutT(简称ICESag1535)。ICESag1535全长约74.1 kb,编码73个蛋白基因,核心转移元件由ConjTn5252超家族的25个移动基因组成,属于类ICESa2603型ICEs。ICESag1535核心区包含5个外源基因插入热点区(HS),可变区(VR)含有7个转座插入元件(IS),形成3个复合型转座子,HS和VR可划分为7个主要功能区,分别与ICE的稳定、接合偶联、物质跨膜运输、应激调控、细菌素合成与输出、接合拓展和宿主黏附等功能相关。ICESag1535的3'-末端是同向串联的3个结构相似的位点特异性丝氨酸重组酶(TSPSI),对TSPSI进行聚类分析发现,尼罗罗非鱼、美洲牛蛙和尖吻鲈分离菌株编码的TSPSI几乎完全相同,都位于类ICESa2603型ICEs内,病原菌分布覆盖北半球水域。对不同来源ICEs同源性分析,发现人、猪、鱼分离菌株携带的类ICESa2603型ICEs,其接合模式皆为ConjTn5252型,可跨种扩散。调查类ICESa2603型ICEs的流行情况,2014—2016年分离的链球菌中携带比例为78.8%,而2020—2021年分离菌株的携带率为96.3%,呈上升趋势。验证ICESag1535的水平转移能力,检测到ICESag1535从WC1535基因组自我剪切,形成环化中间体,然后插入在人链球菌Sag158基因组mutT内,鉴定了转移过程中attL、attR、attB、oriT的位点特征;ICE整合入Sag158后,在TSPSI与attR位点之间检测到IS30插入元件。[结论]本研究鉴定的ICESag1535是具备自我切除和环化活性的完整ICE,可跨种扩散;可变区多个复合转座子,赋予ICE形成多重水平转移机制的能力,增加流行多样性;缘于IS的募集特性使ICE呈开放【目的】揭示水生动物源链球菌ICEs分子生物学特点、水平转移能力、ICEs流行现状,预测ICEs水平扩散的受体范围及对病原菌致病的影响。【方法】在NCBI数据库中检索ICEs特征元件,使用生物信息学方法对基因组进行分析,并鉴定ICE的结构特征、主要元件功能,利用分子生物学技术验证ICE在微生物间的水平转移能力并调查流行情况。【结果】筛选出尼罗罗非鱼无乳链球菌WC1535基因组中存在一个完整的ICE位于mutT基因内,命名为ICESag1535mutT(简称ICESag1535)。ICESag1535全长约74.1 kb,编码73个蛋白基因,核心转移元件由Conj Tn5252超家族的25个移动基因组成,属于类ICESa2603型ICEs。ICESag1535核心区包含5个外源基因插入热点区(HS),可变区(VR)含有7个转座插入元件(IS),形成3个复合型转座子,HS和VR可划分为7个主要功能区,分别与ICE的稳定、接合偶联、物质跨膜运输、应激调控、细菌素合成与输出、接合拓展和宿主黏附等功能相关。ICESag1535的3′-末端是同向串联的3个结构相似的位点特异性丝氨酸重组酶(TSPSI),对TSPSI进行聚类分析发现,尼罗罗非鱼、美洲牛蛙和尖吻鲈分离菌株编码的TSPSI几乎完全相同,都位于类ICESa2603型ICEs内,病原菌分布覆盖北半球水域。对不同来源ICEs同源性分析,发现人、猪、鱼分离菌株携带的类ICESa2603型ICEs,其接合模式皆为Conj Tn5252型,可跨种扩散。调查类ICESa2603型ICEs的流行情况,2014—2016年分离的链球菌中携带比例为78.8%,而2020—2021年分离菌株的携带率为96.3%,呈上升趋势。验证ICESag1535的水平转移能力,检测到ICESag1535从WC1535基因组自我剪切,形成环化中间体,然后插入在人链球菌Sag158基因组mutT内,鉴定了转移过程中attL、attR、attB、oriT的位点特征;ICE整合入Sag158后,在TSPSI与attR位点之间检测到IS30插入元件。【结论】本研究鉴定的ICESag1535是具备自我切除和环化活性的完整ICE,可跨种扩散;可变区多个复合转座子,赋予ICE形成多重水平转移机制的能力,增加流行多样性;缘于IS的募集特性使ICE呈开放式进化特点,赋予宿主微生物不断增强的适应能力和扩散性致病能力。本研究内容对微生物安全、生物进化与遗传资源研究具有重要意义。 展开更多
关键词 尼罗罗非鱼 无乳链球菌 ICE_Sag1535_mutT Conj_(Tn5252) 三串联位点特异性丝氨酸重组酶 水平基因转移 跨种扩散 开放式进化
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