打断细菌的谈话.ppt

Psl多糖：胞外基质多糖，由红色荧光标记；菌体：铜绿假单胞菌，由绿色荧光标记；激光共聚焦扫描显微镜 C：模式图，显示了微菌落牺牲了内部部分细胞来形成空洞 * * 自然界中铁易氧化为3价，难溶解于水，不易被吸收 * * 自诱导分子：能够调控其自身的合成 * * H：组氨酸；D：天冬氨酸；LuxN和LuxQ同时含有两个元件的复杂跨膜蛋白：一个传感蛋白元件，保守的组氨酸残基上磷酸化；一个C端的响应调节蛋白元件，其保守的天冬氨酸残基上磷酸化。磷酸基团随后交给另一蛋白（LuxU）的保守组氨酸残基，并最终转移到第二个响应调节蛋白（LuxO）的保守天冬氨酸上。 * * 其他菌产生的AI-2分子。这种能响应种间和种内信号的能力使哈氏弧菌能感知自身细胞密度及它在混合种群中所占的比例。 * * 打断细菌的谈话 汇报人： 班级： 交流时间：2014.05.09 * content 生物膜 信息传递方式 群体感应机理 应用 参考文献 小问题 生物膜biofilm * 生物膜：微生物在自然界各种环境中通过黏附生长并分泌胞外基质（extracellular polymeric substances,EPS）包裹所形成的高度组织化多细胞群体。（“细菌的组织”） 体现了微生物的吸附性质 复杂的理化作用+生物群落作用 生物膜的发育周期（development）5个阶段 可逆吸附期（reversible attachment）：游离微生物附着至载体表面初期，同时回到单细胞游离状态 不可逆吸附期（irreversible attachment）：胞外基质牢固黏粘 生物膜形成初期(early architecture)：聚集成群生长繁殖 生物膜成熟期（maturation）：三维结构微菌落，典型呈蘑菇样突起，也可根据环境形成更加适宜的生存形状 “种子散播”期：空间结构改变，中间形成空洞，游离出种子细胞 生物膜biofilm * 信息传递方式signal * 生物膜发展的每个阶段多存在复杂的信息交流，以此来调整自身的生理生化特性，从而适应生物膜形成过程中不断变化的外部环境。 4种生物膜内部微生物信号传递方式 营养物质和代谢产物介导 ：生物膜形成是一些细菌应对营养缺乏的生存方式，降低自身生长速度和生理活性。如鼠伤寒沙门氏菌通过胁迫反应蛋白RpoS激活一系列生物膜形成因子（分解代谢物阻遏） 无机物介导：为获取铁元素，进化出螯合并摄取铁的系统，而这些系统对微生物毒性因子释放和生物膜形成起重要调控作用。如铜绿假单胞菌的Pvd和Pch系统。（EDTA：杀菌剂） 密度信号感应介导：近年来发现的细菌间最为重要的信号交流系统（furanones :干扰剂）详见后叙 第二信使环鸟苷二磷酸（cyclic-di-GMP）调控：调节细胞内第二信使环鸟苷二磷酸浓度在转录、翻译等多层次调节基因的表达。 密度信号感应机理QS * 密度信号感应（Quorum sensing、QS，又称为群体感应）：细菌间通过分泌信号分子来控制特定基因表达的一种机制。 随着细菌生长，其所分泌的信号分子（又称自诱导分子autoinducer,AI）浓度不断增加。但其浓度达到一定阈值后，细菌细胞内密度信号感应受体蛋白通过与信号分子结合而被激活。 激活后的受体蛋白将调控：信号分子的合成；大量毒性因子产生；生物膜形成。 “细胞密度依赖的基因表达” 密度信号感应机理QS * 根据细菌合成的信号分子和感应机制，Qs系统分为3类： LuxI/R系统(G-)：信号分子为酰基高丝氨酸内酯（AHL）；LuxI为合成AHL的酶；LuxR为AHL受体并且能激活的转录调控因子，它通过识别基因启动子区域的Lux box序列从而调控大量基因 寡肽类分子（oligopeptide）(G+)：寡肽类信号分子与细菌表面受体结合，激活膜上组氨酸蛋白激酶，磷酸化后的受体蛋白与DNA特定靶位点结合，激活基因行使功能。（即双因子调控） 混合型（hybrid）：AHI作为AI，信号传导为双因子调控系统 密度信号感应机理QS * 密度信号感应机理QS * 密度感应首次在弧菌（G-）中发现的。例如费氏弧菌（可自行发光，殖生于鱿鱼发光器官形成共生）一个响应系统，自体诱导物简单跨膜扩散 密度信号感应机理QS * 双因子调控系统 （双组分信号传导） 密度信号感应机理QS * 哈氏弧菌两个自体诱导物响应系统，AI-1：AHL；AI-2：呋喃硼酸二酯分子；双组分信号传导，跨膜组氨酸激酶LuxN，LuxQ；响应调节蛋白LuxO；LuxO-P激活luxCDABE的表达 应用application * Specific products marine antifouling paints; water-treatmen