基于双核酸频率分布特征的细菌亲缘关系定量分析

目的采用生物信息学方法定量分析细菌的亲缘关系。方法抽取全基因组核酸序列的双核苷酸频率特征向量,表征数字特征。采用Pearson相关系数分析特征向量之间的距离。结果以119个细菌的全基因组核酸序列为研究对象,两两比对的结果为:越是相近的物种,Pearson相关系数越大,PCC距离越小。结论该方法对细菌亲缘关系的定量描述做了有益的探索。     

贝壳砂改良土壤中反硝化细菌的分析

【目的】通过对一处经过长期使用贝壳砂进行改良的土壤中的反硝化细菌的多样性和细菌分离分析,研究该土壤中反硝化细菌的组成特征。【方法】采用454焦磷酸测序的方法分析了土壤样品中微生物群落的组成,选用Giltay培养基培养、鉴定从土壤中挑选的分离物的反硝化能力,并对具有反硝化能力的微生物进行了16S rRNA基因鉴定。【结果】该土壤样品中占据优势地位的为Proteobacteria、Acidobacteria、Bacteroidetes、Chloroflexi等门的微生物,属的水平上则有近70%尚未确立分类地位。所分离的细菌中,共得到12株厌氧条件下具有较高硝酸盐去除效率的微生物,分属Pseudomonas、Aeromonas、Serratia和Acinetobacter,均为γ变形菌纲的微生物。【结论】该土壤中具有较高的微生物多样性,包括很多未知类型的微生物和众多类型的反硝化细菌;分离到了11株具有反硝化能力的菌株,可用于该土壤的反硝化过程的进一步研究。     

喹啉废水反硝化反应器中优势菌的代谢功能分析

采用纯培养技术对一个降解喹啉的反硝化反应器筛选到的26株优势菌株进行反硝化能力以及好氧降解喹啉能力研究,其中的反硝化菌还测定了反硝化条件下的喹啉降解能力。结果发现Bacillus、Staphylococcus、Pseudomonas、Brucella、Delftia等5个属的10株菌具有反硝化能力,Rhodococcus属的9株细菌能够好氧降解喹啉,揭示了反硝化喹啉降解反应器中主要细菌类型的代谢特性,发现在缺氧反硝化反应器中存在多样的代谢类型的细菌。     

PCR-DGGE对长江河口八种野生鱼类肠道菌群多样性的比较研究

目的分析长江河口捕获的8种野生鱼类的肠道菌群多样性的差异并观察这种差异与食性的联系。方法采用PCR-DGGE(denaturing gradient gel electrophoresis)技术,DGGE图谱用PCA(principal component analy-sis)方法进行分析。结果建立了长江口8种鱼野生条件下肠道菌群的DGGE指纹图谱,观察到它们在野生条件下的肠道菌群的差异。其中,营底栖生活的舌鰕虎鱼的肠道菌群和其他7种野生鱼有着明显的差异,其他7种鱼的肠道菌群多样性的差异与它们的食性差异相关。结论PCR-DGGE技术是一种能够快速有效地分析研究鱼类肠道菌群结构的技术。8种野生鱼的肠道菌群的结构有明显的差别,并且食性差异大的鱼类之间肠道菌群差异也     

粪便样品中大肠杆菌多态性分子研究

以粪便样品中分离到的大肠杆菌为研究对象,比较了3种不同方法在分离鉴定大肠杆菌过程中的应用。首先,通过传统方法从粪便样品中分离,筛选和确定了一批大肠杆菌疑似菌株,再用现代分子生物学方法对待鉴定的大肠杆菌疑似菌株,已知大肠杆菌MG1655以及几种其它细菌进行ARDRA(AmplifiedRibosomalDNARestrictionAnalysis)分析,最后利用ERIC-PCR技术在个体水平上分析菌株的多样性。结果表明,所有由传统方法确定的大肠杆菌疑似菌株和MG1655都属于同一ARDRA型,并与其它细菌的ARDRA条码型不同。这说明ARDRA分析得到的结果与传统分析方法的结果吻合,利用ARDRA分析可以区分大肠杆菌和其它肠道细菌。但是在本实验中ARDRA分析不能反映大肠杆菌中不同菌株之间的多样性,ERIC-PCR则可以区分它们。     

应用PCR与温度梯度凝胶电泳分析龈上菌斑微生物群落

目的应用PCR与温度梯度凝胶电泳(PCR—TGGE)分子技术对成年健康口腔的龈上菌斑中微生物群落组成进行分析。方法8例成年个体包括4男4女,年龄19～29岁,分别采取每例个体上下颌牙周龈上菌斑样品,共18份(个体Subl间隔10天采集2次样品)。提取菌斑DNA,PCR扩增16SrDNAV3可变区,产物经TGGE后进行相似系数分析。结果同一个体的上下颌微生物群落组成相似性系数为81％～95％,而不同个体的龈上菌斑微生物群落组成相似性系数,均在60％以下。结论不同个体具有其独特的牙周微生物群落,而且在一定时期内组成稳定。     

小檗碱对大鼠肠道菌群结构的体外影响

目的研究小檗碱在体外对高脂饮食诱导的肥胖、胰岛素抵抗大鼠(HFD)肠道菌群和正常饮食对照大鼠(NCD)肠道菌群结构的体外影响。方法采用体外厌氧培养、PCR-DGGE和454焦磷酸测序技术研究小檗碱对肠道菌群结构和多样性的影响。结果 DGGE指纹图谱和454焦磷酸测序结果都表明,小檗碱可以改变肠道菌群的结构,高剂量的小檗碱可以减少肠道微生物的多样性。应用偏最小二乘法判别模型分析(PLS-DA)挑选与小檗碱相关的细菌类群(OTU),在HFD组中挑选了55个关键OTUs,其中53个被明显抑制或消除,剩余2个分别属于Proteus和Escherichia/Shigella属的OTUs则被小檗碱富集。在NCD组中挑选的51个关键OTUs中,32个被小檗碱抑制,17个被小檗碱富集。被富集的除了属于Klebsielal属的OTU外,还包括可以产生短链脂肪酸的Lactobacillus、Blautia属的OTUs。结论小檗碱可以直接调节肠道菌群的结构,对不同结构的肠道菌群其作用也不相同,不同浓度的小檗碱对肠道菌群的影响有较大差异。高浓度的小檗碱可以抑制大部分细菌的生长(其中有很多为肠道条件致病菌),减少肠道微生物的多样性,富集Enterobacteriaceae科的细菌(Proteus、Escherichia/Shigella、Klebsielal)。相较于HFD组,小檗碱可以显著富集NCD组大鼠肠道菌群中的短链脂肪酸产生菌。     

454焦磷酸测序分析几种哺乳动物粪便细菌多样性

摘要:【目的】分析比较几种哺乳动物粪便细菌群落多样性,了解粪便细菌多样性与动物进化和食物的关系。【方法】采集6 种哺乳动物粪便样品;提取总DNA;PCR扩增,获得16S rDNA V3标签片段;用454焦磷酸测序技术进行高通量测序;主要基于QIIME平台分析比较粪便细菌多样性。【结果】分析发现,厚壁菌门和拟杆菌门广泛存在于各样品中,并且占绝对优势。α多样性分析发现,杂食性的长臂猿、黑猩猩和川金丝猴的多样性最高,其次是肉食性的东北虎,来自熊科杂食性的亚洲黑熊和大熊猫的多样性最低。β 多样性分析发现,白眉长臂猿、黑猩猩、川金丝猴几种灵长目动物粪便的菌群相似,而大熊猫菌、黑熊、孟加拉虎几种食肉目动物粪便细菌群相似但食肉动物孟加拉虎主要又因含梭杆菌门而区别于其他动物。【结论】动物粪便细菌优势类群明显;同种动物重复样本的相似性最高,各种动物多样性存在差异,但几种灵长类动物粪便细菌多样性更丰富;动物粪便细菌的组成和动物的进化及食物相关。本研究为哺乳动物粪便菌资源及后续研究提供了借鉴。     

焦化废水工业处理装置和实验室装置硝化菌群的分子比较

反应器的群落结构分析有助于对工业装置的故障原因进行诊断。为了解决某焦化废水处理装置硝化功能低下的故障,构建了一套相似的实验室装置作为参照系统,该装置的硝化功能良好。通过工业装置和实验室装置好氧池生物膜16SrDNA克隆文库的比较,分析了它们之间硝化菌群的组成差异。实验室装置克隆文库的构成说明Nitrosomonas europaea-Nitrosoccus mobilis类群和Nitrospira属Ⅰ亚区系分别是该工艺条件下优势的氨氧化菌和亚硝酸氧化菌,但工业装置的克隆文库中却没有找到任何与硝化菌序列相近的克隆,这说明工业装置中硝化菌的多度较低。进一步使用Taqman荧光探针实时定量PCR测定了样品中Nitrospira属的多度,实验室装置中Nitrospira属16S rDNA的拷贝数达到3.4×106个/微克基因组DNA,而工业装置的测定值不到实验室装置的1/300。这些试验结果都表明工业装置好氧池微生物群落中缺少适当的硝化菌群是造成其硝化能力低下的重要原因。提高菌群中Nitrosomonas属和Nitrospira属的多度是解决工业装置硝化能力低下的关键。     

马传染性贫血病毒白细胞弱毒疫苗株及其亲本毒驴强毒株前病毒基因组比较分析

为阐明马传染性贫血白细胞弱毒疫苗株(EIAVDLV)的致弱和免疫保护机理,对EIAVDLV121及其亲本驴强毒株(EIAVDV117)前病毒全基因组序列进行了测定,并结合准种理论,分析了EIAV疫苗致弱过程中基因组进化特点。利用LA-PCR技术对EIAVDV117和EIAVDLV121的前病毒基因组分两段进行扩增,分别获得4个和10个前病毒全基因组序列。EIAVDV117前病毒基因组平均为8236bp,G C含量38.0。EIAVDLV121前病毒基因组平均8249bp,G C含量37.3。两者的前病毒基因组平均差异率为2.8。其中S2、LTR和env基因差异较大,分别为4.1、3.9和3.1。此外,S2、S3和env推导的氨基酸的差异明显,分别为10.4、5.6和4.8(gp90为6.8)。EIAVDLV121各基因的异质性均显著高于EIAVDV117。研究发现体外培养的EIAVDLV121至少有5种类型的LTR混合存在。在gp90推导的氨基酸序列上,EIAVDV117比EIAVDLV121平均多2个N-糖基化位点,总数为19,其中3个为EIAVDV117特有。EIAVDLV121有1个疫苗株特有N-糖基化位点。研究结果为进一步探讨马传染性贫血弱毒疫苗生物学特性提供信息。