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葡萄糖对Starmerella bacillaris香草醛耐受能力的影响

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食品科学 2024年第4期45卷 96-107页

作者：张清燕赵君张哲陈雄姚兰湖北工业大学生命科学与健康工程学院湖北武汉430068 中国轻工武汉设计工程有限责任公司湖北武汉430060

分析典型酚类抑制剂香草醛对酵母Starmerella bacillaris R5生长和产乙醇的影响,同时分析改变葡萄糖的质量分数对其生长和发酵性能的影响。结果表明在3 g/L香草醛质量浓度下,将培养基中的葡萄糖质量分数从2%提高至6%可将延滞期缩短25.9... 详细信息

分析典型酚类抑制剂香草醛对酵母Starmerella bacillaris R5生长和产乙醇的影响,同时分析改变葡萄糖的质量分数对其生长和发酵性能的影响。结果表明在3 g/L香草醛质量浓度下,将培养基中的葡萄糖质量分数从2%提高至6%可将延滞期缩短25.92%,比生长速率提高82.1%,乙醇转化率提高17.88%。进一步分析表明葡萄糖质量分数的提高还使含有活性氧的细胞比例增加、膜渗透率及胞内H2O2含量降低。过氧化氢酶、超氧化物歧化酶、谷胱甘肽过氧化物酶的活性分别提高58%、35.5%和2.3倍,胞内甘油质量浓度提高1.82倍。另外与糖代谢相关的丙酮酸激酶活性降低54.5%,己糖激酶和6-磷酸葡萄糖脱氢酶活性提高4.16倍和11.8倍,NADPH浓度提高19.4%,己糖激酶、6-磷酸果糖激酶、异柠檬酸脱氢酶、6-磷酸葡萄糖脱氢酶、乙醇脱氢酶、丙酮酸脱羧酶、醛酮还原酶基因水平分别上调4.6、2.5、13.9、12.2、17.5、34.8、34.9倍。葡萄糖质量分数的增加主要是通过提高细胞内抗氧化酶的活性,减弱氧化损伤,为酵母提供更多的腺苷三磷酸以及还原力以应对胁迫环境,从而提高乙醇的转化速率。本研究结果可为进一步利用S. bacillaris产纤维素乙醇提供新思路。

关键词：纤维素乙醇葡萄糖香草醛氧化应激 Starmerella bacillaris

植物NAD（P）的生物合成及其生物学功能研究进展

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植物学报 2024年

作者：胡海涛武越杨玲浙江师范大学生命科学学院

烟酰胺腺嘌呤二核甘酸（NAD+）和烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸（NADP+）是植物核心能量代谢、生长发育调节以及胁迫应答的整合者,可直接或间接影响多种关键的细胞功能。作为细胞代谢的基石,维持胞内NAD（P）+的稳态对维持植物正常能量代谢... 详细信息

烟酰胺腺嘌呤二核甘酸（NAD+）和烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸（NADP+）是植物核心能量代谢、生长发育调节以及胁迫应答的整合者,可直接或间接影响多种关键的细胞功能。作为细胞代谢的基石,维持胞内NAD（P）+的稳态对维持植物正常能量代谢、生长发育和胁迫应答至关重要。NAD（P）+的合成受损或缺乏将引发植物细胞代谢紊乱和一系列缺陷表型,严重时甚至导致植物死亡。目前,植物中NAD（P）+的合成途径及其关键酶已比较明确,但其在植物体内的稳态调控以及协调植物生长与胁迫应答的机制尚不清楚。因此,挖掘NAD（P）+缺乏相关突变体对揭示植物细胞内NAD（P）+稳态的调节机制及其平衡植物生长与胁迫应答的分子机理具有重要意义。该文综述了植物NAD（P）+的生物合成代谢途径,重点阐述了NAD（P）+参与调节植物生长发育和胁迫应答过程,并展望了植物NAD（P）+的研究前景。

关键词： NAD NADP 生物合成生物学功能

cphA基因特异性介导维氏气单胞菌碳青霉烯耐药的初步研究

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中国抗生素杂志 2024年第1期49卷 100-109页

作者：李安一李宏刘柱李娟娟唐燕琼迟雪马香海南大学生命科学学院海口570228

目的探究cphA基因对维氏气单胞菌(Aeromonas veronii)β-内酰胺耐药性的影响,解析基因功能。方法以维氏气单胞菌C4为研究对象,采用同源重组方法构建cphA基因敲除株;利用比浊法测定生长曲线,微量二倍稀释法检测不同β-内酰胺类抗生素对... 详细信息

目的探究cphA基因对维氏气单胞菌(Aeromonas veronii)β-内酰胺耐药性的影响,解析基因功能。方法以维氏气单胞菌C4为研究对象,采用同源重组方法构建cphA基因敲除株;利用比浊法测定生长曲线,微量二倍稀释法检测不同β-内酰胺类抗生素对菌株的最小抑菌浓度,实时荧光定量PCR法测定cphA基因对抗生素的响应表达;并通过分子对接解析CphA酶与抗生素互作的重要活性位点。结果成功构建cphA基因敲除株,发现cphA基因缺失不影响维氏气单胞菌生长。虽然cphA基因在碳青霉烯类和青霉素类抗生素处理下均响应性表达增加,但cphA基因缺失仅特异性导致菌株对碳青霉烯类药物由耐受变为敏感,而对其他β-内酰胺类的药物敏感性表型并无影响。此外,分子对接结果表明,CphA酶的Thr135、His174、Asn201氨基酸残基是与亚胺培南分子形成氢键作用的位点。结论维氏气单胞菌中的cphA基因特异性介导碳青霉烯耐药。本研究为进一步完善维氏气单胞菌的耐药研究和β-内酰胺酶的功能研究提供了一定的理论基础。

关键词：维氏气单胞菌 cphA基因基因敲除耐药性

NaCl胁迫下宁夏枸杞ABA代谢相关基因差异表达分析

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西北农业学报 2024年第4期33卷 664-672页

作者：梁旺利于雯静胡进红宋繁王玲霞梁文裕宁夏大学生命科学学院银川750021

为解析宁夏枸杞响应NaCl胁迫的ABA代谢分子调控机制,检测NaCl胁迫下宁夏枸杞叶片脱落酸(ABA)含量变化,并利用RNA-seq和qRT-PCR技术研究NaCl胁迫下ABA代谢相关基因的差异表达规律。结果表明,不同浓度NaCl胁迫下,宁夏枸杞叶片中ABA含量随N... 详细信息

为解析宁夏枸杞响应NaCl胁迫的ABA代谢分子调控机制,检测NaCl胁迫下宁夏枸杞叶片脱落酸(ABA)含量变化,并利用RNA-seq和qRT-PCR技术研究NaCl胁迫下ABA代谢相关基因的差异表达规律。结果表明,不同浓度NaCl胁迫下,宁夏枸杞叶片中ABA含量随NaCl浓度的增加呈现增加趋势;通过转录组测序筛选得到21个ABA代谢相关的差异表达基因,从100 mmol/L、200 mmol/L、300 mmol/L NaCl处理下的宁夏枸杞叶片中检测到ABA代谢相关的差异表达基因分别有17、11、9个,qRT-PCR检测结果与转录组测序结果基本一致。宁夏枸杞通过相关基因的差异表达调控ABA代谢和信号通路,从而参与调控其响应NaCl胁迫。

关键词：宁夏枸杞 NaCl胁迫 ABA 代谢差异基因表达

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柑橘黄龙病菌过氧化物还原酶基因CLasPrx的克隆及功能分析

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植物保护学报 2024年第3期51卷 654-662页

作者：左溪如王淘陈烨闫亚娜黄桂艳李瑞民赣南师范大学生命科学学院江西赣州341000

为解析柑橘黄龙病菌亚洲种Candidatus Liberibacter asiaticus(CLas)逃逸活性氧伤害的机理,通过克隆其过氧化物还原酶(peroxiredoxin,Prx)编码基因的全长序列,对CLasPrx蛋白序列进行生物信息学分析、多重比对及系统发育分析,采用实时荧... 详细信息

为解析柑橘黄龙病菌亚洲种Candidatus Liberibacter asiaticus(CLas)逃逸活性氧伤害的机理,通过克隆其过氧化物还原酶(peroxiredoxin,Prx)编码基因的全长序列,对CLasPrx蛋白序列进行生物信息学分析、多重比对及系统发育分析,采用实时荧光定量PCR方法检测CLasPrx基因在柑橘不同组织中的表达模式,并在本氏烟Nicotiana benthamiana叶肉细胞瞬时表达CLasPrx分析其编码蛋白的亚细胞定位,利用碘化钾法测定CLasPrx蛋白清除H_(2)O_(2)的活性。结果显示,克隆得到的CLasPrx基因序列全长为534 bp,编码177个氨基酸;CLasPrx蛋白包含1个Redoxin保守结构域;多重比对分析发现CLasPrx蛋白活性位点含有保守基序PGAFTPTC;系统发育分析表明CLasPrx蛋白与近缘物种的同源蛋白聚为一类;CLasPrx基因在感染黄龙病柑橘树秋梢中的表达水平显著高于在春梢中的表达水平;CLasPrx定位于本氏烟叶肉细胞的细胞质基质中;过表达CLasPrx蛋白能够显著降低本氏烟叶肉细胞内H_(2)O_(2)的含量。表明CLasPrx可能参与柑橘黄龙病菌清除H_(2)O_(2)的过程。

关键词：柑橘黄龙病菌过氧化物还原酶表达分析亚细胞定位序列分析

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噪音环境对黄土边坡微生物群落的影响

微生物学报 2024年第11期 4219-4233页

作者：李明凯赵丽萍李学珍杭鑫余田丽娇陈莉西北民族大学生命科学与工程学院

【目的】探讨不同噪音下黄土边坡土壤微生物在温度和时间影响下的变化。【方法】通过测定土壤磷酸盐含量变化，确定噪音分贝在70、90、110 dB，温度在-5、15、35℃，噪音时间在2、4、6 h的条件下，土壤微生物群落的变化。随后对土壤微... 详细信息

【目的】探讨不同噪音下黄土边坡土壤微生物在温度和时间影响下的变化。【方法】通过测定土壤磷酸盐含量变化，确定噪音分贝在70、90、110 dB，温度在-5、15、35℃，噪音时间在2、4、6 h的条件下，土壤微生物群落的变化。随后对土壤微生物进行宏基因组学测序。【结果】门水平上，放线菌门(Actinobacteria)、毛霉菌门(Mucoromycota)、热变形菌门(Thermoproteota)和黏球菌门(Myxococcota)组间存在显著差异(P<0.05)。属水平上，节杆菌属(Arthrobacter)、根孢囊霉属(Rhizophagus)、假节杆菌属(Pseudarthrobacter)、马杜拉放线菌属(Actinomadura)、考克氏菌属(Kocuria)、红色杆形菌属(Rubrobacter)和棒杆菌属(Corynebacterium)组间存在显著差异(P<0.05)；种水平上，Rhizophagusirregularis、***499、热带红色杆形菌(Rubrobactertropicus)、***41、Arthrobactersp.24S42和Arthrobactercrystallopoietes组间存在显著差异(P<0.05)。【结论】不同噪音环境对门、属、种分类水平下的土壤微生物均具有显著影响。

关键词：黄土边坡土壤微生物噪音温度宏基因组

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Surfactin的结构、生物合成及其在生物防治中的作用

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生物技术通报 2024年第1期40卷 100-112页

作者：王俊芳黄秋斌张飘丹张彭湃河南大学生命科学学院开封475004

Surfactin是由多种芽孢杆菌产生的一种脂肽,其由一个环七肽头基通过内脂键与链长12-17个碳原子的β-羟基脂肪酸连接组成,是一种非常有效的生物表面活性剂,并具有重要的生物学功能。本文介绍了surfactin家族的结构和生物合成模式,surfac... 详细信息

Surfactin是由多种芽孢杆菌产生的一种脂肽,其由一个环七肽头基通过内脂键与链长12-17个碳原子的β-羟基脂肪酸连接组成,是一种非常有效的生物表面活性剂,并具有重要的生物学功能。本文介绍了surfactin家族的结构和生物合成模式,surfactin是由非核糖体肽合成酶催化合成,这种机制赋予了surfactin家族成员的结构多样性;综述了surfactin在植物病害生防中的作用及机制。已有的研究表明surfactin在生物防治中的作用机制主要有以下4种方式:(1)损伤病原菌细胞膜,引起细胞膜裂解或渗透压失衡;(2)抑制病原体繁殖;(3)诱导植株系统抗性;(4)促进生防菌株的定殖或生物膜的形成。进一步总结了利用基因工程技术研究surfactin的最新进展,以指导surfactin的生物合成及其新衍生物开发。Surfactin的高度结构多样性,使其具有丰富的物理化学特性,这些特性可以与多种生物活性联系在一起,将在不同的领域有更广泛应用。随着对surfactin生物合成研究的日益深入,将会有更多高性能和广阔应用前景的新型脂肽被研发,这为surfactin的进一步研究和生防应用提供依据。

关键词： surfactin 生物表面活性剂生物防治环脂肽生物合成结构诱导系统抗性

根边缘细胞缓解土荆芥淋溶途径化感作用对苦荞麦代谢扰动的机制

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生态学报 2024年第6期44卷 2437-2451页

作者：龚意豫谢媛怡李玖一马丹炜四川师范大学生命科学学院成都610101

土荆芥(Chenopodium ambrosioides)可通过淋溶途径的化感作用抑制周围植物的种子萌发和幼苗生长,而根边缘细胞(Root border cells,RBCs)对此具有缓解效应。为探讨这一效应的分子机制,以苦荞麦(Fagopyrum tataricum)为研究对象,测定了在... 详细信息

土荆芥(Chenopodium ambrosioides)可通过淋溶途径的化感作用抑制周围植物的种子萌发和幼苗生长,而根边缘细胞(Root border cells,RBCs)对此具有缓解效应。为探讨这一效应的分子机制,以苦荞麦(Fagopyrum tataricum)为研究对象,测定了在土荆芥水浸提液处理前及处理后,保留RBC组和移除RBC组根尖活性氧(ROS)、超氧阴离子(O_(2)^(-))和丙二醛(MDA)含量以及抗氧化酶[超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)]活性的差异。再利用转录组测序分析上述处理对其代谢通路的影响,并进行qRT-PCR验证。结果表明:土荆芥水浸提液处理后,苦荞麦根尖ROS、O_(2)^(-)和MDA的含量以及抗氧化酶(POD和CAT)活性明显提高,且RBC移除组升高更多。通路分析表明,土荆芥水浸提液处理后,移除和保留RBCs组的苯丙素合成、α-亚麻酸代谢、类黄酮合成和谷胱甘肽代谢通路都显著发生改变。其中,苯丙素合成通路以抑制为主,且移除RBCs后受到抑制的程度更低;α-亚麻酸代谢通路中的甾酯水解酶(steryl ester hydrolase,TGL4)和磷脂酶A1(phospholipase A1,DAD1)的表达量大幅上调,而在移除RBCs组则未见变化,TGL4和DAD1负责将磷脂酰胆碱催化形成α-亚麻酸,为抑制植物生长并提高抗性的茉莉酸(JA)提供丰富的底物。此外,与根部疏水性有关的角质、木栓质和蜡合成通路只在移除RBCs组显著改变。上述结果表明,根边缘细胞通过影响根尖抗逆物质合成(苯丙素通路)、抗氧化酶和非酶抗氧化系统(类黄酮和谷胱甘肽)和根部疏水性等方面,以及提高茉莉酸(JA)的表达,在生长和防御中寻找平衡,缓解土荆芥水溶性物质化感胁迫;土荆芥水溶性物质成分复杂,具体哪一种成分在其化感作用中扮演主效作用,尚待进一步研究确证。

关键词：土荆芥化感作用苦荞麦根边缘细胞代谢调控转录组

人线粒体tRNA t^(6)A修饰酶OSGEPL1的功能位点鉴定

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中国科学：生命科学 2024年第4期54卷 706-722页

作者：陈薇靳梦琪张文华兰州大学生命科学学院兰州730000

tRNA t^(6)A是一种进化上保守的转录后修饰,对翻译和蛋白质稳态平衡至关重要,其缺失严重影响细胞生命和高等生物的组织和器官发育.三界生物系统中的tRNA t^(6)A修饰酶随着生物复杂性的增加而进化出多层次的调控机制.人YRDC和OSGEPL1负... 详细信息

tRNA t^(6)A是一种进化上保守的转录后修饰,对翻译和蛋白质稳态平衡至关重要,其缺失严重影响细胞生命和高等生物的组织和器官发育.三界生物系统中的tRNA t^(6)A修饰酶随着生物复杂性的增加而进化出多层次的调控机制.人YRDC和OSGEPL1负责线粒体中tRNA t^(6)A的生物合成.YRDC催化L-threonine,HCO_(3)^(-)/CO_(2)和ATP生成TC-AMP中间体,其上的TC-基团由OSGEPL1催化转移至tRNA A37的第6位氮原子上,形成tRNA t^(6)A.本研究分析了OSGEPL1与人线粒体tRNA的相互作用和其t^(6)A催化活性之间的关系.基于OSGEPL1-tRNA复合体预测模型,进一步分析了OSGEPL1的金属离子结合位点、TC-AMP结合位点和tRNA结合位点.研究结果对于理解OSGEPL1-tRNA-TC-AMP复合体的分子识别和催化调控提供了理论见解和实验数据.

关键词： tRNA修饰与调控 N6-苏氨酰氨基甲酰腺苷 OSGEPL1-tRNA 结构与功能关系