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《枯草芽孢杆菌的群体感应信号系统及其在环境领域的应用前景》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第12卷第6期安全与环境学报Vol.12No.62012年12月JournalofSafetyandEnvironmentDec.,2012文章编号:1009-6094(2012)06-0005-04孢杆菌的群体感应信号系统,简述其在环境领域的初步应用,以期为拓展其在环境领域的应用提供新的思路。枯草芽孢杆菌的群体感应信号1枯草芽孢杆菌的群体感应信号系统*系统及其在环境领域的应用前景对枯草芽孢杆菌QS信号系统的全面研究始于20世纪90[9-11]陈瑞,王大力,林志芬,尹大强年代,已经系统清晰化。作为一种典型的革兰
2、氏阳性菌,(污染控制与资源化研究国家重点实验室,同济枯草芽孢杆菌QS系统与多数革兰氏阳性菌大致相同。一般大学环境科学与工程学院,上海200092)认为,革兰氏阳性菌群体感应自诱导物为寡肽类物质(Autoin-ducingPeptide,AIP),起着受体天冬氨酰磷酸酶(Receptoras-摘要:简要介绍了枯草芽孢杆菌的生物特性及目前在环境领域的partylphosphatases,Raps)和磷酸酶调节素(Phosphataseregula-主要应用,阐述了枯草芽孢杆菌的群体感应信号系统及信号分子,指tors,Phr)的作用,调控菌体基因感受态的发展[12-15]。
3、这些信出群体感应在枯草芽孢杆菌生长过程中重要的调控机制。针对目前号分子在胞内经修饰后通过ABC转运体(ATP-BindingCas-群体感应尚处于机制理论研究阶段,提出枯草芽孢杆菌群体感应系统sette)将其转运到细胞外。同样,枯草芽孢杆菌QS系统主要在环境领域潜在的应用前景。基于细胞密度和胞外信号分子感受态的发展及孢子形成的诱关键词:环境科学技术基础学科;枯草芽孢杆菌;群体感应;信号分导这两种机制,过程主要涉及两种QS信号分子:ComX信息素子;应用前景和感受态及产孢因子(CompetenceandSporulationFactor,CSF)。中图分类号:X17
4、文献标识码:A[16-17]具体路径见图1。DOI:103969/j.issn.1009-609420120600211ComX信息素的特性及其介导的群体感应调控过程[18]ComX信息素一般为10个氨基酸长度的肽,是由0引言ComX基因产生的55-色氨酸残基经异戊二烯修饰后形成的,在ComQ作用下通过ABC转运体穿出细胞膜,结构式见图枯草芽孢杆菌是芽孢杆菌科的模式菌株,1872年Cohn将[5][1-2]2。其正式命名为Bacillussubtilis。单个细胞呈直杆状,(07~胞外ComX信息素不仅控制着表面活性基因,而且控制08)m(2
5、~3)m,无荚膜,周生鞭毛,能运动,可产芽孢,着摄取外源性基因DNA(感受态),其浓度对于菌群何时进入芽孢为(06~09)m(10~15)m。菌落表面粗糙不透感受态起到决定性的作用。但是,ComX仅是激活感受态的复明,污白色或微黄色,是一种需氧革兰氏阳性菌。杂调控体系中的一员,基因表达的随机变化和正反馈调节导关于枯草芽孢杆菌的研究可以追溯到100多年前。由于枯草芽孢杆菌在环境中广泛存在,对人畜无害且不污染环境,具有耐高温、耐酸碱和耐挤压等特性,在各领域应用广泛。目前该菌主要作为产酶菌用于工业、农业、医药卫生、食品保健、[1,3]水产养殖等领域,作为饲料添
6、加剂是其最为普遍的应用。[4]枯草芽孢杆菌的分子生物学研究以1977年Kunst等首次完成其全部基因测序工作为标志,目前主要集中在群体感应方面。群体感应(QuorumSensing,QS)是微生物细胞间交流的机制之一,通过产生和检测分泌到周围环境中的信号分子[5-6]调控群落内的细菌数量。具体而言,即细菌群落增长过程中,细菌不断产生信号分子并分泌到周围环境中。随着菌群密度的不断增大,胞外信号分子浓度增加,当累积到一定阈值时,菌群检测到信号分子并通过调节相关基因的表达对菌群[7]数量的变化作出回应。细菌通过群体感应调控感受态、生物体发光、毒力因子的分泌、生物膜形成及孢子产
7、生等,使群图1枯草芽孢杆菌群体感应系统[8]体间相互协调,从而更好地适应环境。群体感应为人类更Fig1QSsystemofBacillussubtilis好地认识自然界及疾病预防、环境治理等提供了新的可能。本文从基于不同调节机制的信号分子入手,综述枯草芽*收稿日期:2012-09-28作者简介:陈瑞,硕士研究生,从事微生物毒理学研究;林志芬(通信作者),教授,博士生导师,从事混合污染物生物效应和人体健康评价研究,lzhifen@tongji.edu.cn。基金项目:国家自然科学面上基金项目(20977067,201177092);中
