摘要：环二肽(cyclodipeptide,CDP)是一类由2个α-氨基酸缩合而成的最小环肽分子,也可称为二酮哌嗪类化合物(diketopiperazines,DKPs)。CDP具有稳定的DKP环状骨架结构,活性广泛而显著,药用前景良好,发掘意义重大。放线菌是重要的CDP生产菌,同时具有非核糖体肽合成酶(nonribosomal peptide synthetase,NRPS)与环二肽合酶(cyclodipeptide synthase,CDPS)两种DKP骨架合成催化酶,并从中发现多种骨架结构修饰酶,研究开发价值巨大。本文系统介绍了放线菌CDP类活性化合物的DKP骨架合成途径及其结构修饰机制两方面的研究工作,以期为新型CDP类天然产物的发掘、新颖CDP分子生物合成机制的阐明及合成生物学设计与应用等领域的研究与实践提供参考。

摘要：【目的】通过分析模块型聚酮合酶(polyketide synthase,PKS)的系统进化关系,阐明酮基合成酶(ketosynthase,KS)和酰基转移酶(acyltransferase,AT)序列与聚酮产物之间的关系,为放线菌天然产物的筛选提供指导。【方法】从PKSDB数据库的20个模块型PKS基因簇中调取所有KS(190个)和AT(195个)氨基酸序列,利用MEGA 4.0软件分别构建KS、AT、KS+AT 3种序列模式的系统发育树,并计算KS序列的簇内和簇间平均进化距离。设计了一对KS结构域的引物,通过PCR方法对20株活性放线菌分离菌株进行了筛选,测定了阳性菌株的KS序列,和已知的相关KS序列构建系统发育树,并对阳性菌株进行了发酵培养和代谢产物分析。【结果】放线菌来源的同一PKS的KS序列倾向于聚成一个进化枝,且按照其产物结构聚类;同一PKS的KS簇内平均进化距离小于0.300,不同PKS的KS簇间平均进化距离一般大于0.300。AT系统发育树按照其底物特异性聚成两个大的分枝;同一PKS的部分AT分别处于两个分枝,其余AT散在分布。KS+AT系统发育树则综合了KS树和AT树的拓扑结构特点。获得13株KS阳性分离菌株,它们的多数KS序列按照菌株分别聚类,其中4株菌的大部分KS各自聚成独特的簇,5株菌的大部分KS分别处在已知PKS进化枝内。从3株阳性菌中分离到预期的聚酮类产物。【结论】放线菌中KS的进化方式以垂直进化为主,而AT则以水平进化为主;KS序列与产物结构相关,且KS簇间平均进化距离可作为不同PKS的判定标准;相对于AT和KS+AT,KS系统发育组学分析更适用于指导放线菌聚酮类产物的筛选。

摘要：本文初步研究了放线菌JSD-1的抑菌活性,并优化了影响其抑菌活性的发酵条件,从而增强抑菌效果。本研究以致病性大肠杆菌和金黄色葡萄球菌为指示菌,通过稀释涂布、琼脂打孔法和液态共培养法探究菌株JSD-1抑菌活性,并采用单因素试验及正交试验设计对影响JSD-1抑菌活性的发酵培养基及发酵条件进行优化。最终得出影响JSD-1抑菌活性的最适培养基为葡萄糖10.00 g/L,尿素2.50 g/L,最佳发酵条件组合为温度35℃,p H 7.0,接种量5%,培养时间7 d。通过发酵条件优化可明显增强放线菌JSD-1的抑菌活性,抑菌圈直径由优化前的10.08 mm增长至18.63 mm,有利于菌株JSD-1作为拮抗菌的进一步开发利用。研究发现JSD-1在病原细菌的对数生长期、稳定期及衰亡期持续抑制其生长增殖,这表明菌株JSD-1具有很大的抗菌潜力,可作为生防制剂的候选菌株。

摘要：放线菌是天然抗生素的重要来源,放线菌中存在着种类繁多的转录因子,精细控制着作为次级代谢产物的抗生素生物合成。作为原核生物单组分信号传递系统中的一个重要家族,TetR家族转录调控因子(TetR family transcriptional regulators,TFRs)广泛参与调控抗生素生物合成、药物外排、初级代谢等多种生理过程。本文综述了近几年放线菌TFRs的研究进展,并结合本实验室的研究工作,从TFRs作用靶基因的角度着重阐述了放线菌TFRs参与几种重要抗生素生物合成的分子调控机制,概述其应答的配体,并总结与展望了放线菌TFRs在抗生素产量提高、沉默基因簇激活、调控元件设计与开发等方面的应用进展。

摘要：为了筛选到拮抗O157:H7的放线菌并做形态和生理生化鉴定,先采用管碟法检测抑菌能力,筛选到2株明显拮抗O157:H7的放线菌AM-8和AM-10,并鉴定为放线菌目链霉菌科链霉菌属菌种。再用单因素试验筛选到抗菌物质产量最高的碳源玉米粉和氮源蛋白胨。响应面法优化AM-8的发酵培养基,最终确定发酵培养基为:玉米粉20.10 g/L,蛋白胨2.00 g/L,K_2HPO_4 0.50 g/L,MgSO_4·7H_2O 0.50 g/L,NaCl 5.92 g/L,FeSO_4·7H_2O 0.01 g/L,CaCO_3 1.89 g/L。

摘要：目的:从老参地土壤中分离得到一株对西洋参锈腐病菌具有良好拮抗作用的菌株F05,对该菌株的发酵培养基进行了初步研究,确定了其最佳培养基组成。方法:利用单因素试验和均匀设计试验优化培养基组分。结果:优化结果碳源为玉米秆粉,氮源为磷酸氢二铵,无机盐为硫酸镁、磷酸氢二钾,质量分数分别为3.720 6%,0.531 2%,0.035 5%,0.040 0%,优化后活菌生物量为1.57×***-1。

摘要：【目的】探讨高盐咸水滩放线菌的分离新策略,为高盐地区放线菌资源的分离提供理论依据。【方法】以甘油-精氨酸培养基、海藻糖-肌酸培养基、甘油-天冬氨酸培养基、甘露醇-酸水解酪蛋白培养基、干酪素-甘露醇、甘露醇-丙氨酸培养基、壳聚糖-天冬酰胺培养基和高氏一号琼脂培养基8种培养基为基础培养基,采用营养成分十倍稀释法、据土样理化性质模拟原始生态环境、免培养分子技术检测菌株的分离培养基及培养条件指导放线菌可培养以及借鉴半咸水海洋环境放线菌分离培养基等4种策略来优化设计培养基,进行阿克苏高盐咸水滩土样放线菌的分离,并采用细菌通用引物进行16S rRNA基因扩增和序列测定,并构建系统发育树。【结果】共分离到403株,分属于放线菌的8个亚目10个科,Streptomyces、Streptomonospora、Saccharomonospora、Plantactinospora、Nocardia、Amycolatopsis、Glycomyces、Micromonospora、Nocardiopsis、Isoptericola、Nonomuraea、Thermobifida、Actinopolyspora和Actinomadura等14个属。69.96%菌株属于链霉菌亚目(Streptomycineae),9.68%菌株属于链孢囊菌亚目(Streptosporangineae),9株为潜在新种。【结论】4种分离新策略显著地提高了高盐地区放线菌的可培养性,还发现了许多新物种,为放线菌的分离提供了新思路与途径。

摘要：近来有关放线菌次级产物生物合成的分子遗传学和生物化学方面的进展为我们改造其代谢途径提供了一个明确的方向。近年来，对微生物的初级代谢途径进行基因改造取得了成功，但放线菌的次级代谢工程产物却都没有达到中试或生产规模。进展如此缓慢的主要原因是放线菌自身复杂的代谢途径以及细胞循环中复杂的调节方式及其特异性。目前人们着力于通过基因操作改造酶，从而重新设计以其催化产物为基本骨架的代谢途径，最终产生修饰的或新的天然终产物。本文将讨论达到此目的的几种设计策略。

摘要：目的建立一种高通量筛选具有产生安莎类抗生素潜能的放线菌的分子筛选方法。原理3-氨基-5-羟基-苯甲酸(AHBA)是安莎类抗生素生物合成的前体。在通过氨基莽草酸途径生物合成AHBA的过程中,AHBA合酶是催化5-氨基-3-脱氢-5-脱氧莽草酸形成AHBA的一个特异性关键酶。AHBA合酶基因的存在可以作为放线菌菌株具有合成安莎类抗生素能力的一个必要而非充分的条件。AHBA合酶基因高度保守,通过PCR方法可以建立一种针对AHBA合酶基因存在与否的、具有安莎类抗生素产生潜能的放线菌菌株高通量筛选方法。方法根据已知AHBA合酶序列的相似性,设计了针对AHBA合酶基因中高度保守的一段755bp片段大小的PCR筛选寡核苷酸引物,用于从土壤中分离的未知放线菌高通量筛选。结论从1900株土壤分离的未知放线菌中筛选获得33株AHBA合酶基因阳性菌株,即具有安莎类抗生素产生潜能的放线菌菌株。

摘要：根据采样点及其样品相关信息结合近几年对高盐环境放线菌的分离经验,设计出一种含有10%～30%复合盐的CMKA培养基,同时以补充10%～30%复合盐的高氏一号琼脂培养基(GA)、ISP4培养基、淀粉酪素琼脂培养基(SCK)和HV培养基为对照,对采集于新疆阿克陶盐山、罗布泊洼地和阿克苏盐碱地的3份土壤样品利用上述5种培养基进行了分离.结果表明,CMKA培养基分离效果最好,共分离到7个属的放线菌(Actinopolyspora、Streptomonospora、Nocardiopsis、Saccharomonospora、Brevibacterium、Streptomyces和Amycolatopsis),并且获得1个放线菌新种(TRM F103).ISP4、GA、HV和SCK培养基分离效果较差,获得的属级分类单元少.同时,CMKA培养基的出菌率也是最高的,说明比较适合分离高盐环境土壤放线菌,而用于分离普通环境中放线菌的ISP4、GA、HV和SCK培养基则不适于高盐环境放线菌的分离.此外,新疆的高盐环境土壤中存在着丰富的放线菌资源,包括一些新类群的存在.