寄生噬菌体和细菌宿主的本土适应性

<正>"生物多样性"很大程度上取决于外来物种在本土环境中的适应和发展.通常来说,当生存环境发生改变时,寄生生物能为其宿主调节生存竞争压力.已有大量证据表明寄生虫和宿主的确具有本土适应性,但是我们对地球上最为丰富的微生物体——细菌和他们的寄生噬菌体却知之甚少.实际上,微生物多样性最终决定了生态系统的功能和环境的变化.最近一系列的科学研究引发了科学界对微生物多样性的另一话题:那就是生物因素和非生物因素对促进生物多样性的相对重要性.     

城市污水处理工艺对噬菌体的去除效果

测定了北京市3座城市污水处理厂各处理单元出水中的SC噬菌体和F-RNA噬菌体浓度进水中SC噬菌体和F-RNA噬菌体浓度范围分别为6.25 ×103～1.34×104 PFU·mL-1和2.4×10～2.4×103 PFU·mL-1,经过处理,上述2类噬菌体的总去除率分别为72.45%～99.89%和57.84%～93.06%,低于对粪大肠菌的处理效果生物曝气工艺对噬菌体的去除效率最高,深度处理中的砂滤工艺对噬菌体的去除作用不明显.根据测定的F-RNA噬菌体浓度预测水中肠道病毒的浓度,结果显示生活污水经常规处理和深度处理后仍含有0.65～15.8 PFU·L-1的肠道病毒.     

噬菌体MS2作为水中肠道病毒指示生物的特征及其影响因素

噬菌体MS2作为潜在的水中肠道病毒指示生物,已逐渐成为回用水微生物学安全评价指标的主要研究方向之一。在此,阐述噬菌体MS2作为水中肠道病毒指示生物的主要特征,并介绍噬菌体MS2作为水中肠道病毒指示生物应用的影响因素。     

Ni2+金属结合肽的筛选和序列分析

利用噬菌体随机十二肽库对金属N i2 进行了结合肽筛选,经5轮生物淘洗、噬菌体扩增和DNA测序,获得8条多肽序列,分析发现其中富含组氨酸(4~6个/肽).结果表明,组氨酸的存在对蛋白质和金属N i2 的结合起着关键作用.图1表1参11     

厌氧水环境中噬菌体MS2的存活和团聚特性及理化因素的影响

为探究病毒在厌氧水环境中的存活特性,以噬菌体MS2为模式病毒,采用双层平板法进行噬菌体MS2的定量检测,研究温度、pH值、悬浮颗粒物、乙酸等理化条件对噬菌体MS2的影响,分析其衰减动力学特征,并通过测定Zeta电位和噬菌斑直径考察噬菌体颗粒在不同条件下的聚集状况.结果表明,在厌氧水环境中,噬菌体MS2的衰减符合一阶指数衰减模型.在众多研究因素中,温度是影响噬菌体MS2存活的最主要因素.噬菌体MS2在4,17,25和35℃时的T₉₀分别为20.36,6.14,5.15和0.46d.35℃条件下12h后噬菌体失活率高达2.44lg,而4℃条件下7d后噬菌体失活率仅有0.78lg.增加乙酸浓度能明显提高噬菌体MS2的衰减速率.低pH值和悬浮颗粒物条件会促进噬菌体的团聚,使噬菌体颗粒Zeta电位降低,水力学直径增大,但悬浮颗粒物浓度过高会影响颗粒间的静电作用.噬菌体的团聚也增加了噬菌斑的直径,pH=6和20mg/L的悬浮颗粒物条件下,直径1.0mm以上的大噬菌斑数量占比分别达到了45.61%和57.74%.明确厌氧水环境中各种理化因素对噬菌体MS2的影响,可为水环境病毒控制提供科学依据.     

耐高温α-淀粉酶在溶源性枯草杆菌表达系统中的高效表达

构建了高效表达耐高温α-淀粉酶的枯草芽孢杆菌表达系统,并研究了该表达系统的主要特点.通过PCR扩增由地衣芽孢杆菌的基因组DNA分离高温淀粉酶基因后,将其克隆到质粒pSG703中.然后用pSG703质粒转化含温和性噬菌体φ105MU331的枯草芽孢杆菌,通过同源重组使高温淀粉酶基因插入到溶源性枯草芽孢杆菌的染色体上,并处于φ105MU331的强启动子下游.由于高温淀粉酶基因处于噬菌体的强启动子下游,在热诱导后可以实现高温淀粉酶的高效表达,诱导后8h内分泌到培养液中的高温淀粉酶活性可以达到9.58×103u/mL.本文构建的重组高温淀粉酶表达系统具有稳定、高效和杂蛋白分泌少的特点.图5参16     

噬菌体编码的抗生素抗性基因研究进展

噬菌体作为地球上丰度最高的生物体,对于全球生态系统的微生物群落组成与动态,生物地球化学循环和细菌进化等都具有重要作用,但噬菌体对抗生素抗性的贡献还所知甚少.通过宏基因组测序和定量PCR等技术,发现了海洋,河流,土壤,动物肠道等环境的噬菌体基因组中存在多种耐药基因(antibiotic resistance genes,ARGs).因此,噬菌体及其介导的转导作用可能对ARGs的富集扩散发挥着重要作用.本文综述了不同环境介质的噬菌体基因组中ARGs的分布特征以及噬菌体介导的ARGs水平转移的研究进展,同时展望了为阐明噬菌体对抗生素抗性贡献需要解决的科学问题.本文将为了解噬菌体在ARGs传播扩散中的作用以及扩展对可移动抗性组的认知奠定基础.     

饮用水处理系统中病毒的清除和再生

在饮用水处理系统中的四个部位采集成对水样,每对水样中的一个用来确定每一步骤的肠道病毒和噬菌体的含量,另一个样品加入一种肠道病毒和两种不同的肠道噬菌体,用来确定在处理过程中,水受到的影响是不是由于所用病毒探测方法的效率受到了不利的影响。加入的肠道病毒再生的效率为40～68％,肠道噬菌体的再生明显地低,范围在4～12％。水样中加入的Фx174的再生表明,再生与水温明显成反比。结果表明,所选用的方法对再生特殊病毒具有的令人满意效果及重要性。     

曝气池中噬菌体分布及作用的研究

噬菌体是广泛分布于自然界的细菌病毒,由于它在寄主、分布、耐受性等方面与某些致病、致癌病毒基本一致,以及单链核酸噬菌体专一雄性感染方式等特点,近年来在环境科学中正获得愈来愈多的应用。例如噬菌体被用来预测农作物中细菌病原菌的曝发;作为生活用水的污染指标和江河湖泊水流流速、流向的追踪剂。 在污水处理站曝气池中的生态学研究中多年来科学工作者广泛研究了微型动物、真菌、放线菌、酵母和细菌的分类、分布以及它们之间的相互作用。其中不论从数量上、种类