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信号分子ai-2的检测方法研究进展

微生物学通报 2016年第6期43卷 1333-1338页

作者：燕彩玲李博顾悦贾原博刘亚东贺银凤内蒙古农业大学食品科学与工程学院内蒙古呼和浩特010018

很多细菌在生长过程中会产生一些小分子量的自诱导分子,也称为信号分子,当其随着细胞数量增加而积累到一定阈值时能够调控细菌特定基因的表达,这个过程称为群体感应(Quorum sensing,QS)。多数自诱导分子具有物种特异性,但很多种属的细... 详细信息

很多细菌在生长过程中会产生一些小分子量的自诱导分子,也称为信号分子,当其随着细胞数量增加而积累到一定阈值时能够调控细菌特定基因的表达,这个过程称为群体感应(Quorum sensing,QS)。多数自诱导分子具有物种特异性,但很多种属的细菌都会产生一种共同的自诱导分子ai-2,ai-2被认为是细菌种间交流的通用语言。定量检测ai-2对于研究与其相关的生理生化过程是非常必要的。然而,目前还没有一种标准的定量检测ai-2的方法。因此,本文就目前关于ai-2的检测方法进行综述,为后续研究者提供参考。

关键词：群体感应信号分子ai-2 检测

信号分子ai-2的体外合成及其对副溶血性弧菌四环素耐药性的调控作用

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微生物学通报 2020年第5期47卷 1321-1331页

作者：林才云江艳华姚琳李风铃曲梦王联珠许加超中国海洋大学食品科学与工程学院山东青岛266003 中国水产科学研究院黄海水产研究所农业农村部水产品质量安全检测与评价重点实验室山东青岛266071

【背景】抗菌药的过度使用引起细菌耐药性日益严重,作为重要的食源性致病菌,副溶血性弧菌也表现出一定程度的耐药性。群体感应系统可以调控细菌的耐药性,为研究副溶血性弧菌的耐药机制和控制技术提供新的途径。【目的】探讨群体感应信... 详细信息

【背景】抗菌药的过度使用引起细菌耐药性日益严重,作为重要的食源性致病菌,副溶血性弧菌也表现出一定程度的耐药性。群体感应系统可以调控细菌的耐药性,为研究副溶血性弧菌的耐药机制和控制技术提供新的途径。【目的】探讨群体感应信号分子ai-2(autoinducer-2)对海产品中分离的副溶血性弧菌四环素耐药性的调控作用。【方法】通过原核表达制备ai-2合成关键酶--S-核糖同型半胱氨酸酶(S-ribosylhomocysteinase,LuxS)和S-腺苷同型半胱氨酸核苷酶(S-adenosylhomocysteine nucleosidase,Pfs),体外合成ai-2,通过菌落计数法分析ai-2对副溶血性弧菌在四环素亚抑菌浓度下耐受性的影响,采用逆转录实时荧光定量PCR法测定不同浓度ai-2对副溶血性弧菌四环素耐药基因转录水平的影响。【结果】通过原核表达获得LuxS和Pfs,作用于底物S-腺苷同型半胱氨酸能合成具有生物活性的ai-2,其荧光强度约为阳性对照的6倍。在四环素亚抑菌浓度下,ai-2能显著促进副溶血性弧菌的生长,6、15、30μmol/L浓度ai-2能不同程度地提高副溶血性弧菌四环素耐药基因的转录水平。【结论】ai-2能增强副溶血性弧菌对四环素的耐受作用,为解析副溶血性弧菌的耐药机制、研制以ai-2为靶点的副溶血性弧菌耐药性控制技术提供基础。

关键词：副溶血性弧菌信号分子ai-2 S-核糖同型半胱氨酸酶 S-腺苷同型半胱氨酸核苷酶四环素耐药性四环素耐药基因tet

信号分子ai-2合成关键基因luxS对副溶血性弧菌生物学特性的影响

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微生物学通报 2022年第2期49卷 690-701页

作者：江艳华王婷林才云王鹏李风铃曲梦王联珠谭志军姚琳中国水产科学研究院黄海水产研究所农业农村部水产品质量安全检测与评价重点实验室山东青岛266071 中国海洋大学食品科学与工程学院山东青岛266003

[背景]副溶血性弧菌是全球范围重要的食源性病原菌,能引起急性肠胃炎。群体感应系统LuxS/ai-2影响细菌的生物学特性,为研究副溶血性弧菌的传播机制和控制技术提供了新的途径。[目的]探讨群体感应信号分子ai-2合成关键基因luxS对海产品... 详细信息

[背景]副溶血性弧菌是全球范围重要的食源性病原菌,能引起急性肠胃炎。群体感应系统LuxS/ai-2影响细菌的生物学特性,为研究副溶血性弧菌的传播机制和控制技术提供了新的途径。[目的]探讨群体感应信号分子ai-2合成关键基因luxS对海产品中分离的副溶血性弧菌Vp2009027生物学特性的影响。[方法]利用自杀质粒同源重组技术敲除信号分子ai-2合成关键基因luxS,构建副溶血性弧菌Vp2009027的luxS基因缺失株,通过比较野生株与luxS基因缺失株的生长曲线、ai-2活性、运动能力、生物膜形成能力和耐药性,分析LuxS/ai-2系统对副溶血性弧菌生物学特性的影响。[结果]构建了副溶血性弧菌Vp2009027的luxS基因缺失株,野生株和luxS基因缺失株的生长无明显差异,luxS基因的缺失导致ai-2合成受阻、运动能力和生物膜形成能力增强、四环素耐药性降低。[结论]luxS基因对副溶血性弧菌的生物学特性具有重要的调控作用,为进一步研究副溶血性弧菌的传播机制和研发控制技术提供基础。

关键词：副溶血性弧菌 luxS基因信号分子ai-2 生物膜四环素耐药性

信号分子ai-2对副溶血性弧菌四环素耐药基因接合转移的影响

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食品安全质量检测学报 2022年第2期13卷 505-510页

作者：王婷林才云姚琳王联珠曲梦李风铃谭志军江艳华王鹏中国海洋大学食品科学与工程学院青岛266003 中国水产科学研究院黄海水产研究所农业农村部水产品质量安全检测与评价重点实验室青岛266071 青岛海洋科学与技术试点国家实验室青岛266033

目的探讨信号分子ai-2对海产品中分离的副溶血性弧菌四环素耐药基因接合转移的影响作用。方法分别构建经ai-2处理和未经ai-2处理的副溶血性弧菌和大肠埃希氏菌的接合反应体系,通过菌落计数法测定不同浓度ai-2对副溶血性弧菌四环素耐药... 详细信息

目的探讨信号分子ai-2对海产品中分离的副溶血性弧菌四环素耐药基因接合转移的影响作用。方法分别构建经ai-2处理和未经ai-2处理的副溶血性弧菌和大肠埃希氏菌的接合反应体系,通过菌落计数法测定不同浓度ai-2对副溶血性弧菌四环素耐药基因接合频率的影响,采用逆转录实时荧光定量聚合酶链式反应法测定不同浓度ai-2对接合转移调控相关基因转录水平的影响。结果副溶血性弧菌Vp2015094和Vp2016058的四环素耐药基因可以通过接合作用转移至大肠埃希氏菌K12中,15、30μmol/L浓度ai-2能显著提高Vp2015094的接合频率(Pai-2能极显著提高Vp2016058的接合频率(Pai-2能显著提高Vp2015094的接合转移调控相关基因tra F的转录水平以及Vp2016058的接合调控相关基因traF、trb B的转录水平(Pai-2能增强副溶血性弧菌四环素耐药基因的接合转移,表明ai-2能促进细菌耐药基因的扩散,为建立基于群体感应的细菌耐药性控制技术奠定基础。

关键词：副溶血性弧菌信号分子ai-2 四环素耐药基因接合转移

信号分子ai-2与乳酸菌肉制品发酵特性关系的研究

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信号分子AI-2与乳酸菌肉制品发酵特性关系的研究

作者：乔瑞芳内蒙古农业大学

学位级别：硕士

乳酸菌是发酵肉制品常用的生产菌株,有研究发现Lux S/ai-2群体感应系统参与调控乳酸菌的生理代谢过程,但关于信号分子ai-2对乳酸菌肉制品发酵特性的研究还鲜有报道。因此本实验首先从分离自发酵食品中耐酸p H 3.0的67株乳酸菌中筛选出... 详细信息

乳酸菌是发酵肉制品常用的生产菌株,有研究发现Lux S/ai-2群体感应系统参与调控乳酸菌的生理代谢过程,但关于信号分子ai-2对乳酸菌肉制品发酵特性的研究还鲜有报道。因此本实验首先从分离自发酵食品中耐酸p H 3.0的67株乳酸菌中筛选出具有肉制品发酵潜力的菌株。以筛选出的菌株为研究对象,探究Lux S/ai-2群体感应系统和发酵菌株功能特性及抗逆性之间的关系,最后,将菌株接入原料肉中进行发酵,通过与对照组对比,探究菌株对发酵香肠理化以及品质指标的影响,同时分析信号分子ai-2的变化,初步探究信号分子ai-2与乳酸菌发酵肉制品品质的关系,为食品工业中定向提高发酵菌株的生产性能以及产品的品质奠定理论基础。其结果如下:(1)67株乳酸菌中12株乳酸菌耐盐性能较好,不产HS、精氨酸不产氨、发酵葡萄萄不产气、氨基酸脱羧酶试验呈阴性。测定12株乳酸菌的发酵液p H值、抗氧化活性试验,结合发酵特性试验结果,最后筛选出4株性能较好的乳酸菌,分别为RM1-1-19、TG5-1-4、TG11-1-11、332。测定菌株信号分子ai-2活性,最终筛选出菌株332用于后续试验,经鉴定为发酵乳杆菌。(2)探究信号分子ai-2活性与发酵乳杆菌332功能发酵特性关系,结果表明,发酵乳杆菌332在对数期产酸能力与信号分子ai-2活性成正比,而稳定期后信号分子ai-2的分泌量下降和产酸速度趋于稳定;信号分子ai-2活性与菌体细胞清除DPPH自由基能力成正比,与无细胞上清液4-13h呈正相关;与菌体细胞以及无细胞上清液的还原能力无明显关系;与菌体细胞清除羟基自由基、超氧阴离子、抗脂质过氧化能力在4～13h内呈正相关。(3)探究环境胁迫对信号分子ai-2活性和发酵乳杆菌332生长能力的研究,结果表明,随着渗透压增加,发酵乳杆菌332菌体密度和信号分子ai-2活性降低;随着温度和p H的升高,以及葡萄糖的添加,发酵乳杆菌的生长及信号分子ai-2活性得到了促进。(4)探究发酵乳杆菌332对发酵香肠乳酸菌数、理化特性以及品质指标的影响,同时分析信号分子ai-2的变化,结果表明,相比对照组而言,试验组在发酵阶段乳酸菌活菌数增加,同时信号分子ai-2的分泌增加;信号分子ai-2的分泌与产酸呈正相关;水分含量与水分活度与信号分子ai-2活性无明显相关性,随时间延长均呈下降趋势;红度、硬度、咀嚼度明显增加;试验组硫代巴比妥酸值和挥发性盐基氮含量升高减缓,风味物质的种类有所增加。综上所述,信号分子ai-2可能参与发酵乳杆菌332发酵期的生理代谢过程,进而对产品的品质产生一定影响。

关键词：信号分子ai-2 发酵乳杆菌发酵特性品质指标挥发性风味物质

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信号分子ai-2对乳酸菌生物膜形成的影响

信号分子AI-2对乳酸菌生物膜形成的影响

作者：吴荣内蒙古农业大学

学位级别：硕士

生物膜具有抵抗环境胁迫和机体免疫防御的功能,其形成过程受到群体感应系统的调控。作为近年来的研究热点,对生物膜的研究多集中在有害菌中,对乳酸菌生物膜的研究还有待深入。本试验通过对13株乳酸菌进行生物膜生成量的筛选,以筛选出的... 详细信息

生物膜具有抵抗环境胁迫和机体免疫防御的功能,其形成过程受到群体感应系统的调控。作为近年来的研究热点,对生物膜的研究多集中在有害菌中,对乳酸菌生物膜的研究还有待深入。本试验通过对13株乳酸菌进行生物膜生成量的筛选,以筛选出的高产生物膜植物乳杆菌5-1-2、5-4-1和旧金山乳杆菌10-2为研究对象,通过在培养基中添加内源和外源信号分子ai-2,测定信号分子对乳酸菌生长量、生物膜生成量、菌株益生特性、菌体和生物膜形态、胞外多糖及其相关基因的表达量的影响。(1)从13株乳酸菌中筛选出高产生物膜的植物乳杆菌5-1-2、5-4-1和旧金山乳杆菌10-2,探究其生长与生物膜形成的规律。乳酸菌生长过程中,随菌体的生长,细菌生物膜也在逐渐积累,菌株生长在进入稳定期时,生物膜的生成量会达到最高峰。(2)添加内源信号分子ai-2,随着添加量的增加,培养基成分被稀释,营养物质的减少导致菌体生长量和生物膜生成量都显著降低(p信号分子的调控作用。(3)外源信号分子ai-2对菌体生长起到显著的促进作用,终浓度为60μmol/L信号分子ai-2对植物乳杆菌5-1-2和旧金山乳杆菌10-2生物膜形成有显著的促进作用,而终浓度为20μmol/L的信号分子ai-2对植物乳杆菌5-4-1有显著的促进作用。外源信号分子ai-2能够使菌体表面更为光滑平整,有助于增加细胞的产粘能力,促使生物膜的结构更为密集,增加生物膜结构的稳定性,且菌体胞外多糖产量显著增加。外源信号分子ai-2可以提高菌株在pH3.5条件下的生长能力,且促进作用主要集中在稳定期;在含1 g/L胆盐的培养基中添加信号分子ai-2,可以促进乳酸菌的生长,且对植物乳杆菌5-1-2和旧金山乳杆菌10-2在稳定期有显著的促进作用。添加终浓度为60μmol/L的信号分子,培养7 h和13 h,对植物乳杆菌5-4-1 lam C基因的表达表现为显著的促进作用;培养25 h,对植物乳杆菌5-1-2 ftsH基因的表达表现为显著的促进作用;培养7 h,对旧金山乳杆菌10-2 ftsH基因的表达作用最为显著。

关键词：乳酸菌群体感应信号分子ai-2 生物膜

柱前衍生-固相萃取-高效液相色谱荧光测定生物脱氮反应器中痕量信号分子ai-2

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环境工程学报 2019年第1期13卷 109-115页

作者：黄晓遇谭炳琰李淳峰陈雨佳韦童荣宏伟储昭瑞广州大学土木工程学院广州510006 广东省水质安全及污染控制工程技术研究中心广州510006

为揭示污水生物脱氮工艺中污泥菌群间的群体感应作用,建立了柱前衍生-固相萃取-高效液相色谱荧光检测法(HPLC-FLD)定量检测介导细菌种间群体感应信号分子ai-2的方法。取反应器的泥水混合液,经0.45μm滤膜过滤后,用氨基磺酸掩蔽亚硝酸盐... 详细信息

为揭示污水生物脱氮工艺中污泥菌群间的群体感应作用,建立了柱前衍生-固相萃取-高效液相色谱荧光检测法(HPLC-FLD)定量检测介导细菌种间群体感应信号分子ai-2的方法。取反应器的泥水混合液,经0.45μm滤膜过滤后,用氨基磺酸掩蔽亚硝酸盐干扰,并与2,3-二氨基萘(DAN)发生衍生化反应,衍生化产物用C18固相萃取柱进行固相萃取,经氮吹浓缩后上机分析。采用C18色谱柱(4.6 mm×250 mm,5μm)进行分离,乙腈与水(含0.1%甲酸)作为流动相进行梯度洗脱,使用荧光检测器(激发和发射波长分别为271 nm和503 nm)进行检测。结果表明,该检测方法在1～200 ng·mL^(-1)范围内呈现出了良好的线性关系,检出限为1 ng·mL^(-1),回收率为55.08%～59.25%,相对标准误差为2.98%～10.41%。该方法适用于杂质干扰多的痕量信号分子ai-2定量分析,可为生物脱氮工艺中信号分子ai-2介导群体感应研究提供有效的分析方法。

关键词：生物脱氮群体感应信号分子ai-2 高效液相色谱荧光检测法(HPLC-FLD)

坚强肠球菌SQ-3-2基于Lux S群体感应系统信号分子ai-2的检测及方法优化

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食品与发酵工业 2013年第2期39卷 168-173页

作者：张腾贺银凤内蒙古农业大学食品科学与工程学院内蒙古呼和浩特010018

通过生物学方法检测坚强肠球菌SQ-3-2是否产生群体感应信号分子ai-2,并对检测条件进行优化。将坚强肠球菌SQ-3-2培养上清液加入到由哈维氏弧菌BB170构成的特异性报告系统中,使用多功能酶标仪化学发光模式检测荧光强度,通过与AB培养基空... 详细信息

通过生物学方法检测坚强肠球菌SQ-3-2是否产生群体感应信号分子ai-2,并对检测条件进行优化。将坚强肠球菌SQ-3-2培养上清液加入到由哈维氏弧菌BB170构成的特异性报告系统中,使用多功能酶标仪化学发光模式检测荧光强度,通过与AB培养基空白对照进行荧光强度的比较得出坚强肠球菌SQ-3-2是否产生具有活性的ai-2信号分子,同时依据荧光强度的大小对加样比和酸碱度两个条件进行优化。研究结果表明,坚强肠球菌SQ-3-2培养上清液中含有ai-2信号分子,随着菌体密度的增加信号分子ai-2的浓度也随之增大,在对数期末期达到最大值。方法优化实验证明最佳检测条件为待测样品pH=7,加样比例为1∶100。实验为进一步研究坚强肠球菌SQ-3-2的Lux S系统打下基础。同时,方法优化实验为检测各类乳酸菌是否分泌ai-2信号分子提供了一定的实验基础和理论依据。

关键词：坚强肠球菌SQ-3-2 信号分子ai-2 检测方法优化

影响禽致病性大肠杆菌信号分子ai-2产生的因素分析

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中国农业科学 2013年第15期46卷 3220-3226页

作者：白灏韩先干刘蕾祁克宗刘海文丁铲于圣青中国农业科学院上海兽医研究所安徽农业大学动物科技学院

【目的】探讨禽致病性大肠杆菌(Avian Pathogenic Escherichia coli,APEC)在不同生长时期和不同培养条件下,信号分子ai-2(Autoinducer-2,ai-2)的合成与luxS和pfs的转录水平之间的关系。【方法】利用哈维弧菌BB170(vibrio harveyi BB170)检测不同生长时期和不同培养条件下APEC的ai-2活性。同时利用Real-time PCR检测APEC不同生长时期和不同培养条件下luxS和pfs的转录水平。【结果】APEC在不同生长时期的ai-2活性与luxS的转录水平保持一致。培养基中加入葡萄糖,麦芽糖和NaCl后,ai-2活性和luxS转录水平都上调,加入蔗糖后则都下调,两者保持一致性。ai-2活性与pfs的转录水平则并不一致。【结论】APEC的ai-2产生水平与luxS的转录水平有高度的相关性,而与pfs的转录水平没有显著相关性;葡萄糖、麦芽糖和NaCl,促进ai-2的合成。

关键词：禽致病性大肠杆菌信号分子ai-2 luxS pfs Real-time PCR