产生埃博霉素的纤维堆囊菌的分子筛选

为寻找潜在的产生埃博霉素(epothilone)的纤维堆囊菌(Sorangium cellulosum),以埃博霉素生物合成基因簇中的epoA,epoC和epoK基因为探针,分别对60株不同土壤样品来源的纤维堆囊菌的DNA样品进行PCR筛选.筛选结果得到了7株阳性菌株,进一步对其进行发酵和粗提物的HPLC-MS分析,检测结果显示3株菌XMU-Nc-03,XMU-So-64和XMU-So-112能产生埃博霉素B,其中XMU-So-112的产量最高.本实验在筛选产埃博霉素活性菌株的同时,还建立了一个快速可靠的发现埃博霉素产生菌的方法.

杏鲍菇甲壳素对大鼠实验性脂肪肝的预防作用

为研究杏鲍菇甲壳素对脂肪肝的预防作用,采用给脂肪肝模型大鼠对其喂食不同浓度杏鲍菇甲壳素,以考来烯胺为阳性对照,饲养5周后观察其血清中丙氨酸转氨酶(alanine aminotransferase,ALT)、天冬氨酸转氨酶(aspartate aminotransferase,AST)、总胆固醇(total cholesterol,TC)、总甘油三酯(total triglycerides,TG)水平,肝脏组织中的TC、TG、丙二醛(malonaldehyde,MDA)水平、超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)活性及肝组织病理学变化情况。结果表明:杏鲍菇甲壳素能极显著性(P<0.01)地降低大鼠血清中ALT、AST、TC、TG水平,显著提高肝脏组织中SOD活性(P<0.05)、降低MDA活性,减轻肝组织脂肪性样变,减少TC、TG在肝组织中积累,并呈现剂量效应,并值得注意的是,与考来烯胺组相比,杏鲍菇甲壳素高剂量组的预防效果与之相近,无差异性(P>0.05)。结论:杏鲍菇甲壳素具有预防脂肪肝形成的作用。

壳聚糖涂膜对鲜切芋头保鲜效果的研究

本文主要研究不同浓度的壳聚糖可食性膜对鲜切芋头保鲜效果的影响,测定了冷藏期间主要的生理生化指标变化.实验结果表明:不同浓度的壳聚糖可食性膜对延缓鲜切芋头的褐变及可溶性固形物的降解、Vc含量的减少、可溶性总糖的降解都有一定的效果,其中以2%壳聚糖涂膜效果最为显著.

培养基诱导B16细胞黑色素合成及机理研究

研究不同培养基对B16细胞体外培养生物学特性的影响及其黑色素表达能力与相关分子作用机制.方法:利用不同培养基对B16细胞进行体外连续传代培养,考查培养基对细胞形态、细胞成活率、细胞周期和黑色素合成等方面的影响.同时,借助RT-PCR、Western Blot和双向电泳等技术,研究与黑色素生物合成相关蛋白质的表达水平.结果:B16细胞在Gibco-RPMI-1640-31800和Gibco-DMEM-12800这两种培养基中培养时,细胞外观形态良好、细胞活力强、传代周期短并且均可稳定连续传代培养,两者的细胞周期也一致;B16细胞在GibcoRPMI-1640-31800培养基中基本不合成黑色素,而在Gibco-DMEM-12800培养基能大量合成黑色素.分析B16细胞中三种黑色素合成相关蛋白质(Tyrosinase,Tyrosinase-related protein 1和Tyrosinase-related protein 2)在以上两种培养基中表达的差异,发现这三种蛋白质的m RNA转录水平基本没有差异,在Gibco-DMEM-12800培养基中这三种蛋白质的翻译水平均明显提高,总蛋白质组也更加多样.结论:Gibco-DMEM-12800培养基通过提高Tyrosinase、TRP1和TRP2等三种蛋白质的翻译水平使B16细胞黑色素大量合成.

香菇胞壁多糖的分子量测定及结构分析

采用高效液相色谱、气相色谱和化学分析等方法对香菇胞壁多糖(Lwp)的纯度、分子量及基本结构进行研究。结果表明:Lwp分子量为245 742 u,单糖组成为葡萄糖和极少量的甘露糖;Lwp中1→4糖苷键残基比例为42.7%,1→6糖苷键残基比例为38.1%,1→3糖苷键残基比例为11.1%,1→2糖苷键残基比例为8.1%。

金线莲抑制斑马鱼黑色素形成的活性组分筛选及机理研究

为探索金线莲中对黑色素形成具有抑制效果的活性组分,本研究对金线莲进行分离、提取,获得总提组、醇沉组与醇提组,利用斑马鱼筛选金线莲具有美白作用的活性组分。将受精后0.75 h的斑马鱼胚胎分别暴露于不同浓度的金线莲总提组、醇沉组、醇提组,72 h时观察结果表明,金线莲醇提物能有效抑制斑马鱼胚胎黑色素和黄色素沉着,浓度越高抑制效果越明显,且不影响胚胎生长发育。进一步采用半定量PCR和整胚原位杂交技术定量和定性地检测黑色素形成相关基因mRNA表达,结果表明金线莲醇提物可以有效降低silv、tyr和tyrp1a等黑色素合成相关基因的转录水平,且具有浓度依赖关系。通过检测酪氨酸酶活性显示,加入醇提物的实验组其酪氨酸酶活性随着处理浓度升高而逐渐降低。此外,在黑色素已经大量形成的情况下,金线莲醇提物仍可通过下调黑色素合成相关基因的mRNA表达及酪氨酸酶活性来抑制黑色素的形成,并且这种抑制效果可在金线莲醇提物撤除后得到恢复。上述实验结果表明,金线莲醇提物能显著抑制斑马鱼黑色素的形成,本文为金线莲在美白产品领域的开发和应用方面提供了有力支撑。

粘细菌的分离鉴定及活性检测

近年来,粘细菌由于其次级代谢产物结构新颖、生物活性多样而备受关注,成为发展新药的重要来源.利用已灭活酵母菌或大肠杆菌(Escherichia coli)诱导法和滤纸片诱导法等方法进行粘细菌的分离,并采取多种方法对所分离出菌株进行纯化,从95份土样中共分离出118株粘细菌,纯化出54株.根据16SrDNA进行菌株鉴定,主要的粘细菌为粘球菌属(Myxococcus)、珊瑚菌属(Corallococcus)、多囊菌属(Polyangium)和堆囊菌属(Sorangium).对获得纯化的菌株进行了抗菌抗肿瘤活性测定,结果显示有46.3%的菌株具有抗菌作用,有66.7%的菌株具有抗肿瘤作用,表明粘细菌是抗菌抗肿瘤活性物质的重要来源.

金线莲醇提物在斑马鱼中降血糖效果的探究

目的以斑马鱼为模型筛选金线莲具有降血糖效果的活性组分,并进行初步的机理研究。方法对金线莲进行分离与提取,分成三个组分:金线莲醇提物、大分子多糖(≥5×10~3)和小分子多糖(<5×10~3)。将发育至24 h的斑马鱼胚胎暴露于2%浓度的葡萄糖溶液(2%Glu)中,模拟急性高糖模型,待胚胎发育至48 h时再分别加入三种组分,同时继续用2%葡萄糖溶液处理,72 h时检测不同组分处理后幼鱼的组织液葡萄糖含量,筛选出具有降血糖效果的活性组分。利用半定量PCR和整胚原位杂交技术检测糖代谢相关基因mRNA水平的表达。结果本研究利用高糖胁迫构建斑马鱼糖尿病模型,在该模型下,糖代谢关键因子胰岛素基因(preproinsulin,insulin)、磷酸烯醇式羧基酶1基因(phosphoenolpyruvate carboxykinase 1,pck-1)、胰腺十二指肠同源盒基因1(pancreatic and duodenal homeobox 1,pdx-1)的表达都发生了明显改变,金线莲醇提物能够改善这些基因在高糖胁迫下引起的的异常表达,甚至恢复到正常水平。结论金线莲醇提物对斑马鱼高糖模型具有明显的降血糖功效,该研究为斑马鱼作为糖尿病模型用于探索降血糖药物提供了实验思路和手段。

灰树花多糖对体外胃粘膜创伤的修复作用

本文采用MTS[3-（4,5-dimethylthiazol-2-yl）-5-（3-carboxymethoxyphenyl）-2（4-sulfophenyl）-2H-tetrazolium]法检测灰树花多糖（GFP）对人胃正常粘膜上皮细胞（human gastric epithelial cell,GES-1）细胞增殖影响;使用毛细管对单层融合的GES-1细胞进行划痕,模拟胃粘膜创伤,观察并计算GFP作用后GES-1细胞创伤区域迁移及修复损伤的面积;ELISA（enzyme-linked immunosorbent assay）方法测定培养基上清液中表皮生长因子（epidermal growth factor,EGF）、转移生长因子（transforming growth factor-β1,TGF-β1）和三叶因子2（trefoil factors 2,TFF2）的含量变化;荧光定量PCR（RT-PCR）检测其m RNA的变化。实验结果表明：GFP通过上调EGF、TFF2,下调TGF-β1表达而促进GES-1细胞增殖,促进其向创伤区域迁移,可以完全覆盖创伤区域达到修复胃粘膜作用。

基于双重芯片式数字PCR快速鉴定KPC型碳青霉烯耐药肺炎克雷伯菌的方法

【背景】由于碳青霉烯类药物的泛用和滥用,致使肺炎克雷伯菌碳青霉烯耐药株与日俱增,产碳青霉烯酶是肺炎克雷伯菌对碳青霉烯类药物耐药的主要原因。目前对肺炎克雷伯菌碳青霉烯耐药株的检测方法存在费时费力、特异性差、灵敏度低等问题。【目的】建立一种能同时检测肺炎克雷伯菌和碳青霉烯酶基因blaKPC的双重芯片式数字PCR方法。【方法】依据肺炎克雷伯菌的特有基因yhaI和碳青霉烯耐药基因blaKPC保守序列设计特异性引物和探针,确定双重芯片式数字PCR同时对yhaI和blaKPC两个基因核酸浓度绝对定量的检测范围、检出限和最佳实验体系,并进行方法特异性、灵敏度、重复性分析及临床菌株的检测。【结果】双重芯片式数字PCR检测灵敏度比双重实时荧光定量PCR提高了约1.5个数量级,在两基因同时检出的情况下,最低检出限分别为3.74 copies/μL (yhaI基因)和1.93 copies/μL (blaKPC基因);优化后的双重芯片式数字PCR对参考菌株检测特异性的结果与双重实时荧光定量PCR结果一致;利用优化后的双重芯片式数字PCR方法共检测58株临床菌株,其中肺炎克雷伯菌43株,属肺炎克雷伯菌且含有blaKPC基因的菌株13株,这与质谱及耐药谱检测结果一致。【结论】利用双重芯片式数字PCR技术建立了产KPC型碳青霉烯酶肺炎克雷伯菌的绝对定量检测方法。该方法特异性强、灵敏度高、准确度好,可用于检测具有碳青霉烯酶基因blaKPC的肺炎克雷伯菌的核酸检测和定量分析,也为产其他类型碳青霉烯酶的病原菌检测提供了新的技术参考。

浅紫灰链霉菌CQ01819及其次级代谢产物的定向发掘

【目的】采用特征次级代谢产物生物合成的保守功能基因探针,定向分离土壤中产生特征次级代谢产物的菌种资源,借助基因转录分析为导向的培养基优化方法,获得目标次生代谢产物。【方法】首先,根据5种特征次级代谢产物保守的合成功能基因设计简并引物,定向从土壤样品中筛选、分离并纯化菌株。然后,以RT-qPCR为指导开展目标产物的发酵培养基优化;最后,对菌株进行发酵,利用多种色谱技术分离纯化目标天然产物,并结合高分辨质谱与核磁共振等技术对所获得的化合物进行结构鉴定。【结果】从土壤中筛选得到了一株AHBA合酶基因和环氧化酶基因均为阳性的链霉菌菌株(编号为CQ01819),根据转录分析优化发酵培养基,最终从该菌株分离纯化得到了含有AHBA结构单元的丝裂霉素C、聚醚类抗生素莫能霉素A和缬吲霉素。【结论】本研究通过菌株的定向分离纯化,筛选得到了产生预期抗生素的浅紫灰链霉菌菌株CQ01819;基于RT-qPCR指导的发酵培养基优化,确定了菌株的发酵条件;获得发酵粗提物后,采用多种色谱整合技术和光谱分析策略,快速分离并鉴定了目标产物。该研究为目标菌种资源的定向筛选、菌株的发酵条件的快速优化和化合物的定向分离提供了较好的参考。

抗细菌药物默诺霉素的化学生物学研究进展

默诺霉素(moenomycins)家族类化合物主要是由链霉菌产生,属于磷酸糖脂类抗生素。该类化合物通过与细菌细胞壁肽聚糖糖基转移酶(peptidoglycan transferase,PGT)的活性位点结合,可以抑制众多革兰氏阳性细菌细胞壁的合成,具有很强的生物活性和重要的应用开发潜力。本文针对默诺霉素的化学结构、生物活性机制、抗性机制、生物合成研究途径、外排机制和新结构创制等化学生物学方面进行了系统综述,并对默诺霉素化学生物学研究现状以及可能存在的问题进行了总结,旨在为高活性磷酸糖脂类临床药物的研究与开发提供借鉴。

放线菌来源的糖肽类抗生素的药学机制研究进展

糖肽类抗生素具有较好的抑制革兰氏阳性细菌生长的活性,临床上广泛用于治疗革兰氏阳性细菌导致的严重感染性疾病,也被认为是对抗这类顽固性病原菌的最后一道防线。随着耐药菌的不断涌现,糖肽类抗生素的应用越来越受到限制。本文针对糖肽类抗生素的结构特征与药效关系、生物学活性和病原菌对于它们的耐药机制,以及糖肽类抗生素的生物合成机制及其结构的合成生物学改造等方面进行了概述。最后,对糖肽类抗生素在应用中面临的问题进行了展望。

染色体DNA琼脂糖包埋法辅助的ExoCET技术克隆放线菌天然产物生物合成基因簇

【目的】本研究旨在通过将琼脂糖包埋染色体DNA的方法与ExoCET重组技术相结合,建立放线菌天然产物生物合成基因簇的捕获方法。然后将克隆基因簇导入通用底盘宿主中,实现目标生物合成基因簇的异源表达。【方法】首先,利用低熔点琼脂糖包埋技术制备菌株的染色体基因组总DNA,再用限制性内切酶消化含有染色体DNA的琼脂块,获得线性化的DNA样品;然后利用ExoCET重组技术,以p15A线性载体片段将目标基因簇线性片段进行捕获;再通过PCR-targeting的方法向目标质粒中引入所需的接合转移DNA元件。接着,将改造质粒通过接合转移导入到Streptomyces coelicolor M1252宿主中,获得不同的重组菌株。最后,对不同的菌株进行发酵并提取化合物,最后进行活性检测以及质谱检测。【结果】通过该方法,从菌株S.lincolnensis NRR2936中成功获得了林可霉素生物合成基因簇(lmb-BGC),从菌株Nonomuraea nitratireducens WYY166^(T)中克隆得到了2个核糖体肽类化合物的生物合成基因簇(nioblantin,niob-BGC和nitblantin,nitb-BGC),并实现了lmb-BGC在天蓝色链霉菌M1252中的成功表达。【结论】本研究通过将低熔点琼脂糖包埋技术与ExoCET重组技术进行合理整合,定向克隆得到了林可霉素以及2个新颖的羊毛硫肽类化合物的生物合成基因簇。然后,分别对重组质粒改造后,在天蓝色链霉菌M1252宿主中进行表达,分别获得重组菌株MJX01、MJX02和MJX04。最后,利用质谱以及活性测试的手段对发酵提取物进行了检测,确定了林可霉素生物合成基因簇在天蓝色链霉菌M1252中成功表达。本研究为通过基因簇克隆和异源表达发掘新化合物奠定了基础。

地面建造航天器中分离细菌Rothia amarae KJZ9的基因组序列分析及抗生素敏感性检测

在航天器的工厂建造阶段,基于密封舱微生物菌株的生理特征和菌株多样性分析,有效防止航天器密封舱内微生物的滋生,对保障航天器的长期在轨运行尤为重要。本研究在地面建造阶段的航天器中,通过对微生物样品的采集和分离纯化,获得了菌株KJZ9,经16S rRNA基因序列分析显示该菌株属于罗思氏菌属(Rothia)的amarae种,命名为Rothia amarae KJZ9(简称为菌株KJZ9)。该菌株的全基因组测序结果显示,其基因组为环型,大小为2407675 bp,G+C含量为52.26%。染色体中含有2352个蛋白的编码基因,50个tRNA,10个rRNA和1个tmRNA编码基因。同时,染色体的组成中还有3个游离的质粒、5个基因组岛和4个前噬菌体的存在。最后,系统测试了菌株R.amarae KJZ9对不同抗生素的敏感性。结果显示该菌株对3种抗生素具有较好的耐受性,即没有抑菌圈的形成;对10种不同的抗生素表现出较强的敏感性,产生了10 mm以上的抑菌圈。本研究不仅丰富了对罗思氏菌属基因组信息的认识,而且为地面建造阶段航天器中微生物的防控提供了参考。