枯草芽孢杆菌ComQXPA群体感应系统及其潜在生防应用

群体感应是细菌依赖细胞密度进行信息传递的一种行为模式。枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)中感受态调控系统ComQXPA (Com是compotence的缩写),是其重要的群体感应系统。介绍了枯草芽孢杆菌ComQXPA群体感应系统的组成,阐述了ComQXPA群体感应系统在菌体生长繁殖过程中重要调控机制的研究进展。总结了枯草芽孢杆菌作为生防菌在农业方面应用的作用机制,针对其ComQXPA群体感应系统的调控作用,提出了该系统在生防方面的潜在应用方向,以期为拓展其研究领域提供思路。     

细菌群体通讯信号及其淬灭研究进展

群体感应(Quorum sensing, QS)是细菌通过信号分子的分泌、识别,从而调控细胞运动性、生物膜形成、毒素产生等致病行为的细胞交流机制,是病原菌致病过程的指挥系统,也是细菌病害防控的新靶标.群体感应淬灭(Quorum quenching, QQ)则是通过信号分子类似物、信号分子降解酶剂、信号受体激活剂/抑制剂等策略干扰、阻断病原菌的群体感应通讯系统.文章综述了3类重要的细菌群体通讯信号及其淬灭研究的进展,并对研究进行了总结与展望.     

17种中草药细菌群体感应抑制剂的筛选

微生物致病性在很大程度上受到群体感应系统的调控、筛选群体感应系统抑制剂被认为是解决微生物 致病性的有效方法之一。对17 种中草药进行了群体感应抑制剂的筛选、结果表明、其中8 种中草药能抑制 Chromobacterium violaceum CV026 产紫色色素的能力。试管梯度试验表明、这8 种中草药有明显的群体感应抑制效 果。浮游抑制试验结果表明、17 种中草药中的13 种可抑制铜绿假单胞菌的浮游。进一步对中草药中群体感应抑制剂 的分离鉴定、将为揭示细菌群体感应抑制剂的机制研究和应用奠定基础。     

群体感应抑制及其植物病害防控应用研究进展

许多植物病原菌致病机制依赖于病原微生物群体感应系统的调控,基于群体感应抑制的原理筛选高效的群体感应抑制剂有望成为解决植物病害防治问题的有效途径.文章介绍了群体感应抑制的研究策略,主要包括阻断群体感应信号分子的产生、促进信号分子降解及抑制信号分子与受体结合;综述了近年来主要的群体抑制剂种类及其在植物病害防治上的应用情况,指出群体感应抑制剂并不妨碍病原菌的正常生长代谢,而是抑制群体感应系统,减弱病原菌的毒力,降低其致病性.提出今后应加强群体感应抑制剂筛选和基于群体感应系统淬灭机制的植物病害防治研究,为植物病害防治提供绿色安全的防控措施.     

细菌群体感应系统的研究进展

群体感应是细菌监控自身群体密度的环境信号感受系统。细菌在繁殖过程中分泌一些特定的化学信号分子,这种信号分子从胞内扩散到胞外,当这种信号分子达到一定的阈值时,细菌感受到自身的细胞密度,启动某些基因的表达,这一过程称为群体感应(quorum-sensing)。目前,已在许多革兰氏阳性菌和阴性菌中发现了群体感应系统,调控许多基因的表达。笔者综述了细菌的群体感应系统的最新进展及群体感应的作用,并阐述了其在生物技术领域的应用前景。     

微生物群体感应及其在感染性疾病治疗新策略中的潜在应用

微生物抗药性突变株的出现,导致抗生素的治疗效果大幅降低,寻找新的感染性疾病防治策略迫在眉睫。病原菌的致病毒性受群体感应系统调控,因此,以群体感应为靶标,调控群体感应过程中的关键步骤可以达到治疗感染性疾病的目的。这种以阻断群体感应过程而非细胞生长为治疗策略的方式,不会引起抗药性突变株的出现,所开发的药物是抗病原性的,是继抗生素之后最具发展前景的新型抗感染药物之一。主要论述了有关群体感应作为新型药物靶标的可能性及相关研究的最新进展。     

细菌群体感应效应及其应用研究进展

细菌群体感应效应,1种依赖于细菌密度的细胞间普遍存在的通讯机制,是细菌群体行为的调节机制。较全面地介绍了细菌群体感应效应的概念、种类及近年来的应用研究进展。     

营养化学感应系统研究进展

人和动物消化器官的营养化学感应系统是胃肠上皮细胞受体对食物信息感受与内脏迷走神经元之间信息传递和互作的复杂信号传递系统。营养化学感应系统由独立化学感应细胞组成,具有形态学的多样性,在体内分布十分广泛,这为其功能作用的发挥奠定了基础。研究表明,营养化学感应系统在调控采食、消化与吸收、肠道生长与功能、肠道防御机制以及宿主与微生物的互作中起着重要作用,并且不同细胞型之间具有不同的功能。它们是营养物质消化吸收的重要调控途径,其功能研究有助于化学感应机制的营养学作用的理解。因此,为了更好的理解和研究营养化学感应系统,本文就营养化学感应系统的分布及其功能作用进行了简要综述。     

群体感应抑制剂控制微生物污染的研究进展

群体感应是依据细菌种群密度的一种细菌交流机制。细菌根据这个机制可调节多种活力,如毒力、生物膜的形成、生物发光、孢子的形成、DNA转录等。近年来,相关报道提出如果细菌的群体感应被干扰,那么微生物基因的表达和代谢将受到影响,从而影响微生物的生长和繁殖。因此,群体感应抑制剂可作为控制微生物污染的可行方案。研究中,简要描述了主要的群体感应系统、确定自体诱导物类型的方法和理想群体感应抑制剂应具备的特点,突出介绍了4种具有群体感应抑制功能的植物精油,并且总结了几种有群体感应抑制功能的物质。     

植物病原黄单胞菌DSF信号依赖的群体感应机制及调控网络

群体感应是微生物之间相互交流的一种重要联络方式,它协助细菌能感应群体密度从而调节基因表达。20世纪80年代以来,多种群体感应信号及其传导机制得以阐明。DSF（diffusible signal factor）是近年来在野油菜黄单胞菌中首先鉴定的1个新型群体感应信号,化学结构为顺式11?甲基?2?十二碳烯酸,其信号传导途径包括RpfC/RpfG双组分感应系统、二级信使环二鸟苷酸（c-di-GMP）、全局性转录因子Clp等。在野油菜黄单胞菌中,DSF群体感应信号调控3类生物学功能：一是促进致病相关基因的表达;二是抑制生物膜形成;三是促进黄单胞菌作出代谢调整,适应高群体密度环境。RpfF是DSF信号生物合成过程中的关键酶,黄单胞菌在高群体密度条件下通过一种新型自我诱导机制大量合成DSF。DSF信号不仅存在于所有黄单胞菌属细菌中,也广泛存在于苛养木杆菌、嗜麦芽寡养单胞菌、伯克氏菌、铜绿假单胞菌和许多海洋细菌中,其传导途径和生物学功能还有待进一步阐明。     

革兰阳性细菌AIP型群体感应抑制剂的研究进展

以自诱导肽(autoinducter peptide)AIP为信号分子的细菌群体感应(quorum sensing,QS)系统存在于多种革兰阳性细菌中,是研究新型抗金黄色葡萄球菌等革兰阳性细菌药物的重要突破口。目前发现的AIP型群体感应抑制剂(quorum sensing inhibitors,QSIs)有小分子与大分子2种类型,笔者对这2类AIP型QSIs的研究进展进行综述,为新型抗菌药物的研发提供理论依据。     

假单胞菌HT66的PhzI-PhzR调控系统的功能研究

绿针假单胞菌(Pseudomonas chlororaphis)HT66是一株分泌高水平吩嗪-1-甲酰胺(phenazine-1-carboxamide,简称PCN)的植物根际促生细菌。通过全基因组测序与分析,发现phz基因簇上游存在着PhzI-PhzR双元调控系统。显色实验表明,野生株信号分子抽提物不能使指示菌紫色杆菌(Chromobacterium violaceum)CV026显紫色,但能使指示菌根癌农杆菌(Agrobacterium tumefaciens)NTL4显蓝色。研究采用基因无痕敲除方法构建了突变株ΔphzⅠ、ΔphzR;与野生株相比,ΔphzⅠ突变株丧失了PCN合成能力,对终极腐霉的抑制作用明显下降;而且突变株ΔphzⅠ的信号分子抽提物也不能使指示菌NTL4菌显色。由此可见,菌株HT66以高丝氨酸内酯作为群体感应的信号分子,且吩嗪的生物合成受到了PhzI-PhzR的严格调控。进一步形态观察表明,突变株ΔphzⅠ的菌落颜色变为乳白色,鞭毛泳动性与野生株相比大大降低,但其群体从动性变化不显著。     

一株假交替单胞菌DL3的抑菌与群体感应淬灭活性研究

本实验室从水产养殖池防污附钢片的微生物黏膜中分离到一株菌DL3,为了明确该菌株的活性及作为有益菌进行应用的可能,通过细菌分离培养、16S rRNA测序和系统发育分析对其做了初步鉴定,并采用牛津杯法、平板法分别测定了菌株的抑菌活性和群体感应淬灭活性。基于菌株DL3 16S rRNA基因序列的系统发育分析表明,该菌株与解肽假交替单胞菌(Pseudoalteromonas peptidolytica)NBRC 101021^T的相似性最高,亲缘关系最近,为99.64%;抑菌试验显示,该菌株对鳗弧菌(Vibrio anguillarum)和铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa)的抑制作用最强,对金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)、大肠埃希菌(Escherichi coli)、沙门氏菌(Salmonella)、链球菌(Streptococcus)、志贺氏杆菌(Shigella)、河弧菌(V.fluvialis)、东方弧菌(V.orientalis)、哈维氏弧菌(V.harveyi)和短小芽孢杆菌(Bacillus pumilus...     

溶藻弧菌生物被膜的特性与相关基因的研究

建立溶藻弧菌（gibrioaigino／yticus）的生物被膜（BF）体外形成模型,用银染法观察检测溶藻弧菌HY9901生物被膜的形成;同时研究温度和消毒剂对HY9901的游离（FC）细菌和具有生物被膜（BF）的细菌的影响。实验结果表明,溶藻弧菌HY9901株可以形成BF,而非致病株ZJ017不形成BF。HY9901株的BF细菌经85℃30min、-20℃80d、0．01％新洁尔灭处理后均有存活,而游离（FC）细菌则无存活细菌。根据已发表的哈氏弧菌Lux R基因核酸序列,设计并合成了一对引物,对溶藻弧菌HY9901株的基因组进行PCR扩增和测序分析,扩增出了520bp的核苷酸片段,该片段与已发表的哈氏弧菌Lux L基因的同源性达95％,而非致病性菌株ZJ017株则扩增不出该基因片段。     

嗜水气单胞菌生物被膜的特性与相关基因的研究

建立嗜水气单胞菌（Aeromonas hydrophila,Ah）的生物被膜（BF）体外形成模型,用银染法及扫描电镜观察检测Ah致病株J-1、N-1及非致病株W-1、4332株产生BF的情况,同时研究温度和消毒剂对AhJ-1株的游离（Fc）细菌（以下简称FC细菌）和具有BF的细菌（以下简称BF细菌）的影响。实验表明：致病株AhJ-1、N-1株均可形成BF,而非致病株Ah W-1、4332株均不形成BF。Ah J-1株的BF细菌经85℃ 30min、-20℃ 80d、0．01％新洁尔灭处理后均有存活,而FC细菌无存活细菌。根据已发表的Ah A1株的转录调节蛋白基因（AhyR）核苷酸序列,设计并合成了一对引物,对AhJ-1、N-1、W-1、4332株的基因组进行PCR扩增和测序分析。发现致病性AhJ-1、N-1株可扩增出912bp的核苷酸片段,该片段与已发表的AhAhyR基因的同源性达99％．而非致病性AhW-1、4332株无该基因片段。     

含 P43 启动子 aiiA 基因重组枯草芽孢杆菌的构建与表达…

细菌群体可以通过响应N-酰基高丝氨酸内酯(N-acyl-homoserine lactones, AHLs)激活某些致病基因的表达,而芽胞杆菌可以表达AiiA(Autoinducer inactivation)蛋白降解病原菌的AHLs从而减低损害。为构建外源高效表达AiiA蛋白的工程菌,利用AiiA蛋白降解AHLs分子来防治细菌性植物病害,通过搭桥PCR扩增P43-aiiA联合片段,连接pHY300PLK载体,构建P43-aiiA-C11枯草芽孢杆菌菌株,验证其AiiA酶活。结果成功克隆得到P43-aiiA片段,经鉴定P43-aiiA-pHY300PLK成功转入C11菌株,通过AiiA活性检测,野生菌株组指示菌全部变蓝,3个平行实验组的蓝色指示菌至条状培养基中间变浅,至下端全部为白色菌落,说明实验所构建的P43-aiiA-C11菌株具有高于野生型C11菌株的淬灭酶活性,能明显降解信号分子。与野生型菌株相比,构建菌株P43-aiiA-C11表达产物具有显著降解AHLs的能力,研究结果为推动植物病害防治提供了重要理论基础。     

克雷伯氏肺炎杆菌群体感应系统缺失对合成2,3丁二醇的影响

通过同源重组技术敲除克雷伯氏肺炎杆菌的luxS基因,使其群体感应系统失活,研究突变株在2,3-丁二醇发酵培养基中的生长状况及对2,3-丁二醇合成的影响;同时检测对其他副产物合成的影响,通过对野生株和luxS突变株发酵合成2,3-丁二醇的结果进行研究发现,与野生株相比,失去了群体感应功能的luxS突变株利用同样质量浓度的葡萄糖合成2,3-丁二醇的能力提高了47.75%,同时琥珀酸、乳酸和乙醇等主要副产物的质量浓度大幅降低。     

根瘤菌群体感应系统在共生结瘤过程中的功能

根瘤菌能够合成群体感应(quorum sensing,QS)信号分子——酰基高丝氨酸内酯(N-acyl homoserine lactone,AHL)类化合物,其在与豆科植物共生结瘤的过程中,以群体密度依赖的方式通过AHLs诱导相关基因的表达。目前,根瘤菌QS系统的研究结果主要来自根瘤菌属和中华根瘤菌属。不同根瘤菌中的QS系统明显不同,它们对共生过程的影响有很大区别。同时,寄主植物也能通过分泌AHLs类似物等方式介导根瘤菌QS系统的表达。本文在简要介绍革兰氏阴性菌群体感应系统的基础上,综述了不同根瘤菌群体感应系统的类型及其对共生结瘤的影响,以及豆科植物对群体感应系统的响应等方面的研究进展,并对当前根瘤菌与豆科植物共生互作早期QS系统功能研究中存在的问题及今后的研究方向进行了分析与展望。     

N-乙酰基高丝氨酸内酯调节细菌与植物间互作的研究进展

植物促生菌具有抗病和促生的潜能,在农业生产及环境保护方面都具有重要的作用。在许多革兰氏阴性细菌中,N-乙酰基高丝氨酸内酯(AHLs)介导的群体感应(QS)系统不仅参与对细菌多种生理行为和生物学功能的调控,而且影响植物基因的表达及细菌与宿主植物间的互作。为了更好地开发利用生防菌,综述了多年来对AHLs跨界信号转导参与调节植物生长发育和抗逆性的研究,并对该领域今后的研究方向进行了展望,以期为改善植物抗逆性和促进生长提供一些新思路。