类胡萝卜素合成酶基因及海洋微藻合成类胡萝卜素的研究进展

类胡萝卜素在生物体内起着十分重要的作用,C5化合物异戊烯基焦磷酸IPP及其异构体二甲丙烯焦磷酸DMPP是所有类胡萝卜素合成的前体,过去一直认为异戊烯基焦磷酸IPP是通过传统的甲羟戊酸途径(mevalonic acid pathway)合成的,而新的研究发现在微生物、绿藻及高等植物中还存在着另一条IPP合成途径.该文综述了类胡萝卜素生物合成的主要途径及重要的酶编码基因,并简要介绍了海洋微藻合成类胡萝卜素的研究现状.     

海洋中麻痹性贝类毒素的合成转化及其影响因素研究进展

麻痹性贝类毒素(paralytic shellfish toxins,PSTs)是由某些甲藻产生的一种高毒性神经毒素,在海洋环境中分布广、危害大,可对水产养殖和人类健康造成重大危害;PSTs毒素的毒性大小随种类和结构的不同有较大差异。迄今,国内外学者针对PSTs的来源分布、迁移转化、生物合成及其影响因素等开展了大量的调查研究,但目前对于藻细胞产毒的生物合成途径、遗传学特征及其环境调控机理等研究仍处于起步阶段。PSTs的生物合成过程不仅与藻细胞自身生长阶段有关,还会受到光照、温度、营养盐等多种环境因素的影响,环境条件的改变会引起藻细胞毒素组成和含量发生不同程度的变化。近年来,研究人员应用基因组学和蛋白质组学技术,发现了产生PSTs的典型甲藻——亚历山大藻(Alexandrium)细胞内与PSTs毒素生物合成相关的某些基因或蛋白质,对我们更清晰地了解亚历山大藻产生PSTs毒素的机制具有重要意义。本文综合以往的研究报道,对亚历山大藻中PSTs的生物合成与转化及其主要影响因素进行了总结,以期为产毒有害藻华的防治提供科学依据。     

双河洞放线菌多样性和抗菌活性的初步研究——以阴河洞和杉林洞为例

放线菌是微生物中重要的药用菌,其产生的抗生素是20世纪医学皇冠上最耀眼的明珠,但随着抗生素滥用,抗生素耐药现象日趋严重,因此从特殊生态环境中发现新放线菌物种和新抗生素克服耐药是科研人员正在尝试的途径之一,文章初步探究双河洞系统中阴河洞和杉林洞两个支洞的放线菌多样性,并对分离菌株的抗菌活性进行筛选。以纯培养方法获得放线菌,以16S rRNA基因序列比对,分析菌株类别,获得的菌株进行液体发酵,纸片琼脂扩散法测定其发酵产物对真菌和细菌的抗菌活性,同时用PCR技术进行NRPS、PKS I和PKS II抗生素生物合成基因的探测。从两个支洞样品中分离到的放线菌分布于7个科10个属,两个洞共66株放线菌中有32株的发酵产物在至少一个抗菌活性筛选中显示阳性,总阳性率为48.5%。抗生素生物合成基因的初步探测结果显示,31株菌存在至少一个生物合成基因,NRPS 28株,PKS I17株,PKS II 21株,其中12株同时具有3种生物合成基因。初步显示了双河洞系统蕴含丰富的放线菌资源,值得深入研究。      

硅藻岩藻黄素特性与其生物合成的研究进展

岩藻黄素的化学结构包含丙二烯键、环氧基、以及共轭羰基和羟基,是一类珍稀类胡萝卜素。岩藻黄素能够和叶绿素a/c某些蛋白形成FCP复合物,存在于许多海洋藻类细胞的光合系统内,在光捕获和光传递方面起重要作用。此外,岩藻黄素在抗肥胖、抗炎、抗癌和抗氧化等方面的生理活性已经被证实。硅藻细胞是岩藻黄素的理想来源,三角褐指藻(Phaeodactylum tricornutum)是硅藻的模式藻种。本文对三角褐指藻来源岩藻黄素的研究进展进行了评述,主要包括岩藻黄素的生理特性和功能、生物合成途径以及合成中的关键酶,影响其生物合成的环境条件等,并对其未来研究进行了展望。     

乙酰微小杆菌生物合成5-甲基尿苷的研究

用乙酰微小杆菌(Exiguobacterium acetylicum)完整细胞作为酶源,催化鸟苷和胸腺嘧啶合成抗艾滋病药物关键中间体5-甲基尿苷,并对影响菌体生长和5-甲基尿苷转化率的因素进行了考察。采用紫外诱变方法获得高表达核苷磷酸化酶菌种,使5-甲基尿苷的转化率提高到了75.8%;对培养基进行了碳源和氮源的优化,结果表明,3 g/L葡萄糖、20 g/L玉米浆、4 g/L NH4Cl有利于菌体生长;通过响应曲面(Response Surface Methodology,RSM)法获得了较为合适的转化条件:0.03 g/L MnSO4加入到pH值为8.0的磷酸缓冲液,两种底物浓度均为67 mmol/L,反应温度为56℃。     

海洋微生物来源天然产物研究现状与态势

海洋微生物因长期适应特殊的生存环境而进化出特殊的代谢途径, 从而产生大量结构新颖、功能独特的生物活性物质, 使海洋微生物来源的天然产物成为海洋新药开发的研究热点。文章以文献计量学的方法和视角, 从海洋真菌和海洋细菌天然产物研究现状、海洋微生物天然产物的人工合成、海洋微生物天然产物的生物活性评估以及成药性评价等方面进行概述, 分析了当前海洋微生物天然产物状况和发展态势。     

海藻中糖脂的研究进展

海洋藻类是极为多样性的一类生物,其多样性反映在化学成份上,因而亦就成为生产种类繁多的药品及精细化工产品的潜在资源。目前已商业化生产或正在开发的产品有:类胡萝卜素、藻胆素、脂肪酸、多糖类、维生素类、甾醇类等用于人类或动物保健的生物活性物质。海藻中的极性脂可以分为三类:糖脂、磷脂和既不含有糖也不含有磷的一类脂。糖脂在许多藻种中普遍存在。糖脂(Glycolipid)是一类由一个或多个单糖残基与脂类部分、单脂酰或二脂酰甘油以糖苷键相连所形成的化合物。长期以来,人们对海藻中的脂组份很感兴趣,尤其是糖脂,因为虽然它的含量很少…     

不同初始Fe(Ⅱ)浓度对施威特曼石生物合成的影响

施威特曼石(schwertmannite)已被证实是一种具特异性能的重(类)金属吸附新材料,生物方法合成的施威特曼石由于具备较好的表面吸附性能而受到更多关注。本文通过接种有嗜酸性氧化亚铁硫杆菌(Acidithiobacillusferrooxidans)的FeSO4-H2O矿物合成体系,研究了不同初始Fe2+浓度对Fe生物转化成施威特曼石效率的影响。结果表明,在Fe(Ⅱ)浓度(FeSO4.7H2O配制)设计为20、40、80和160 mmol/L,接种A.ferrooxidans菌密度达到6.0×107个/mL时,本实验条件下矿物重量y(g)与初始Fe2+浓度x(mmol/L)的关系为y(g)=0.036 67+0.008 520x-8.602.10-6x2;溶液TFe沉淀率y(%)与初始Fe2+浓度x(mmol/L)的关系为y(%)=39.68-0.221 0x+6.653.10-4x2。反应后期溶液中大量残留Fe3+在满足饱和指数SI>0的条件下不能析出矿物沉淀,进一步分析表明,Fe3+水解形成施威特曼石的可能机制是利用了Acidithiobacillus ferrooxidans菌氧化Fe2+释放的能量才得以实现,当Fe2+完全氧化不再供应能量时,Fe生物转化成施威特曼石的反应也达到了最大限度。