细菌生物膜的产生是金黄色葡萄球菌耐药的主要因素,大大增强了金黄色葡萄球菌对机体的免疫防御和对抗生素的抵抗能力,而中药及其复方具有多路径、多靶点的特点,可通过干预金黄色葡萄球菌群体感应系统、全局性调控因子、细胞外基质等方式调控其增殖、聚集和扩散,使金黄色葡萄球菌无法生成完整的生物膜.同时,中药具有较好的抑菌效果,能与抗生素联合使用以应对感染、避免抗生素滥用和细菌耐药,有效减少耐药菌株的产生,促进创伤愈合.但目前中药协同抗生素抑制金黄色葡萄球菌生物膜形成的临床研究较少,亟须加强中药抗金黄色葡萄球菌细胞膜的药理作用研究,尤其是中药在细胞内的信号传递与调控机制研究,同时进一步加强纳米材料与中药分子结合的临床试验,以提高药物使用效率,降低中药的不良反应,为解决生物膜引起的难治性金黄色葡萄球菌感染提供新思路.

陈万生教授团队主要研究方向为基于药效物质的中药品质调控,针对高活性中药药效物质资源开发所面临的"生物合成途径不明"、"代谢调控效率低"两个关键问题,创建了基于"基因-代谢物"关联谱的中药有效成分生源途径高效解析技术,依托完整、快速、多样化的中药功能基因鉴定系统,多角度表征次生代谢调控网络;同时通过开展基于真实世界证据的中药质量标志物发现、基于结构基因的靶向调控和基于转录因子的全局调控成功提高了活性天然产物含量,为利用次生代谢工程调控中药品质提供了成功范例.

金黄色葡萄球菌是医院和社区获得性感染的主要原因,其能表达多种细胞壁相关和细胞外毒力因子,因此可引起多种感染性疾病.Ebh蛋白参与金黄色葡萄球菌的黏附、聚集以及生物被膜形成等,这些功能与其强烈的致病性密切相关.金黄色葡萄球菌的致病机制是由不同的双组分信号转导系统和转录调节因子协同控制,其中,ArlRS是黏附、生物膜形成和毒力所必需的关键双组分调节系统(two-component system,TCS).同时,ArlRS又通过全局调节因子MgrA调控Ebh蛋白,从而影响金黄色葡萄球菌在人类感染性疾病中的作用.本文对其调控机制作一综述.

McrA为最近在构巢曲霉(Aspergillus nidulans)中发现的全局调控因子,具有调控丝状真菌生长发育和次级代谢的作用,利用生物信息学分析方法找到并克隆紫色红曲霉(Monascus purpureus)中mcrA基因,将其命名为MpMcrA.分析MpMcrA蛋白质理化性质、亲疏水性、亚细胞定位、信号肽、跨膜区域及磷酸化位点、转录因子结合位点以及蛋白质二级结构.利用ProtParam、ProtScale、PSORTII、SignalP4.1等生物信息学软件对MpMcrA进行系统分析.结果表明,MpMcrA基因长1 356 bp,其中含有3个外显子,2个内含子,编码410个氨基酸,与构巢曲霉序列比对蛋白相似性高达64％.预测结果显示,MpMcrA属于亲水蛋白,位于细胞核可能性大,不存在跨膜区域,不属于膜蛋白;不存在剪切位点,不属于分泌蛋白;基因含有54个潜在的磷酸化位点;可能存在5个转录因子结合位点;蛋白结构大部分为无规则卷曲,整体结构较松散.对MpMcrA基因进行了生物信息学分析,得到了基因特征和分析结果.初步确定MpMcrA基因为构巢曲霉同源mcrA 基因,在红曲霉中未见有报道.

木霉菌(Trichoderma spp.)是一种广泛存在于土壤及植物根系生境中的丝状真菌,具有拮抗植物病原真菌和促进植物生长的双重功效.碳代谢抑制子CRE1全局性调控细胞生长代谢过程,保障木霉在不同生境中的存活及拮抗病原茵特性.比较深绿木霉(T.atroviride)T23及其Crel突变株(T23△cre1)在不同培养基中的生长和代谢特性,结果表明:crel基因沉默后,T23△crel较T23菌丝生长变慢,产孢滞后且降低一个数量级,crel对茵丝生长和产孢的调控依赖于培养基组分.此外,crel基因抑制几丁质酶、β-1,3-葡聚糖酶基因转录,区别性调控部分次级代谢合成的非核糖体肽合成酶NRPS和聚酮合成酶PKS基因的表达.综上,碳代谢因子CRE1作为一个多效性的转录调控因子,抑制细胞壁降解酶和代谢产物合成相关的基因表达,赋予木霉菌在环境中的适应性和竞争性,是深绿木霉T23生长的必要因子.

RNA分子伴侣蛋白Hfq是细菌中普遍存在的全局调控因子,对于细菌的生长增殖、毒性和逆境耐受等都有重要影响.维氏气单胞菌(Aeromonas veronii)是一种新型人-鱼共患条件致病菌,会在水产养殖中造成巨大危害.本研究从维氏气单胞菌基因组DNA中扩增hfq基因上、下游序列,连接到pRE112质粒中,构建敲除质粒pRE112-△hfq,通过接合转移将敲除质粒从大肠杆菌感受态转入维氏气单胞菌后,基于同源重组原理,利用蔗糖压力筛选得到hfq基因敲除的维氏气单胞菌突变株C4-△hfq.生长曲线分析表明,hfq基因敲除显著延缓维氏气单胞菌的生长速率,同时,回补hfq使细菌恢复生长.本研究获得的hfq基因敲除菌株,可为进一步研究维氏气单胞菌中Hf调控因子的功能及其调控机制提供一定帮助.

链霉菌是一类具有特殊的形态分化和次生代谢的放线菌.bldA编码链霉菌中唯一能有效识别亮氨酸密码子UUA的tRNALeu,是链霉菌次生代谢途径的必需基因,目前对于其全局调控功能已有详细报道.bldA突变或缺失会导致链霉菌不能完成气生菌丝分化和抗生素合成,这种调控主要是在翻译水平上完成.UUA密码子缺少有效的tRNA翻译,导致mRNA翻译受影响.bldA自身也受到其下游靶基因的负反馈调控.此外,bldA还有很多尚不明确的调控机制,回答这些问题能帮助我们更好地理解抗生素合成途径,为构建有应用前景的菌株奠定理论基础.

可变剪接指从单个基因产生多种mRNA同种型,是转录后调控的重要方式之一.可变剪接不仅影响人体正常生长发育过程,而且在包括癌症在内的多种疾病发生发展中扮演重要角色.癌组织的剪接变化通常是全局的而不是基因特异性的,异常的剪接模式控制癌症的主要特征.遗传、表观遗传、剪接因子网络差异表达及选择性转录起始或终止等多种途径巩固了特定促癌或抑癌同种型的优势表达,进而影响癌症进程.此外,近年来研究,证明呈组织或阶段特异性表达的剪接同种型有作为癌症生物标志物及治疗靶标的潜能.本文通过全局剪接变化影响肿瘤进展、可变剪接影响癌症进展的途径及可变剪接提示癌症监控和治疗新策略3个方面进行综述.

[背景]副溶血性弧菌是一种非常重要的食源性致病菌,CalR蛋白是一种全局转录调节因子.Ⅲ型分泌系统2(Type 3 secretion systems 2 T3SS2)是副溶血性弧菌主要的毒力因子,vopB2是T3SS2中的一个关键效应蛋白.[目的]研究副溶血弧菌CalR对vopB2的转录调控机制.[方法]利用引物延伸实验鉴定vopB2及vtrA的转录起始位点,并根据产物的丰度判断CalR对靶基因的调控关系;采用实时定量RT-PCR研究靶基因mRNA在WT和△calR中转录丰度,验证CalR对靶基因的转录调控关系,进一步利用LacZ实验通过比较β-半乳糖苷酶活性的差异来判定CalR对靶基因的调控关系;利用凝胶阻滞实验分析His-CalR对靶基因启动子区是否具有直接的结合作用.[结果]vopB2有两个转录起始位点A(-130和-28)且其活性受CalR的直接抑制;引物延伸和LacZ结果表明CalR对vtrA的转录并无调控作用.[结论]CalR直接抑制vopB2的转录,该抑制作用与vtrA无关联.

亮氨酸应答调控蛋白(Leucine responsive regulatory protein,Lrp)是原核生物中一类重要的转录调控因子,主要由保守的N端DNA结合结构域和响应配体的C端结构域构成,广泛分布于细菌和古生菌中.除氨基酸外,C末端还能够响应其他一些小分子化合物,通过微调DNA结合结构域的空间分布、蛋白的构象和寡聚体形式将信号转化为应答.Lrp可以作为全局或局部转录调控因子,参与控制微生物氨基酸代谢、菌毛生成、重金属转运、多肽运输、能量代谢等多种重要的生理过程.其还可作为"富足/饥饿"调控蛋白协助微生物适应外界多变的环境.近期发现放线菌中Lrp对抗生素生物合成的分子调控作用具有普适性.从Lrp的分布、结构特征、配体种类及响应方式、调控机制,以及在细菌与古生菌中的生物学功能等方面,进行了全面系统地阐述,以期为深入研究Lrp作用的分子机制提供指导.