防御假单胞菌H78中crp基因对抗生素合成的调控作用

crp基因(编码cAMP受体蛋白)作为全局调控因子广泛存在于各种细菌中,在不同菌株中表现不同的调控功能。防御假单胞菌(Pseudomonas protegens)H78能产生硝吡咯菌素(Prn)、2,4-二乙酰基间苯三酚(2,4-DAPG)和藤黄绿菌素(Plt)等多种广谱抗生素。为探究P.protegens H78中crp基因对抗生素Prn、2,4-DAPG和Plt合成的调控作用,利用基因无痕敲除、HPLC分析、lacZ报告基因分析等技术,分析crp基因对抗生素Prn、2,4-DAPG和Plt合成及基因表达的影响。结果表明:H78菌株中crp基因的敲除导致Prn合成操纵子prnABCD表达显著下降;Plt合成及操纵子表达显著上升;2,4-DAPG合成及操纵子表达小幅下降。因此,P.protegens H78中crp基因对抗生素Prn合成存在显著的正调控作用,而对Plt合成存在明显的负调控作用,对2,4-DAPG合成存在一定的正调控作用。

无辅助因子放线菌抗生素合成关键酶Dpgc的生信分析

为研究万古霉素等抗生素合成关键酶的特征,通过多种生信工具对Dpgc的序列进行分析、预测其理化性质及结构功能。结果显示:Dpgc分布于细胞质中,无信号肽,为亲水性可溶性蛋白,有7个潜在的磷酸化位点。预测到一个结构域,属于巴豆酸酶/烯酰辅酶A(CoA)水合酶超家族,其二级结中主要以α螺旋和无规则卷曲为主;三级结构预测到5种模型,其中模型4的误差小,以它为基础,预测到一个体积为171.52?3的催化口袋。采用swiss-model进行同源建模,结果表明:Dpgc建模结构可靠,可为该酶活性的进一步分析提供理论参考。Dpgc关键酶的生信分析佐证了该酶结构的一些实验研究的结果,为万古霉素等抗生素合成产量的提高提供了参考。

半合成抗生素合成中出现的色级问题探讨

针对色级问题进行剖析和讨论并提出了相应的解决措施。

关于半合成抗生素合成中出现的色级和乳化问题

近年来,许多半合成抗生素,如头孢类、青霉素类,在国内取得了长足的发展,其抗菌活性强,抗菌谱广,被许多制药企业竞相开发研制。这其中质量和收率是两个不可分割的,被永恒追求的主题,而恒量质量的一个重要指标是色级,同时在合成过程中乳化问题处理不好,将严重影响收率。本文针对这两个问题进行剖析和讨论并提出了相应的解决措施。1 色级问题中国90版药典对半合成抗生素的色级一般都有较明确规定,是一项重要考核指标,而色级主要是在半合成过程中引入的。

抑制性消减杂交法筛选炭样小单孢菌JXNU-1中抗生素合成相关基因

为了筛选炭样小单孢菌JXNU-1中抗生素合成相关基因,本研究以培养36 h(抗生素分泌前)的炭样小单孢菌JXNU-1菌体所合成c DNA为Driver,以培养108 h(抗生素分泌后)的菌体所合成的c DNA为Tester,构建炭样小单孢菌JXNU-1分泌抗生素前后的差异c DNA消减文库,筛选差异表达基因,荧光定量PCR验证其表达量,生物信息学方法分析其功能。研究结果表明,经抑制性消减杂交筛选得到5个与抗生素合成相关的差异表达基因;比照炭样小单孢菌JXNU-1全基因组序列,将所获5个基因定位到4个生物合成基因簇中,最后确定了炭样小单孢菌JXNU-1中抗生素生物合成相关的基因簇。本研究为阐明炭样小单孢菌JXNU-1中抗生素的生物合成机制提供了实验依据。

1株罗汉杉内生放线菌的鉴定、活性分析及抗生素生物合成基因的筛查

对1株从罗汉杉分离的内生放线菌LCB-0297进行系统学鉴定,在ISP3培养基上其气生菌丝灰烬色,有粉褐色可溶性色素,电镜观察孢子丝呈螺旋状,孢子椭球形表面多刺,通过其形态、生理生化特征初步确定为链霉菌。16S rRNA基因序列分析显示,放线菌LCB-0297与Streptomyces lanatus NBRC 12787(T)最为相似,相似性为98.531%,但在N-J树上仍在较远的2个分支上,确定为Streptomyces sp.。通过滤纸片法、SRB法进行抑菌、细胞毒活性检测,显示出较强的抑菌及抗癌活性。用PCR的方法对其多种抗生素生物合成基因进行筛查,该菌株含有Ⅰ型聚酮合成酶(PKS-Ⅰ)、非核糖体多肽合成酶(NRPS)、Ⅱ型聚酮合成酶(PKS-Ⅱ)的基因,含有多种潜在的抗生素合成基因。

天蓝色链霉菌中S-adenosylmethionine依赖性甲基转移酶同源基因sco1162调控孢子发育及抗生素合成

利用大肠杆菌-链霉菌穿梭质粒pDZY101携带的转座子Tn101随机插入到天蓝色链霉菌(Streptomyces coelicolor)M145构建的插入突变库,从中分离到一株孢子色素及抗生素合成明显发生变化的菌株BZ100.测序发现,该突变株中Tn101插入到了链霉菌的sco1162基因中.序列分析表明,该基因编码S腺苷甲硫氨酸(S-adenosylmethionine,SAM)依赖的甲基转移酶.为了验证该插入突变与表型的对应关系,构建了能在突变菌株中表达sco1162基因的互补质粒pFDZ16-1162,将该质粒转化突变株后,突变菌株的孢子形态和抗生素合成水平得到完全恢复.

一株藜内生放线菌的活性分析及抗生素生物合成潜力的筛查

对一株分离自药用植物藜的内生放线菌LCB-A236进行系统学鉴定。电镜扫描后观察到螺旋状的孢子丝和椭球形的孢子,通过其形态和生理生化特征初步确定为链霉菌。分子鉴定和系统发育分析结果显示,其与Streptomyces violaceorubidus LMG 20319T (AJ781374)进化地位最接近,相似度为99.71%,确定为Streptomyces sp.。通过平板法、SRB法和Lilian Sauma等人的激动率测试模型进行抗菌、抗癌及抗糖尿病活性测试,结果显示出较强的抗癌及抗糖尿病活性和中等的抗菌活性。菌株的5类抗生素合成酶基因PCR扩增筛查结果表明,该菌株含有I-型聚酮合成酶、II-型聚酮合成酶和非核糖体多肽合成酶的基因。

terC基因对天蓝色链霉菌抗生素合成和菌丝体生长的影响

【目的】研究天蓝色链霉菌中ter C(SCO2366)基因的功能。【方法】通过敲除天蓝色链霉菌中ter C基因,检测其对放线紫红素合成和菌丝体生长的影响。【结果】敲除天蓝色链霉菌中的ter C基因后,放线紫红素提前合成,同时菌丝体长度变短。【结论】ter C在天蓝色链霉菌中对放线紫红素的合成有负调控作用,同时影响菌丝体生长发育。

链霉菌抗生素生物合成的基因调控

链霉菌中抗生素生物合成受到许多调控基因的调控,它们通过途径特异性调控方式、全局性调控以及双组分调控方式对基因表达进行调控。概述这些调控基因将有利于改良抗生素生产菌株及新型抗生素的研究,并为改造链霉菌抗生素生物合成相关基因、提高产量提供理论依据。本文归纳了国内外链霉菌抗生素生物合成基因簇各调控基因及其研究进展。

一株黄独内生放线菌活性研究及抗生素生物合成潜力的筛查

对一株分离自药用植物黄独的内生菌放线菌LCB-A281进行系统学鉴定,并研究其发酵产物的抑菌活性、抗肿瘤活性及抗糖尿病活性,最后再筛查其抗生素生物合成潜能。根据其形态特征、培养特征、生理生化特征、16S r RNA基因测序及系统发育分析结果,可将菌株LCB-A281确为Streptomyces sp.。抑菌及抗肿瘤活性测试发现,该菌株对5株供试细菌均有明显的抑制作用,对肝癌细胞株Hep G2也具有极强的抑制效果,表明LCB-A281具有较强的广谱抗菌活性和极强的细胞毒活性。抗生素生物合成基因的PCR筛查结果显示,NRPS和PKS-II的基因筛查均呈阳性,可推知该菌株具有在筛选抗生素生产候选菌株方面的潜力。

炭样小单孢菌JXNU-1抗生素合成的转录组学分析

炭样小单孢菌JXNU-1是一株具有广谱抗菌活性的放线菌。为了揭示炭样小单孢菌JXNU-1中抗生素合成机制,本研究采用测序平台Illumina Hiseq 2000分别测定炭样小单孢菌JXNU-1发酵过程中分泌大量抗生素前（发酵36 h）、后（发酵108 h）的c DNA文库序列,分析其差异表达基因。研究表明：抗生素大量分泌前后的炭样小单孢菌JXNU-1的转录组测序分别产出2.36 G和2.80 G的数据,其有效序列接近100%,测序数据已提交到NCBI Sequence Read Archive数据库,获登录号SRP066689。分析两转录组的差异表达基因,得到炭样小单孢菌JXNU-1中抗生素大量合成前后的差异表达基因1 072个,其中包括573个表达上调的基因,499个表达下调的基因。将上调表达基因中的前30个差异最显著的基因定位到炭样小单孢菌JXNU-1基因组中的13个基因簇,并从中筛选到与抗生素合成相关基因簇4个。

Fe^(2+)/K_2S_2O_8氧化法预处理半合成抗生素废水的研究

采用Fe^(2+)/K_2S_2O_8氧化法预处理半合成抗生素废水,通过化学除磷试验,选取最佳除磷药剂并确定其最佳投加量;通过正交试验及单因素优化试验确定Fe^(2+)/K_2S_2O_8氧化的最优反应条件.结果表明,最佳除磷药剂为Ca O,当投加量为1800 mg/L时,出水TP<10 mg/L,出水p H值>11,利于后续实验.除磷后的废水再用Fe^(2+)/K_2S_2O_8体系氧化,当Fe SO_4和K_2S_2O_8投加量分别为1.3 mmol/L和0.7 mmol/L,反应时间为50 min,除磷后的废水初始p H值不调节时废水COD和色度去除率分别能达到63.4%、62.5%,且B/C也从0.2升到0.5,使废水的可生化性提高.

光催化氧化处理半合成抗生素制药废水试验研究

采用自制光催化氧化试验装置处理经ABR厌氧处理后的半合成抗生素制药废水。研究表明:CODcr、pH分别为823mg/L、7.23的废水,经光催化氧化处理,当废水流速200L/h、空气流速70L/h、光解时间90min时,CODcr去除率达93.1%、CODcr降至56.8mg/L。

半合成抗生素废水治理工艺方案选择

半合成抗生素废水具有高浓度、难降解、存在生物抑制性物质的特点,用工程实例说明在治理工艺方案选择上如何采取针对性的措施,确定的强化预处理+多级A/O工艺在处理类似废水中具有一定的优势,从机理上阐述了该工艺解决上述问题的可行性,并进一步指出了需要完善之处。

链霉菌的抗生素耐药基因

链霉菌的抗生素耐药基因在抗生素生物合成调控过程中起着重要的作用 ,同时又是细菌产生耐药性的最根本原因之一。在产抗生素的链霉菌中 ,耐药基因一般与抗生素合成基因紧密连锁 ,可能是合成基因簇的一部分 ,在抗生素合成过程中起调节作用。耐药基因可以通过垂直进化 (自身突变和选择 )和水平进化 (基因交换 :转化 ,转导 ,接合转移 )而获得 ,通过与染色体 DNA重组而整合入受体染色体 DNA中 ,或定殖于质粒中。耐药基因一般早于抗生素合成基因表达 ,诱导耐药性的表达受相应抗生素的诱导。对耐药基因的研究有助于阐明抗生素合成调控途径 ,筛选抗生素高产菌株 。

Fenton试剂法预处理半合成抗生素废水的研究

利用Fenton试剂处理半合成抗生素废水,研究了pH、H2O2投加量、Fe2+投加量、和反应时间对废水COD去除效果的影响。结果表明,通过Fenton试剂氧化可使废水COD有一定的去除效果,并大大改善了其可生化性。

现代药物合成抗生素的研究进展

目的:探讨药物合成抗生素的现代研究进展。方法:通过对抗生素中的四环素类、β-内酰胺类、大环内酯类及氨基糖苷类的化学结构进行分析,综述对于上述抗生素的现代新药开发的研究进展。结果:药物合成抗生素具有共同的生物特性及结构特点。结论:依据药物合成抗生素的共性,可进一步改造及研发新型的抗生素药物,具有重要的临床意义。