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群体感应信号分子存在下磺胺对大肠杆菌生长、突变及R388质粒接合转移的影响

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生态毒理学报 2018年第1期13卷 119-125页

作者：王雅娟马清萍于洋宋春磊程逸飞史珺怡林志芬同济大学环境科学与工程学院污染控制与资源化研究国家重点实验室上海200092 上海市化学品分析风险评估与控制重点实验室上海200092 上海污染控制与生态安全研究院上海200092 上海海洋大学海洋生态与环境学院上海2013062 环境保护部固体废物与化学品管理技术中心北京100029 桂林理工大学环境科学与工程学院桂林541004

抗生素的滥用使细菌耐药性问题日益突出,给许多疾病的预防与控制增加了难度。基因突变和质粒接合转移是细菌获得抗生素抗性基因的主要方式,许多研究围绕抗性基因来展开,但是关于群体感应对于抗性基因产生和传播的影响鲜有报道。本文以... 详细信息

抗生素的滥用使细菌耐药性问题日益突出,给许多疾病的预防与控制增加了难度。基因突变和质粒接合转移是细菌获得抗生素抗性基因的主要方式,许多研究围绕抗性基因来展开,但是关于群体感应对于抗性基因产生和传播的影响鲜有报道。本文以大肠杆菌(Escherichia coli)为模式生物,群体感应信号分子N-(β-酮己酰)-L-高丝氨酸内酯(3-oxo-C6-HSL,C6)和3种磺胺类抗生素(磺胺嘧啶、磺胺甲恶唑、磺胺氯哒嗪)为研究对象,测定了其对大肠杆菌生长效应、突变效应及接合转移效应的影响。结果表明:C6不影响磺胺对大肠杆菌的生长抑制率,但能够削弱磺胺对大肠杆菌突变的促进作用,并且能增强磺胺对大肠杆菌R388质粒接合转移的抑制作用。本文为从群体感应角度研究大肠杆菌耐药性的产生与传播提供新思路。

关键词：群体感应信号分子磺胺大肠杆菌突变接合转移

不同培养条件及群体感应信号分子对蜂房哈夫尼亚菌生物被膜的影响

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食品科学 2017年第6期38卷 42-47页

作者：马艳李婷婷崔方超励建荣渤海大学食品科学与工程学院生鲜农产品贮藏加工及安全控制技术国家地方联合工程研究中心辽宁锦州121013 大连民族大学生命科学学院辽宁大连116600

为研究蜂房哈夫尼亚菌(Hafnia alvei)Ha-01生物被膜形成的过程及不同培养条件(碳源、p H值、Na Cl质量分数、黏附材料)对其生物被膜形成的影响,采用超声波平板法及扫描电镜法研究不同培养条件下菌株Ha-01生物被膜活菌数及生长情况,并通... 详细信息

为研究蜂房哈夫尼亚菌(Hafnia alvei)Ha-01生物被膜形成的过程及不同培养条件(碳源、p H值、Na Cl质量分数、黏附材料)对其生物被膜形成的影响,采用超声波平板法及扫描电镜法研究不同培养条件下菌株Ha-01生物被膜活菌数及生长情况,并通过添加外源标准群体感应信号分子(N-酰基高丝氨酸内酯(N-acyl-homoserine lactones,AHLs))中的C6-HSL研究了AHLs与其生物被膜形成的关系。结果显示,菌株Ha-01生物被膜的形成与培养时间密切相关;在不同碳源的培养条件下形成生物被膜能力不同,其中在以木糖为培养基时形成量最大,达到7.51(lg(CFU/cm^2)),与在LB培养基中相比增加10.28%;在中性培养条件下更利于其生物被膜的形成,活菌数为7.77(lg(CFU/cm^2));在Na Cl质量分数为2%时,其生物被膜产生量最大,活菌数为7.18(lg(CFU/cm^2));在不同黏附材料上生物被膜形成能力从大到小依次为铝片、锌片、玻璃片,活菌数分别为7.22、6.48、6.11(lg(CFU/cm^2));且添加C6-HSL量越多,其生物被膜产生能力越强。研究表明,培养条件能够影响菌株Ha-01生物被膜形成,且AHLs可以调控其生物被膜形成。

关键词：蜂房哈夫尼亚菌生物被膜群体感应信号分子培养条件

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真菌群体感应信号分子的研究进展

中国感染与化疗杂志 2019年第2期19卷 207-211页

作者：李婷刘朝晖首都医科大学附属北京妇产医院妇科北京100026

早在1977年,Nealson对海洋细菌费氏弧菌(Vibrio fescheri)监控自身群体密度产生的自诱导生物发光现象进行报道[1]。而群体感应(quorum sensing,QS)是由Fuqua等[2]于1994年首次提出的一种密度依赖性微生物细胞间通讯机制,即通过分泌群体... 详细信息

早在1977年,Nealson对海洋细菌费氏弧菌(Vibrio fescheri)监控自身群体密度产生的自诱导生物发光现象进行报道[1]。而群体感应(quorum sensing,QS)是由Fuqua等[2]于1994年首次提出的一种密度依赖性微生物细胞间通讯机制,即通过分泌群体感应信号分子(quorumsensing molecules,QSM)或自诱导调节分子(autoinducer,AI)作为小扩散信号分子,与转录激活蛋白相互作用,将基因表达与细胞密度偶联在一起。

关键词：真菌群体感应信号分子法尼醇酪醇 α-(1,3)-葡聚糖

群体感应信号分子存在下磺胺对大肠杆菌生长、突变及R388质粒接合转移的影响

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群体感应信号分子存在下磺胺对大肠杆菌生长、突变及R388质粒接合...

基于群体感应信号分子的抗菌剂对发光菌毒性的影响机制及预测模型

2018中国环境科学学会科学技术年会

作者：王雅娟林志芬孙昊宇同济大学环境科学与工程学院

抗生素的滥用使细菌耐药性问题日益突出,给许多疾病的预防与控制增加了难度。基因突变和质粒接合转移是细菌获得抗生素抗性基因的主要方式。关于群体感应对于抗性基因产生和传播的影响鲜有报道。本文以大肠杆菌(Escherichia coli)为模... 详细信息

抗生素的滥用使细菌耐药性问题日益突出,给许多疾病的预防与控制增加了难度。基因突变和质粒接合转移是细菌获得抗生素抗性基因的主要方式。关于群体感应对于抗性基因产生和传播的影响鲜有报道。本文以大肠杆菌(Escherichia coli)为模式生物,群体感应信号分子N-(β-酮己酰)-L-高丝氨酸内酯(3-oxo-X6-HSL,X6)和2种磺胺类抗生素(磺胺嘧啶、磺胺甲恶唑)为研究对象,测定了X6作用下磺胺对大肠杆菌的生长效应、突变效应及接合转移效应。结果表明:X6不影响磺胺对大肠杆菌的生长抑制率,但能够削弱磺胺对大肠杆菌突变的促进作用,并且能增强磺胺对大肠杆菌R388质粒接合转移的抑制作用。本文为从群体感应角度研究大肠杆菌耐药性的产生与传播提供新思路。

关键词：群体感应信号分子磺胺大肠杆菌突变接合转移

来源： cnki会议评论

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基于群体感应信号分子的抗菌剂对发光菌毒性的影响机制及预测模型

作者：谷月上海海洋大学

学位级别：硕士

抗生素作为一种广谱性抗菌药物被广泛应用于医疗、畜牧业、养殖业等领域。然而,由于抗生素滥用及含抗生素废弃物的不合理处置,使环境中抗生素分布范围广度与环境范围浓度均日益提高。由于抗生素具有低剂量、持久性等一系列暴露特征,引... 详细信息

抗生素作为一种广谱性抗菌药物被广泛应用于医疗、畜牧业、养殖业等领域。然而,由于抗生素滥用及含抗生素废弃物的不合理处置,使环境中抗生素分布范围广度与环境范围浓度均日益提高。由于抗生素具有低剂量、持久性等一系列暴露特征,引发的抗性基因的产生给人类生存环境带来威胁,因而寻求抗生素替代品的需求日益迫切。随着抗生素替代品的提出及研究,如群体感应抑制剂(Quorum Sensing Inhibitor,QSIs),作为抗生素替代品被广泛研究,或与抗生素联合运用于医疗,可以预期在环境中,QSIs将与抗生素共存。然而,针对现阶段研究提出的群体感应抑制剂作为抗生素替代品的方案,其环境效应与环境生态风险影响等尚不明确。Vibrio fischeri作为一种生活在广阔海洋中的发光细菌,其产生的细菌群体感应信号分子C6(N-(3-oxo-hexanoyl)-L-Homoserine lactone)、C8(N-octanoyl-homoserine lactone)在环境中也存在相应分布,但是目前为止,对于环境中存在的C6、C8信号分子对抗菌剂作用于发光菌时的生物效应的影响的研究仍然很少。交叉现象是指根据单一污染物毒性试验数据用现有模型预测的剂量效应曲线与实验获得的污染物联合作用剂量效应曲线之间存在交点(一个或者多个)的现象,可为判别化合物之间的联合作用类型提供很好的依据,近年来被广泛研究。然而目前为止,交叉现象出现的机制尚不明确。本文以Vibrio fischeri为模式生物,磺胺类抗生素SMP、群体感应抑制剂类C30和群体感应信号分子C6、C8为研究对象,测定了C6、C8对抗生素和群体感应抑制剂单一和联合毒性效应(0-24h)及其基于IA模型的交叉现象的影响。研究发现,(1)信号分子C6对SMP、C30单一和联合作用于发光菌时的毒性效应有抑制作用,这是因为C6可与LuxR蛋白结合,启动luxICDABEG的表达,因而促进发光菌的发光。(2)低浓度的C8对SMP、C30单一和联合作用于发光菌时的毒性效应为抑制,高浓度的C8对SMP、C30单一和联合作用于发光菌时的毒性效应在0-12 h为抑制,13-24 h为促进,这是因为随着细菌自身分泌的C6增多,外源C8会跟C6竞争结合LuxR蛋白,使C6对发光菌的刺激作用减小。(3)C6会使SMP、C30联合作用于发光菌时出现交叉现象的浓度点增大,而C8使SMP、C30联合作用于发光菌时出现交叉现象的浓度点减小,这是因为C6、C8属于发光菌的两条不同的群体感应系统,C6属于LuxI/Lux R系统,C8属于AinS/AinR系统,在群体感应系统中C6比C8先发挥作用,而C8很大一部分作用是当C6浓度不足时,作为补充与LuxR蛋白结合,从而C6有使SMP+C30的联合毒性表现为拮抗的倾向,而C8有使SMP+C30联合毒性表现为协同的倾向。另外,面对当今污染物复杂多样、长时间暴露的严重情形,开展慢性毒性的研究就变得至关重要,然而目前对于急慢性毒性预测模型的研究大都为经验的选择,缺少基于急性与慢性毒性作用机制比较的理论依据,因此本文采用LitR蛋白的E与Ka/Kc拟合的方法,建立了不同化合物同一个QSAR的从急性毒性预测慢性毒性的模型。研究发现,Lit R与靶蛋白之间有很好的相关性,这使得运用LitR的E代替靶蛋白的E与logKc/Ka进行拟合有了可行性。本文的研究结果不仅为抗菌剂联合作用的生态毒理评估和环境风险评价提供理论依据,而且还为交叉现象形成机制的进一步探索提供数据支撑和理论指导。

关键词：抗生素群体感应抑制剂联合效应群体感应信号分子交叉现象 QSAR模型

群体感应信号分子AIP功能与作用机制研究进展

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生命科学研究 2023年第3期27卷 245-252,266页

作者：张蓉蓉康小虎谢放唐德平兰州交通大学生物与制药工程学院中国甘肃兰州730070 甘肃省极端环境微生物资源与工程重点实验室中国甘肃兰州730070

群体感应(quorumsensing,QS)是微生物种群之间、微生物群落与植物之间相互作用的重要途径。调控群体感应过程的信号分子称为自诱导物(autoinducer,AI),它们在生物发光、毒力因子分泌、孢子形成、次级代谢物合成以及生物膜的形成过程中... 详细信息

群体感应(quorumsensing,QS)是微生物种群之间、微生物群落与植物之间相互作用的重要途径。调控群体感应过程的信号分子称为自诱导物(autoinducer,AI),它们在生物发光、毒力因子分泌、孢子形成、次级代谢物合成以及生物膜的形成过程中均发挥着重要的调控作用。自诱导寡肽(autoinducing peptide,AIP)是细菌群落之间特异性交流的群体感应信号分子之一。本文综述了AIP的来源、结构、功能与作用机制方面的研究进展,讨论了AIP在植物促生和生防中的应用潜力,以期更好地理解微生物群落生态功能及其与植物互作的分子机制,为群体感应信号分子在生态农业中的应用提供理论基础。

关键词：群体感应信号分子自诱导寡肽(AIP) 作用机制

真菌群体感应信号分子及群体感应猝灭的研究进展

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生物加工过程 2020年第2期18卷 214-223页

作者：高婧彭梦雪梁志宏中国农业大学北京食品营养与人类健康高精尖创新中心食品科学与营养工程学院北京100083

群体感应(quorum sensing,QS)是微生物中普遍存在的细胞间通讯系统,细菌中的研究较为深入,近年来在真菌中也有发现。微生物通过向环境释放可扩散的群体感应信号分子(quorum sensing molecules,QSM)来感知群体密度并调控自身的生理行为,... 详细信息

群体感应(quorum sensing,QS)是微生物中普遍存在的细胞间通讯系统,细菌中的研究较为深入,近年来在真菌中也有发现。微生物通过向环境释放可扩散的群体感应信号分子(quorum sensing molecules,QSM)来感知群体密度并调控自身的生理行为,以适应环境的变化。目前验证的真菌QSM包括醇类、脂氧合物、小分子肽以及某些挥发性物质。除影响种内的生长发育及次级代谢物产生外,真菌QSM还与其侵染能力、致病性和毒素产生有关,为了抵御QS的不利影响,生物共同进化过程中相应地出现了群体感应淬灭(quorum quenching,QQ)机制,QQ能够修饰或抑制QSM的合成从而破坏QS。本文中,笔者对国内外近10年来对真菌QSM种类、生理作用及QQ的研究进展进行综述,以期为深化真菌群体感应机制的研究提供参考。

关键词：真菌群体感应信号分子法尼醇脂氧合物群体感应猝灭

群体感应（QS）信号分子分泌菌的生长动力学特性及其对芘生物降解的促进作用

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群体感应（QS）信号分子分泌菌的生长动力学特性及其对芘生物降解...

作者：李海涛西安建筑科技大学

学位级别：硕士

群体感应(QS)是细菌之间通过信号分子进行交流,调控基因表达的一种现象。群体感应信号分子是导致细菌发生群体感应现象的关键物质,而革兰氏阴性菌的主要信号分子为N-酰基高丝氨酸内酯(N-acylhomoserine lactone,AHLs),随着细菌生长,细... 详细信息

群体感应(QS)是细菌之间通过信号分子进行交流,调控基因表达的一种现象。群体感应信号分子是导致细菌发生群体感应现象的关键物质,而革兰氏阴性菌的主要信号分子为N-酰基高丝氨酸内酯(N-acylhomoserine lactone,AHLs),随着细菌生长,细菌密度增加,分泌的AHLs含量达到阈值后发生群体感应现象调控生物膜的形成、细胞分化、运动性、胞外多糖形成、致病菌的毒力因子的诱导、细菌与真核生物的共生等。本研究筛选出一株群体感应信号分子分泌菌(Aeromonas hydrophila A-L2),对其产生信号分子的分泌特性进行研究,并采用活细胞包埋法将A-L2包埋到PVA/SA/Zn ONPs固定化颗粒中,加入到100mg/L芘溶液中,进一步探究固定化(QS)分泌菌对芘生物降解的强化作用。具体研究结果如下:(1)A-L2菌符合S形生长曲线,在生长过程中AHLs含量的变化呈先上升后平稳趋势。最适AHLs分泌条件为30℃、p H=7、Na Cl含量10g/L、糖源为葡萄糖5g/L、氮源为胰蛋白胨10g/L。在最佳分泌特性条件下的分泌量为21.07μg/m L。(2)分别以A-L2菌和芘降解菌(Staphylococcus sciuri S-3)为对照组,探究QS对S-3菌降解芘的强化作用。得到混合菌(1/2A-L2菌+1/2S-3菌)在降解过程中AHLs总量最高达到22.32μg/m L,且邻苯二酚1-2双加氧酶C120和邻苯二酚2-3双加氧酶C230酶活最高达到1.35 U/mg、0.196 U/mg,多糖浓度稳定在0.96mg/L、蛋白浓度最大值达到2.70mg/L,降解率达到67.67%。(3)利用PVA/SA+Zn ONPs作为固定化载体包埋A-L2菌,制作固定化QS分泌菌,探究固定化包埋之后对AHLs分泌的影响。最终得到在加入Zn ONPs为0.3g/L时固定化颗粒的机械强度达到98.670%,传质效率达到89.86%,比表面积为8.353 m/g,在传质效率最高且保证机械强度的条件下选择加入Zn ONPs的含量为0.3g/L。在同等条件下固定化(QS)分泌菌在生长过程中AHLs总量最高可达48.27μg/m L,远远大于游离菌。(4)将相同干菌量的PVA/SA/Zn ONPs固定化QS分泌菌加入S-3菌芘降解体系中,与混合游离菌和PVA/SA固定化QS分泌菌进行对比,研究PVA/SA/Zn ONPs活细胞固定化颗粒在芘降解过程中相比游离菌的特点。结果得到PVA/SA/Zn ONPs固定化分泌菌AHLs活性最高可达52.34μg/m L;邻苯二酚1-2双加氧酶C120和邻苯二酚2-3双加氧酶C230酶活中C120最高值为3.12 U/mg,C230最高值可达0.38U/mg,均远远大于游离菌;EPS结果显示固定化(QS)分泌菌在降解到84h时多糖含量最高达到2.98 mg/L,蛋白浓度最高达到8.94 mg/L;最高降解率达到93.41%,均高于游离菌。(5)对使用后的PVA/SA/Zn ONPs固定化分泌菌进行重复利用实验,得到在重复次数为18次时48h降解率达到99.98%,且重复48次后芘降解率仍可达到80%以上,表明固定化细胞有较长使用寿命和稳定的芘降解能力。

关键词：群体感应信号分子活细胞固定化芘生物降解

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群体感应在发酵食品中的研究进展

食品与发酵工业 2024年第6期50卷 290-299页

作者：王文悦余帆易弛张霖肖柯樊鑫肖俊锋朱晓青穆杨汪超周梦舟湖北工业大学发酵工程教育部重点实验室工业发酵省部共建协同创新中心细胞调控与分子药物“111”引智基地湖北武汉430068

微生物在发酵食品中起着重要作用,群体感应作为微生物依赖于细胞密度而调控其生理行为的一种机制,在发酵食品中也应受到关注。近年来有研究表明发酵食品中群体感应的调控与食品品质及风味有着密切的联系。因此,该文综述了群体感应信号... 详细信息

微生物在发酵食品中起着重要作用,群体感应作为微生物依赖于细胞密度而调控其生理行为的一种机制,在发酵食品中也应受到关注。近年来有研究表明发酵食品中群体感应的调控与食品品质及风味有着密切的联系。因此,该文综述了群体感应信号分子的定义及分类、群体感应对发酵体系中微生物和各种发酵食品的调控作用,最后对群体感应在发酵食品行业中的研究及应用前景进行了总结与展望,以期为发酵食品产业提供新的见解。

关键词：群体感应群体感应信号分子发酵微生物发酵食品调控机制

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