趋磁细菌磁小体形成机制研究进展

磁小体(Magnetosome)是由趋磁细菌(Magnetotactic bacteria,MTB)体内合成并有生物膜包裹的纳米级磁性晶体,其形成过程是一个包括多种基因和蛋白参与并且受基因表达调控的酶催化过程.本文主要从铁离子吸收、磁小体膜形成、铁离子转运、生物矿化和磁小体链组装等5个方面来详细阐述磁小体的形成过程,重点介绍近年来分离和鉴定的相关基因和蛋白,并分析其在磁小体形成过程中的作用机制,同时还介绍了氧气、铁源和培养基成分等环境因素对磁小体形成的影响.尽管已经鉴别了大部分磁小体形成的相关基因,但是运用遗传学和生化分析手段阐明其作用机理仍然是一个挑战.磁小体形成机制的进一步研究和阐明将为其在生物技术领域的应用奠定基础.     

从武汉印染厂废水淤泥中分离出的趋磁细菌的生长与磁小体形成过程

对从武汉印染厂污泥中分离出的趋磁细菌YN-1,分别进行了5 d,10 d,20 d,25 d和30 d的纯培养与透射电镜的观察,并对30 d释放出的磁小体进行了能谱分析.结果表明:培养5 d的趋磁细菌,其体内的细胞质相对均匀,可见到铁质在细胞内输送的痕迹.随后细胞质变为不均匀,菌体内泡状物和磁小体增多;20 d后菌体膜出现自溶,可见磁小体从破裂的菌膜排出体外的现象,25 d后可见到具有鞭毛、细胞质分布均匀的“营养体”.培养30 d,菌膜基本自溶,除见有营养体外,残存大量的细胞膜碎片和磁小体,对它们的能谱分析显示,磁小体的主要无机成分为Fe.由此判断,25 d可能为该菌在培养条件下的趋磁细菌生长与磁小体形成周期.图3表1参15     

溶藻细菌及其分子生物学研究进展

溶藻细菌在"水华"防治中的作用和潜力,已广受关注.本文从系统分类、溶藻机制和杀藻物质等方面对已报道的溶藻细菌的研究结果进行了归纳和总结,并对近年来在细菌溶藻研究中应用的分子生物学技术,包括PCR、核酸探针和全细胞杂交、变性梯度凝胶电泳(DGGE)等,以及溶藻机制研究巾的分子生物学进展进行了综述,最后提出了在溶藻细菌的研究和应用中值得注意的几个问题.表1参66     

细菌信息素研究进展

有关细胞信号的研究一直是生物学研究中的热点课题,尤其是动物细胞信号系统的研究已很深入,发现了许多信号分子和信号传导途径.但对微生物而言,长期以来的认识都是微生物,特别是细菌,一般只能被动地感受环境的变化,而没有群体的效应.其中唯一的特例是粘细菌(ｍｙｘｏｂａｃｔｅｒｉａ),在营养缺乏的条件下,通过释放ｃＡｍｐ等信号分子,促使营养细胞聚集,形成子实体和粘孢子[1].直至70年代,Ｈａｓｔｉｎｇ等通过对海洋发光细菌Ｖｉｂｒｉｏｆｉｓｃｈｅｒｉ和Ｖｉｂｒｉｏｈａｒｖｅｙｉ的发光机制的研究,发现发光细菌本身能产生一类小分子物…     

细菌趋化性研究进展

趋化性是细菌对多种化学物质的浓度梯度产生趋向或离避响应的行为,在许多研究领域中具有重要意义.本文综述了细菌趋化性的机制、细菌群体和个体的趋化行为及其相关实验方法的研究进展.参55     

牡蛎细菌病的研究进展

牡蛎养殖是传统养殖贝类支柱产业之一,细菌性病害发生严重阻碍了牡蛎养殖业的发展.通过综述近年来有关牡蛎常见致病性细菌及其致病机理的相关研究,提出防治措施,旨在为我国牡蛎养殖过程中细菌性病害的预防和治疗提供借鉴.     

硝化作用微生物的分子生物学研究进展

回顾了硝化作用微生物的分子生物学研究进展 ,主要介绍了硝化作用微生物的种类 ,包括氨氧化菌、亚硝酸氧化菌、异养氨氧化菌和厌氧氨氧化菌 .这些微生物的系统发育分析表明亚硝化菌的系统发育相对简单 ,而硝化细菌则要复杂许多 .还介绍了在硝化作用微生物生态学研究中应用的分子生物学技术 ,如PCR、变性梯度胶电泳 (DGGE)、原位荧光杂交 (FISH)等 ,以及不同类群细菌中与硝化作用相关的酶类及其基因 .文章的最后还提出了一些研究展望 .图 3参 35     

苯丙氨酸解氨酶的分子生物学研究进展

苯丙氨酸解氨酶 (Ｐｈｅｎｙｌａｌａｎｉｎｅａｍｍｏｎｉａｌｙａｓｅ ,ＰＡＬＥ .Ｃ .4.3 .1.5 )是一种只存在于植物及微生物细胞内的酶 ,主要分布于高等植物如小麦、大豆、玉米、土豆及酵母[1] 、真菌[2 ] 、链霉菌[3]中 .在 ｐＨ 8.8时 ,ＰＡＬ催化苯丙氨酸脱氨生成肉桂酸和氨 ,当过量的氨存在 ,如 ｐＨ 10时 ,ＰＡＬ催化肉桂酸和氨 ,氨化加成生成Ｌ 苯丙氨酸 (Ｌ ｐｈｅｎｙｌａｌａｎｉｎｅ) .利用ＰＡＬ这种逆向催化特性转化肉桂酸生产Ｌ Ｐｈｅ ,已在国内外投入商业规模开发 ,成为当前生物化工领域研究与开发的热点 .Ｌ Ｐｈｅ是人…     

细菌偶氮还原研究进展

细菌偶氮还原是在细菌偶氮还原酶作用下偶氮复合物分解为芳香氨的过程,多种细菌都具有偶氮还原功能.有氧条件下细菌的偶氮还原是在特异性的偶氮还原酶作用下完成的,对氧气不敏感.而厌氧菌和兼性厌氧菌的偶氮还原是在厌氧或兼性厌氧条件下由一些氧化还原中间体作为电子穿梭体与偶氮复合物作用的非特性的还原过程.电子穿梭体与偶氮复合物作用是一个纯化学氧化还原过程,其中偶氮复合物作为电子受体接受电子.厌氧偶氮还原是细菌偶氮还原的主要形式.偶氮还原在厌氧-好氧染料废水处理系统和偶氮水溶胶聚合物作为结肠靶向给药载体的研究中有重要应用.图2表1参45     

群体感应对细菌生物膜及细菌耐药性影响的研究进展

群体感应作为微生物间的特殊通信感应系统,通过合成、分泌信号分子控制着整个细菌群体行为。群体感应直接参与细菌生物膜的形成过程,进而影响着细菌耐药性的传播扩散。本文综述了群体感应对生物被膜形成和细菌耐药性的传播扩散的影响,以及群体感应抑制剂在生物被膜形成和抗生素耐药性的传播扩散过程中的作用,并结合国内外研究现状,对细菌耐药性未来研究重点进行了展望。     

无苯酚培养基分离到的降酚菌多样性的分子分析

用3种不含苯酚的培养基(YPG、10%YPG和LB)从上海焦化厂废水处理系统(A2/O法)好氧池的悬浮污泥分离到24株降酚菌株.通过16SrDNAPCR扩增产物的限制性酶切分析(amplifiedribosomalDNArestrictionanalysis,ARDRA)、ERICPCR指纹图谱分析、多组分苯酚羟化酶大亚基(thelargestsubunitofthemulticomponentphenolhydroxylase,LmPH)基因的PCR扩增及16SrRNA基因测序的方法对这些降酚菌株进行表征.通过ARDRA分型,将这24株降酚菌株分为8个类型;利用ERICPCR可以将这24个菌株分为17种类型,说明同一ARDRA类型内菌株具有多样性.对17个ERIC类型代表菌株的16SrDNA扩增产物进行克隆并测序,测序结果在GenBank和RDP中进行比对.结果表明,与这17个代表菌株同源性最高的菌中,有6株是未见报道具有降酚功能的菌株.在这24株降酚菌中,有19株在苯酚含量为200mg/L的MP培养基中培养5d,苯酚降解率为20%左右,其余5株苯酚降解率达到100%,且均属于Rhodococcus属.本研究在降酚菌生物多样性上作了有益的探索.图2表1参20     

3株高温蛋白酶产生菌的分离与鉴定

从云南温泉的污泥样品中分离到3株产蛋白酶的高温菌SB11、SB31和SC5,通过其形态特征、生理生化特征和16S rDNA序列比对分析等,初步鉴定这3株菌都属于土芽孢杆菌属(Geobacillus),其最适生长温度为60℃,最适pH为6.三者的蛋白酶活力分别可达35.6、26.1和26.6UmL-1,最适酶反应温度都在70℃以上,其中菌株SB31的蛋白酶其最适酶反应温度高达80℃,远高于一般动植物来源的蛋白酶.图4表1参11     

发光细菌生物活性的调控方法

为维持发光细菌发光强度的稳定性,推进发光细菌毒性测试技术应用于在线监测和分析,以明亮发光杆菌和鳆鱼发光杆菌为对象,通过添加各种保护剂,将培养至对数生长期的菌液离心,重新悬浮于脱脂牛奶溶液冷藏(5℃),比较脱脂牛奶菌悬液冷藏、冻干粉复苏后即时冷藏以及新鲜菌液直接冷藏3种方法的调控效果.结果表明,脱脂牛奶菌悬液冷藏7 d后复苏,相对发光率达到93%.该方法明显提高了发光细菌生物活性的稳定性,对于提高在线毒性监测仪连续运行时间有参考价值.     

光合细菌生物制氢反应器研究进展

光合细菌生物制氢技术,是将太阳能利用和环境治理结合起来的可再生能源生产技术,具有良好的环境效益、社会效益和经济效益.光合细菌制氢反应器研究是将该技术引向产业化的关键步骤.本文列举了目前光合细菌制氢研究中典型的反应器型式,分析了各自的优缺点;总结了反应器高效产氢所必需保证的运行操作条件,如光照强度、温度、pH值等,指出了目前研究中存在的不足;给出了规模化光合细菌生物制氢时需要用到的反应器性能评价指标.并针对目前反应器的研究现状,提出了后续研究应当遵循的方向.     

长链烷烃降解菌alkB片段的分离和鉴定

分离并鉴定了长链烷烃降解菌Pseudomonasaeruginosa1785和P.marginata766烃羟化酶基因alkB片段.根据烃羟化酶的保守氨基酸序列,设计兼并引物,扩增P.aeruginosa1785和P.marginata766的alkB片段,获得了目标产物.经DNA测序和氨基酸序列分析,证实目标片段编码的肽段含有烃羟化酶的特征基序.由此确认采用该方法分离到了长链烷烃降解基因的alkB同源体片段.DNA序列比对结果表明,P.aeruginosa1785和P.marginata766的alkB片段与P.aeruginosaPAO1的alkB1和alkB2的相似性分别达到95.7%和94.8%.这些alkB片段可用于分析烃降解微生物群落结构.图3表2参11     

缺氧嗜甲烷古菌研究进展

综述了缺氧嗜甲烷古菌的分布、生态位、形态与代谢特征的新发现,并讨论了其与产甲烷菌的关系.在无氧条件下,缺氧嗜甲烷古菌与硫酸盐还原菌互养,氧化甲烷气体以阻止其进入大气.缺氧嗜甲烷古菌主要分布于深海甲烷渗漏区和冷泉区域,在其他多种缺氧环境中也能发现,由于还未获得纯培养,对这类微生物的生态位知之甚少.其细胞呈球状、杆状,有时聚集成球状集合体或连接形成丝状体.缺氧甲烷氧化可能经过"反甲烷合成"、"甲基合成"等路径.嗜甲烷古菌与产甲烷菌有着较近的亲缘关系,并且存在许多相似点.图1表1参37     

土地退化研究综述

在归纳总结国内外学者对土地退化的概念内涵界定的基础上，综述了土地退化机理、类型划分、评价与监测、及防治与生态重建等方面的国内外研究进展，并在此基础上提出了进一步深入研究我国土地退化问题的方向：1)土地退化评价指标体系的研究；2)土地退化监测与预警的系统研究；3)重点土地退化类型及其退化机制研究；4)退化土地生态重建的原理、方法及技术体系；5)用经济手段进行生态环境建设；6)构建退化土地生态重建的政策保障体系；7)重建技术与模式的试验示范。     

Studies on Rhizospheric Mycoflora of Tea (Camellia sinensis):In vitro Antagonism with Dominant Bacteria

The rhizospheres of established tea bushes have some specificcharacteristics which are associated with the long lived nature of teaplants,viz.,negative rhizospheric effect,lowering of soil pH,antagonistic activities among microbial communities and dominan…