Halolysin SptA有助于嗜盐古菌Natrinema sp.J7-2长期生存

【背景】嗜盐古菌可以在盐沉积物中存活长达几百万年,是著名的长寿菌。许多嗜盐古菌分泌胞外蛋白酶,大多数分泌的胞外蛋白酶被称为Halolysin,具有以下特征：属于枯草杆菌蛋白酶类蛋白酶;在胞内折叠后经Tat途径高效分泌至胞外;可自加工形成成熟酶;尤其在天然宿主中大多数Halolysin在对数生长后期表达并在稳定期达到最高水平。目前Halolysin的酶学性质、加工成熟及分泌机制已被广泛研究,然而其生理功能的研究较少。Halolysin SptA是嗜盐古菌Natrinema sp.J7-2的主要胞外蛋白酶,前期研究发现多个顺式调控元件协同调节SptA的生长期依赖性表达,使SptA参与J7-2菌株不同生长期之间的转变,而且在衰亡期之后SptA有助于J7-2菌株继续生存。【目的】研究Halolysin SptA对Natrinema sp.J7-2长期生存的作用。【方法】将J7-2菌株和突变体ΔsptA1分别在寡营养、无外源营养物质（液体）及营养丰富（固体）条件下长期培养,通过比较二者的生长、生存和SptA的表达分泌情况进一步探讨SptA的作用。【结果】J7-2菌株在寡营养条件下产生更多SptA,培养后期（33 d） J7-2菌株活细胞数显著高于ΔsptA1。在无外源营养物质情况下长期温育,J7-2菌株和ΔsptA1经历多次细胞分裂和细胞死亡,在延长温育期间（73—200 d）存活的J7-2菌株细胞数量均显著多于存活的ΔsptA1细胞数量。在营养丰富的固体平板上培养的后期（160 d）,由于营养物质消耗,J7-2菌株通过SptA吸收和利用来源于死细胞蛋白的降解产物,帮助其群体长期生存。【结论】SptA介导的细胞死亡和死细胞蛋白降解,促进J7-2菌株利用来源于死细胞的营养物质,从而有助于菌株群体在营养缺乏条件下长期存活。本研究提供了关于Halolysin生理作用的新见解。     

用序列比对设计的茎环结构探针检测金黄色葡萄球菌

基于金黄色葡萄球菌16S rRNA基因序列,采用序列比对设计了一种茎环结构的寡聚核苷酸探针。探针的环序列即为金黄色葡萄球菌16S rRNA基因序列的其中一个片段,同其他菌种的16S rRNA基因序列误配2个以上的核苷酸,因此能高度专一、灵敏的检测金黄色葡萄球菌16S rRNA。根据分子信标技术和酶联免疫分析的原理,评估一个实验方法,即利用能构象转换的、固定化的茎环结构探针酶联检测靶核酸。由于探针的特异性加强,这个检测系统能有效的排除假阳性即不会出现误配一个核苷酸的情况。采用微量浓度测定分析,最低下限可检测出大约4ng的金葡球菌16SrRNA。这种方法的灵敏度比其他常规检测方法高出了至少一个数量级。     

基于支持向量机的民航飞行人员人格选拔分类器的探讨

目的:探究将统计学习方法应用于心理测验所得的大量数据进行学习分析的可行性,并基于探究结果对飞行职业的人格特征进行进一步探索,为飞行人员的选拔及评估提供新的思路。方法:从某航空公司随机抽取1020名男性被试,其中飞行人员510名,非飞行人员510名,采用卡特尔16项人格测试对其进行测验,施测后对得到的16项因子分采用支持向量机就随机划分的训练组和测试组进行学习,分析学习结果。结果:挑选出4项因子作为分类的特征因子,基于线性支持向量机构建的分类器在交叉验证下的平均正确率为64%。结论:采用SVM构建的分类器具有一定的可靠性和有效性。     

一株龙葵内生细菌SDE06去除Cd2+的实验

植物内生菌广泛存在于各种植物中, 对宿主的生命活动产生了各种影响。本研究通过对重金属镉(Cd)超累积植物龙葵(Solanum nigrum L.)内生菌优势种进行分离纯化, 并用含Cd2+培养基初步筛选, 得到7株有抗性的菌株, 分别命名为SDE01-07,其中SDE06在Cd2+浓度为80 mg/L的条件下仍能生长。经鉴定此株菌属芽孢杆菌属(Bacillus sp.)。对SDE06在不同条件下去除Cd2+的情况进行研究, 结果表明：正交实验得最佳实验条件为培养时间36 h, pH 6.0, 温度37°C     

解脂耶氏酵母脂肪酶LIP4和LIP5在毕赤酵母中的异源表达及酶学性质

【目的】克隆解脂耶氏酵母(Yarrowia lipolytica)脂肪酶LIP4和LIP5的cDNA序列,研究其基因结构,并实现其在毕赤酵母中的功能表达,以探讨其酶学性质。【方法】利用反转录PCR首次扩增LIP4和LIP5的编码基因,用SignalP 3.0分析其基因序列,然后分别构建胞内表达载体pPIC3.5K-Lip4、pPIC3.5K-Lip5和胞外表达载体pPIC9K-Lip4、pPIC9K-Lip5,将其转入毕赤酵母GS115中表达,以NTA树脂纯化酶蛋白,研究其酶学性质。【结果】cDNA序列测序结果显示两者均不含内含子,酶蛋白的氨基酸序列中含有典型脂肪酶的活性三联体结构和五肽保守区;酶学性质研究表明,两者的最适底物均为癸酸(C8)对硝基苯酚酯,最适pH为7.0,最适温度为40℃,但LIP4对pH和温度更敏感;两者均能被Ca2+激活,且LIP5还能为Mg2+激活,但均被Hg2+、乙二胺四乙酸(EDTA)和苯甲基磺酰氟(PMSF)强烈抑制。【结论】首次克隆了解脂耶氏酵母脂肪酶LIP4和LIP5编码基因,实现了其在毕赤酵母中的活性表达,并初步研究了其酶学性质,为上述脂肪酶的应用及进一步深入研究解脂耶氏酵母脂肪酶家族奠定了基础。     

西南地区高山湖泊中可培养细菌多样性及其所产胞外活性物质的特性

【目的】研究西南不同地区的高山湖泊中可培养细菌的多样性及其产胞外蛋白酶、纤维素酶和胞外多糖的能力。【方法】以西南4个不同地区的高山湖泊:雷波的马湖(LB)、中缅边境的凯邦亚湖(ZM)、沙德的莲花湖(SD)、腾冲的青海湖(TC)的水样为研究对象,利用稀释涂布平板方法对可培养细菌进行分离筛选,然后通过对可培养细菌的生理生化指标和16S r RNA基因序列进行分析,初步确定细菌属别;对分离得到的菌株进行产胞外蛋白酶和纤维素酶活性测定和产胞外多糖能力检测。【结果】从西南地区4个湖泊中共分离筛选得到41株细菌,其中LB 15株、ZM 13株、SD 7株、TC 6株。根据16S r RNA基因序列的系统进化分析,4个地区可培养细菌的组成和丰度存在明显差异,其中LB和ZM的优势菌属是芽孢杆菌属(Bacillus),其次是气单胞菌属(Aeromonas)和假单胞菌属(Pseudomonas),分离的TC菌株全部属于芽孢杆菌属(Bacillus),分离的SD菌株特异性较强。进一步酶活性和胞外多糖检测表明,分离得到的41株细菌中有28株菌的发酵产物具有蛋白酶活性,6株具有纤维素酶活性,17株可产胞外多糖(Exopolysaccharides,EPS)。其中有2株细菌同时产蛋白酶、纤维素酶和胞外多糖,10株细菌同时产蛋白酶和胞外多糖,2株细菌同时产蛋白酶和纤维素酶,1株细菌同时产纤维素酶和胞外多糖。【结论】西南4个高山湖泊中存在丰富的微生物菌种资源,且4个湖泊中筛选的可培养细菌受所处环境的影响大。其中莲花湖由于高海拔和较偏僻等特点,人为干扰小,分离得到的细菌类群与其他湖泊相比明显不同;而马湖、凯邦亚湖和青海湖3个湖泊的海拔相对较低,受人类活动影响较大,分离得到的细菌均较常见。此外高山湖泊中的可培养细菌具有分泌多种胞外活性物质特性,为工业化应用奠定了资源基础,极具更深入的开发和研究价值。     

环氧基高分子磁性复合微球固定化木瓜蛋白酶的研究

研究以甲基丙烯酸环氧丙酯(GMA)为单体,二甲基丙烯酸乙二醇酯(EDMA)为交联剂,聚乙烯醇(PVA)为分散剂,在Fe3O4磁性纳米粒子存在的条件下,合成了交联度为25%的磁性高分子复合微球(GMAE-DMA).并以这种微球为载体,进行了对木瓜蛋白酶的固定化研究.探讨了最佳的固定化条件如下:温度为25℃,反应时间20h,pH值为8.5,给酶量为160mg/g.同时以酪蛋白为底物,研究了固定化酶的酶学性质,结果表明:固定化酶对不同pH值环境的耐受力、热稳定性和操作稳定性都有较大幅度的提高.实验证明这种高分子磁性复合微球是一种优良的固定化酶载体.     

旅游交通碳排放的空间结构与情景分析

旅游业作为全球第一大产业,是影响气候变化的重要因素之一,旅游碳排放的相关研究近年来已经引起学者们的关注.选择了九寨沟风景区、西安碑林博物馆、南京珍珠泉风景区3个旅游交通模式差异明显的案例地为例,根据实地问卷调查数据估算了九寨沟风景区、西安碑林博物馆、珍珠泉旅游风景区2010年的旅游交通碳排放总量分别为654.18,108.44和15.92 Gg.通过比较九寨沟、西安碑林和珍珠泉的碳排放累积曲线,得出不同旅游平均距离的景区的碳排放结构均衡度有所不同,旅游平均距离偏低景区的碳排放结构最不均衡.同时,旅游景区的交通碳排放在距离上具有分段性,不同旅游平均距离的景区交通碳排放的空间结构具有明显的差异性.通过4种不同的交通情景分析发现,旅游平均距离高和距离中等的景区对飞机的碳减排敏感度较高,旅游平均距离偏低的景区自驾车的碳减排效果最为明显.研究结果为旅游管理部门根据碳排放结构有针对性的制定差异化的旅游交通碳减排政策提供了参考和借鉴.     

"肠道微生物-肠道-脑轴"机制--肠道微生物干预神经退行性病变研究进展

肠道微生物是人体中最为庞大和复杂的微生物群落,其对机体的健康,尤其是中枢神经退行性病变具有重要调节作用。其中,"肠道微生物-肠道-脑轴"机制是肠道微生物干预中枢神经退行性病变的重要途径。该机制主要通过以下三种方式来调节大脑功能:一是肠道微生物直接产生神经递质通过肠神经细胞上行至中枢神经系统;二是肠道微生物代谢产物刺激肠内分泌细胞产生神经肽类和胃肠激素类物质,影响大脑功能;三是肠道微生物或其代谢产物直接刺激肠道免疫系统,产生干扰素类物质干扰大脑免疫反应。本文对"肠道微生物-肠道-脑轴"机制的概念及研究进展进行了详细的介绍,同时总结了有关肠道微生物与阿尔兹海默症、帕金森症和多发性硬化症等神经退行性疾病相互作用的相关文献。依据"肠道微生物-肠道-脑轴"机制,利用肠道微生物预防和治疗神经退行性病变,或将成为解决中枢神经系统疾病的新措施。     

末端氧化酶CyxA增强肺炎克雷伯菌对外界环境的抵抗力及致病性

【背景】细胞色素bd末端氧化酶存在于许多致病菌中,保护细菌免受各种不利环境应激的损害,促进多种致病菌的毒力,由于真核生物缺乏这种酶,被认为是开发新型抗菌药物的一个有前景的靶标,肺炎克雷伯菌(以下简称“肺克”)中末端氧化酶的作用至今尚不清楚。【目的】探究末端氧化酶CyxA在肺炎克雷伯菌中的生物学功能。【方法】构建cyxA基因无痕缺失株与回补株,通过体外实验比较野生株WT及敲除株ΔcyxA的生长能力、生物被膜和荚膜合成能力、对不同环境因素(酸性、高渗、氧化、还原)及抗生素的抵抗力,同时结合体内感染实验分析CyxA对肺克致病性的作用。【结果】缺失cyxA基因后肺克体外有氧生长能力明显降低,生物被膜和荚膜合成能力无差异,对pH 5.5、1.9%氯化钠、过氧化氢、β-巯基乙醇和部分β-内酰胺类及氨基糖苷类抗生素的抵抗力降低。通过小鼠滴鼻实验发现缺失cyxA基因后肺克的致病性降低。【结论】本研究首次证实末端氧化酶CyxA促进肺克有氧生长,增强该菌对酸性、高渗、氧化还原环境及部分抗生素的抵抗力,从而增强肺克的致病性。该研究为进一步阐明末端氧化酶对肺克致病性的分子机制奠定基础,为后续开发靶向肺克末端氧化酶的新型抗菌药物提供参考。