假单胞菌生物被膜形成机制及控制:基于群体感应与第二信使关系

作为生鲜肉中的优势腐败菌,假单胞菌对肉品质量与安全构成严重威胁,其形成的生物被膜能够增强抗逆性,并发挥生物保护作用,从而使假单胞菌的消减更加具有挑战性。近年来,关于假单胞菌生物被膜形成机制的研究颇多,其中群体感应(quorum sensing,QS)系统和环二鸟苷酸(cyclic di-guanosine monophosphate,c-di-GMP)对生物被膜的调控作用一直是研究的焦点,并且二者之间可能存在复杂的调控关系。此外,相较于传统的生物被膜抑制策略,开发基于假单胞菌QS系统和c-di-GMP以及二者关系的抑制策略针对性更强且更具现实意义。因此,本文综述QS系统和c-di-GMP信号分子的合成过程,并从QS系统、c-di-GMP以及二者关系的角度阐述假单胞菌生物被膜形成机制,并总结针对QS系统和c-di-GMP的靶向抑制策略,旨在为食品工业中控制假单胞菌生物被膜提供理论依据。

生物被膜初始黏附调控机制及其在食品品质控制中的应用研究进展

生物被膜态是细菌在自然界中主要的存在形式。细菌的初始黏附开启了生物被膜形成的生命周期。初始黏附是浮游态细菌在细菌元器件、胞外聚合物等因素的影响下,吸附于生物或非生物表面并开始形成生物被膜的过程。细菌的初始黏附受到多种调控系统的影响,因此,对相关调控系统进行深入研究具有重要的意义。本文对环二鸟苷酸、双组分调控系统和群体感应系统3个主要影响细菌初始黏附的调控系统进行综述,并介绍这些调控系统调控细菌初始黏附作用的机制,同时对从控制初始黏附角度保证食品品质进行总结和展望。本文可为控制细菌生物被膜危害食品品质提供理论依据,对促进食品产业发展具有一定的现实意义。

食源性副溶血性弧菌生物被膜调控机制的研究进展

副溶血性弧菌是一种广泛存在于海产品中并可引起人类急性肠胃炎的食源性致病菌,极大地危害人类身体健康。生物被膜是细菌面对极端环境而产生的一类抗逆性极强的形态,且对抗生素及机体免疫力有着天然的抵抗能力,普通的消毒手法不能完全将其除尽。当副溶血性弧菌形成生物被膜之后,会对人体健康和食品工业造成更加严重的危害。本综述主要从环二鸟苷酸、群体感应系统和双组分系统3个调控因素来阐述影响副溶血性弧菌生物被膜形成的相关信号分子,重点对形成过程中的信号分子调控机制进行概述,这对进一步揭示以上几种调控因素调控生物被膜形成的机制十分必要。以期为食品安全、微生物防控等提供理论基础,有助于探究副溶血性弧菌生物被膜的控制方法。

一种异步的认知无线电网络跳频算法

针对认知无线电网络中次用户对之间的交会问题,即次用户对在同一时间接入到相同的信道,提出了一种异步的基于循环请求集的跳频算法(ACHA).首先,次用户将可用的空闲信道按照循环请求集的结构生成跳频序列,然后再跟随跳频序列依次接入到可用信道中.利用循环请求集系统的旋转相交特性,ACHA算法能够保证任意2个次用户之间的交会必然发生在一个基本跳频序列周期之内.仿真结果表明:与正交序列跳频算法和基于三角形数的跳频算法相比,ACHA算法能将平均交会时间降低20%和40%

基于折半加一的分布式循环请求集生成算法

提出一种新的分布式互斥循环请求集生成算法。该算法采用折半加一与局部递归的方式,在不明显增加请求集长度的情况下,能至少降低WK算法50%的时间复杂度。在利用局部递归方式计算循环请求集时,如果系统节点数属于某分段的后半段,则设定其循环请求集长度下限为N+1。性能分析结果表明,该算法能够在规定时间内计算大规模分布式系统的循环请求集,具有较高的实用性。

基于有限递归的最短长度循环请求集生成算法

如何在最短的时间内生成长度最短的对称循环请求集,是当前分布式计算乃至云计算必须解决的问题。提出了一种基于有限递归的最短长度对称循环请求集生成算法。该算法通过减少每一个递归层次的递归次数,在不增加请求集长度的情况下,能够有效地减少请求集生成过程中节点尝试的次数,从而有效地降低算法的时间复杂度,具有较高的实用价值。

具有O(n)时间复杂度的分布式请求集生成算法

在大规模完全分布式系统的互斥问题上,快速生成请求集是必要的。在基于松弛差集的相关原理上,引入了二次松弛差集的概念。经分析相关概念及定理,将原本"求差"的过程变为"求和"的过程;进而利用"求和"步骤间的递推关系,大大减少了求和步骤,使整个算法的时间复杂度控制在O(n)。与时间复杂度同为O(n2)的其他经典算法相比,生成的请求集长度仍保持在2槡n的数量级。

一种新的分布式互斥请求集生成算法

分布式互斥请求集的长度、对称性和生成的难易程度以及生成算法占用的空间及耗费的时间直接影响着基于该请求集的分布式互斥算法的消息复杂度、对称性和算法的应用规模。本文在基于循环编码的分布式互斥请求集生成算法的基础上,提出了一种增加算法初始化节点数量的对称分布式互斥请求集生成算法。其生成的请求集长度小于2N0.5,其时间复杂度也比基于循环编码的分布式互斥请求集生成算法小。因此,该算法较已有的分布式互斥请求集生成算法在性能上具有较大提高。

基于差集的高效能分布式请求集生成算法

在折半循环编码算法的基础上,提出了一种增加算法初始化节点数量和松弛正向差集的对称分布式互斥请求集生成算法,使算法的时间复杂度大幅度降低,而所生成的请求集长度仍然保持(2N)^(1/2)～2N^(1/2)之间。

一种改进的高效分布式互斥请求集生成算法

算法运行的高效性是衡量算法优劣的一个重要标准。分布式互斥请求集的长度、对称性以及生成的难易程度直接影响着生成该请求集的分布式扶持算法的时间复杂度、对称性和算法的应用规模。本文在松弛循环差集的基础上,依据三角形网格结构的特征,提出了一种高效的请求集生成算法,改进了已有的基于松弛循环差集的请求集生成算法。该算法通过增加请求集的初始化节点数,使算法的时间复杂度大幅度降低,同时所生成的请求集长度仍然保持在(2N)^(1/2)到2N^(1/2)之间。

黄单胞菌毒性因子调控的研究进展

黄单胞属植物病原细菌寄主非常广泛,能引起许多种重要经济作物发生病害。黄单胞菌在寄主组织内的侵染和繁殖取决于分泌的多糖、脂多糖、吸附素和III型分泌系统等毒性因子。细菌毒性因子的协调表达是通过群体感应途径、双组分系统和Clp、Zur、FhrR、HrpX和HpaR等转录后调控因子精细调控的。此外,毒力基因表达还受RNA结合蛋白RsmA转录后控制。在本综述中,我们对黄单胞菌控制分泌毒性因子的调控网络的研究进展进行了概括。

食源性细菌关键小分子信号通路研究进展

食源性细菌引起的食品腐败和生物被膜形成是食品科学领域关注的热点。研究表明这些现象与细菌群体感应(quorum sensing,QS)系统和第二信使环二鸟苷酸(cyclic di-guanosine monophosphate,c-di-GMP)系统密切相关,深入研究发现细菌可通过利用胞外自诱导物和胞内c-di-GMP分别感知细胞密度和外界刺激来调控一系列生理活性。鉴于此,本文主要围绕食品腐败和生物被膜形成关联的QS和c-di-GMP这两个系统,阐述食源性细菌关键小分子信号通路,探讨QS和c-di-GMP信号通路之间的调控网络,旨在更好地理解食品体系中细菌引起的腐败和生物被膜形成现象,提供保障食品品质与安全的控制靶点。

基于重复数的最短循环请求集生成算法

在分布式循环请求集长度最短时,针对请求集生成算法的时间复杂度和空间复杂度过高问题,提出了一种基于重复数的最短循环请求集生成算法。算法在基于循环松弛差集的思想上,以当前请求集差集允许的最大重复数作为判断条件,依次向请求集中添加元素。实验结果表明,系统节点数为70到90时,该算法在保证请求集长度最短,且空间复杂度为O(2N)的前提下,使得时间复杂度是穷搜方法的3.6E-03到6.8E-07,降低了最短循环请求集生成算法的时间复杂度。

假单胞菌合成环脂肽转录调控的研究进展

假单胞菌所合成的环脂肽是一类由环状的寡肽连接一个脂肪酸链组成的两亲性分子,利用巯基化模块由非核糖体肽合成酶合成。环脂肽的生物合成受到严格、复杂的调控,Gac S/Gac A双组分系统和群体感应系统是其中两类重要的调控系统。本文总结假单胞菌合成环脂肽的调控机制及相关调控因子;对基于PCR的高通量分子筛选方法获取特定环脂肽进行分析,同时对基于调控机制的遗传改造提高假单胞菌产环脂肽的能力和获取更多新型环脂肽等方面的应用进行展望。