一株罗非鱼无乳链球菌Streptococcus agalactiae CS2108的全基因组测序及功能分析

无乳链球菌是罗非鱼的主要病原菌,给水产养殖业带来严重的经济损失。实验室前期从罗非鱼肝脏组织中分离到1株罗非鱼无乳链球菌,命名为Sreptococcus agalactiae CS2108。深入研究罗非鱼无乳链球菌S.agalactiae CS2108的致病机制,为有效防治无乳链球菌病提供理论支撑。采用Illumina Hiseq+PacBio的测序方法获得S.agalactiae CS2108基因组完成图,进一步对测序数据进行基因组组装、预测与功能注释,并在相应数据库预测毒力因子和耐药基因。S.agalactiae CS2108基因组包含1条染色体和1个质粒,染色体大小为2189951 bp,质粒大小为4440 bp;序列已提交至GenBank数据库,登录号分别为CP123969、CP123970;含有8个基因组岛,2个前噬菌体和6个CRISPR-Cas序列;得到248个毒力因子和141个耐药基因。报道这株罗非鱼无乳链球菌的全基因组序列,分析其基因功能,为后续罗非鱼无乳链球病的防治提供理论基础。

鱼源无乳链球菌和海豚链球菌耐药性及合理用药研究

[目的]探讨鱼源无乳链球菌、海豚链球菌对不同抗生素的耐药特性和与实际生产用药效果的相关性,为鱼源链球菌感染合理化用药提供参考依据。[方法]统计比较2013—2022年已报道文献以及笔者所在实验室纯化分离的183株鱼源链球菌对13种常规抗菌药物的耐药特性,结合生产实际用药效果评价药敏试验的科学指导性。[结果]141株无乳链球菌对磺胺嘧啶、复方新诺明、磺胺异恶唑、新霉素以及42株海豚链球菌对磺胺嘧啶、新霉素具有高耐药率,分别为100%、100%、99%、82%、100%、100%,而141株无乳链球菌和42株海豚链球菌对青霉素、氨苄西林、阿莫西林、多西环素、恩诺沙星、环丙沙星、氧氟沙星、左眼氟沙星、氟苯尼考等无耐药现象,与2013—2022年已报道文献统计发生高耐药率与低耐药率的药物类型大致相同;药敏试验判定为高耐药率的磺胺类药物在鱼源链球菌感染治疗中有75%以上的有效率。[结论]鱼源链球菌药敏试验中磺胺类、氟苯尼考等药物按现有判定标准并不适用,应重新建立新的判定标准和渔药说明书剂量;鱼源链球菌在氟苯尼考、多西环素、恩诺沙星、环丙沙星、氧氟沙星、左氧氟沙星等药物的体外敏感性测试结果与实际临床用药效果不一致,单一感染时谨慎使用。

高校微生物学课堂教学方式改革的探索

微生物学是高等学校重要的基础课程,本课程具有应用范围广、抽象性强和内容更新快的特点,在微生物学课堂上,常出现学生厌学、被动学习的现象。为了培养具有创新、创造能力的高层次工程技术人才,针对目前高校微生物学课堂教学过程中普遍存在的问题,我们从激发学生对微生物学的兴趣、增强学生自主学习的能力、丰富课堂内容和教学方式三方面对微生物学课堂进行教学方式改革的探索。

基于风味指纹谱的庐山云雾茶品质等级研究

为建立一种快速、无损的庐山云雾茶等级判别方法,采用气相离子迁移谱(gas chromatography-ion mobility spectrometry,GC-IMS)联用设备对3个等级共63个庐山云雾茶样的挥发性有机成分进行分析检测,并采用Otsu自动阈值分割算法对GC-IMS二维谱图中特征峰进行特征提取,以特征峰的峰面积为变量进行主成分分析,再结合K-最邻近(K-nearest neighbor,KNN)算法对主成分得分进行模式识别。结果表明,采用KNN方法能够很好地区分不同等级的庐山云雾茶,预测集样品识别率可达94.73%。

“分子生物学”课程与思政教育融合的初步探索

在现代分子生物技术快速发展的背景下,将分子生物学课程融入思政教育是新时代下培养高质量人才的根本途径,在教学过程中具有重要意义。本文将根据分子生物学的课程特点与性质,探索教学过程中的思政元素,并探讨两者融合的教学方法与策略,以期激发学生的学习兴趣,加深对社会主义核心价值观的理解,为培养高素质、高质量人才提供新的借鉴和思考。

甲酸对酿酒酵母的细胞毒性

研究甲酸对酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)GGSF16的毒害作用,测定不同质量浓度甲酸对酿酒酵母生长代谢的影响,结果表明,甲酸质量浓度为1.8 g/L时能够明显抑制酵母细胞的生长和降低乙醇产量,延长细胞发酵周期;酵母细胞外的核酸、蛋白质和丙二醛含量分别是对照组的1.4、1.67倍和5.3倍,胞内己糖激酶活力提高到3.95倍(P<0.05);从扫描电子显微镜结果可以看出酵母细胞经甲酸处理后光滑的表面出现了空洞、皱褶,细胞之间出现粘黏现象;傅里叶变换红外光谱分析结果表明甲酸通过改变蛋白质和糖类的结构破坏酵母细胞壁,同时增大了细胞膜通透性,使得细胞内容物外露,最终导致细胞的死亡。

基于非靶向代谢组学分析酿酒酵母甲酸胁迫的响应和耐受性机制

采用液相色谱-质谱联用(liquid chromatography-mass spectrometry,LC-MC)的非靶向代谢组学,探究酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)响应甲酸胁迫的代谢机制。主成分分析和正交偏最小二乘判别分析等多元统计结果表明,甲酸处理后酿酒酵母中发生显著变化(P<0.05)、变量投影重要性值超过1的差异代谢物共226种,主要为L-色氨酸、L-谷氨酰胺、5-羟基吲哚乙酸、吲哚乙醛、L-苯丙氨酸、L-谷氨酸、氧化型谷胱甘肽、5’-磷酸核糖基-N-甲酰甘氨酰胺。差异代谢通路分析表明,甲酸胁迫可能导致酵母细胞内活性氧积累诱导氧化应激、ATP过度消耗,这可能是抑制酵母细胞生长的主要原因。而胞内芳香族氨基酸的含量增加,部分氨基酸和核苷酸的合成代谢减慢可能是通过降低能量消耗而实现的自我保护,从而有助于提高酵母细胞对甲酸的耐受性。实验为进一步研究提高细胞酸类抑制物的耐受性方法提供了科学理论参考。

基于RNA-seq技术的酿酒酵母响应甲酸胁迫的分子机制研究

甲酸是木质纤维素水解液中一种具有代表性的小分子酸类细胞抑制物,在木质纤维素酒精发酵过程中能抑制细胞的生长。利用RNA-Seq分析技术对酿酒酵母在1.8 g/L甲酸处理前后的差异表达基因(differentially expressed genes,DEGs)进行了分析。结果表明,在甲酸的胁迫下,共鉴定出1504个DEGs,其中上调基因797个,下调基因707个,并通过GO(Gene Ontology)和KEGG(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes)富集分析发现,这些差异表达基因主要参与了核糖体通路、减数分裂-酵母、丝裂原活化蛋白激酶信号通路、糖酵解/糖异生通路、淀粉和蔗糖代谢通路、半胱氨酸和蛋氨酸代谢通路以及嘌呤代谢通路。研究初步揭示了甲酸胁迫下酿酒酵母的分子响应机制,为进一步研究提高木质纤维素水解液中细胞抑制物耐受性的方法提供了科学依据。

根瘤菌中甲硫氨酸亚砜还原酶底物蛋白的筛选与相互作用验证

根瘤菌在侵染豆科植物过程中会受到活性氧的氧化胁迫,含甲硫氨酸的蛋白质易被氧化成甲硫氨酸亚砜导致蛋白结构和功能改变,甲硫氨酸亚砜还原酶(methionine sulfoxide reductases,Msrs)能将甲硫氨酸亚砜还原成甲硫氨酸,恢复蛋白的结构和功能。前期在华癸中慢生根瘤菌(Mesorhizobium huakuii)7653R基因组中发现有4个Msrs和抗氧化压力密切相关,但其作用机制仍不清楚。【目的】通过筛选4个Msrs的相互作用底物,为阐明4个Msrs在M.huakuii 7653R中的作用机制提供证据。【方法】按照甲硫氨酸含量由高到低统计M.huakuii 7653R中所有蛋白的分布情况;利用蛋白互作网站预测获得4个Msrs的候选互作底物,将预测互作底物进行功能注释基因本体(gene ontology,GO)分析和京都基因和基因组百科全书(Kyoto encyclopedia of genes and genomes,KEGG)代谢通路分析;通过细菌双杂交初步验证它们之间的相互作用。【结果】甲硫氨酸含量百分数分布基本呈正态分布形式,位于中间百分数的蛋白最多,位于两边的蛋白较少;筛选获得有6个抗氧化酶和6个转录调控因子是4个Msrs的候选互作底物;细菌双杂交显示,有2个抗氧化酶和5个转录调控因子确实和4个Msrs存在不同程度的相互作用。【结论】为阐明Msrs在根瘤菌M.huakuii 7653R中抵抗氧化压力的作用机制提供了证据,为揭示根瘤菌抵抗活性氧提供了新的思路和方向。

华癸中慢生根瘤菌7653R MCHK-3535基因在自生和与紫云英共生中的功能

【目的】探究Mesorhizobium huakuii 7653R MCHK-3535基因在共生固氮中的功能。【方法】构建MCHK-3535插入失活突变体、超表达和互补菌株,对其进行共生表型鉴定;并测定各菌株的生长曲线、运动性及生物膜形成;利用qRT-PCR方法和组织表达定位分析MCHK-3535在共生过程中的时空表达特征。【结果】与野生型7653R相比,突变体Δ3535达到稳定期的生物量增加,运动性下降,生物膜形成增加。此外,MCHK-3535基因的失活会显著提高紫云英固氮能力和植物地上部分鲜重,但不影响根瘤数量及重量;且互补菌株C3535能部分回补到野生型性状,超表达菌株OV3535均无显著性差异;qRT-PCR和启动子组织表达定位发现,MCHK-3535基因主要在根瘤的侵染区、过渡区及固氮区表达,并且表达持续整个固氮期。【结论】MCHK-3535基因在自生及与紫云英共生过程中发挥重要功能,参与根瘤的正常发育并负向调控固氮酶活性。