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轉(zhuǎn)錄組測序技術(shù)在植物乳桿菌細(xì)菌素合成 研究中的應(yīng)用研究進(jìn)展

2021-11-01 01:54孟祥晨
關(guān)鍵詞:乳酸菌桿菌測序

趙 樂,孟祥晨

(東北農(nóng)業(yè)大學(xué) 乳品科學(xué)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,黑龍江 哈爾濱 150030)

細(xì)菌素是由核糖體合成并分泌至胞外介質(zhì)的具備生物活性的蛋白質(zhì)、多肽或前體多肽,當(dāng)這些物質(zhì)達(dá)到一定數(shù)量時(shí)可抑制親緣關(guān)系相近的致病菌或腐敗菌的生長[1]。 但細(xì)菌素的抑菌機(jī)理復(fù)雜多樣,且抑菌效果易受眾多因素控制,導(dǎo)致其在食品防腐領(lǐng)域的實(shí)用范圍較為局限。細(xì)菌素抑制目標(biāo)菌的機(jī)制主要有2 種:通過與目標(biāo)菌細(xì)胞壁及被膜接觸后形成膜孔道,導(dǎo)致菌體內(nèi)容物外泄而死亡,Munch等[2]等驗(yàn)證了LantibioticNAI-107菌株可與細(xì)胞壁骨架的組成成分萜醇結(jié)合,進(jìn)而破壞細(xì)胞膜的正常生理功能;另一類抑制機(jī)制體現(xiàn)在分子水平,通過抑制相關(guān)代謝基因的表達(dá)或蛋白分泌,從而破壞目標(biāo)菌的正常生長代謝,如分離于開菲爾的細(xì)菌素F1可在胞內(nèi)與DNA結(jié)合,阻礙其轉(zhuǎn)錄、翻譯過程[3]。由于乳酸菌細(xì)菌素種類頗多,因此,根據(jù)生物化學(xué)特性、分子質(zhì)量、熱穩(wěn)定性及抑菌效果將細(xì)菌素進(jìn)行分類,既有利于深入研究各類細(xì)菌素的具體抑菌機(jī)制,又可通過分離純化、質(zhì)譜等方法確定細(xì)菌素所包含的二硫鍵及單硫鍵,便于改造細(xì)菌素特性,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)多領(lǐng)域的開發(fā)應(yīng)用。此外,有研究表明,可通過對已知菌株的細(xì)菌素基因設(shè)計(jì)引物,根據(jù)克隆得到的相關(guān)基因?qū)?xì)菌素進(jìn)行分類鑒別[4]。隨著乳酸菌新菌種的不斷發(fā)現(xiàn),使得分離純化的新型細(xì)菌素?zé)o法再次歸類到最初由Klaenhammer[5]提出的細(xì)菌素類別中,因此在原來的基礎(chǔ)上進(jìn)一步更新細(xì)菌素的分類方法迫在眉睫。不同研究者對細(xì)菌素的分類標(biāo)準(zhǔn)不同,本文總結(jié)主要的細(xì)菌素分類,突出它們的理化特性,并描述某些細(xì)菌素在膜水平上起作用的機(jī)理。根據(jù)各類細(xì)菌素的生物遺傳特性、乳酸菌的菌屬、熱穩(wěn)定性、是否存在二硫鍵、分子質(zhì)量、水解酶的敏感性及抑菌譜,可分為以下四大類(表1):1)ClassⅠ細(xì)菌素,主要包括羊毛硫細(xì)菌素及其衍生物,此類細(xì)菌素在合成前體肽時(shí)往往會經(jīng)酶識別并修飾,通過作用于細(xì)胞壁骨架或使細(xì)胞膜形成孔洞,進(jìn)而控制腐敗微生物及致病菌,其又可分為6 個(gè)亞類,如分離自植物乳桿菌LL441的Plantaricin C、Nisin和Pep5等[6];2)ClassⅡ細(xì)菌素,是一類不包含羊毛硫氨酸的小分子肽,肽鏈之間僅以二硫鍵連接,未經(jīng)酶修飾,此類細(xì)菌素又可分為4 個(gè)亞類,其中Ⅱa型細(xì)菌素多肽鏈的N末端序列絕大多數(shù)為“Y-G-N-G-V-N”,可顯著抑制李斯特菌,如Pediocin PA-1和Sakacin P,Ⅱb型細(xì)菌素在2 種短氨基酸序列的共同作用下抑菌活性達(dá)到最大,如Lactococcin G、Plantaricins等[7];3)ClassⅢ細(xì)菌素,如熱不穩(wěn)定的溶菌素Enterolysin A和非溶解性細(xì)菌素Helveticin J,它們在酶催化下可裂解構(gòu)成細(xì)胞壁的內(nèi)酶肽;4)ClassⅣ細(xì)菌素,如對酶敏感的Plantaricin S和Leuconocin S,其抑菌活性需憑借蛋白等生物大分子協(xié)同作用才能發(fā)揮抑菌活性[8]。

表1 乳酸菌細(xì)菌素的分類Table1 Classification of lactic acid bacterial bacteriocins

1 植物乳桿菌細(xì)菌素的應(yīng)用

1988年美國食品藥品監(jiān)督管理局通過急慢性動物體實(shí)驗(yàn)操作及體內(nèi)交叉耐受性實(shí)驗(yàn)表明,當(dāng)人類每日攝入的Nisin含量低于2.9 mg/d時(shí)對人體無害[9],因此將Nisin列為公認(rèn)安全級別,1990年又將其納入GB 2760—86《食品添加劑使用衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》。隨著新型乳酸菌細(xì)菌素的表征及基因工程技術(shù)的完善,天然抑菌物質(zhì)細(xì)菌素憑借其安全性已被廣泛應(yīng)用于保健食品、醫(yī)療藥物、飼料添加劑、畜牧養(yǎng)殖等領(lǐng)域。廣譜細(xì)菌素應(yīng)用范圍更廣泛,而窄譜細(xì)菌素能夠更具體地針對性抑制食物中的某些高風(fēng)險(xiǎn)細(xì)菌,如單核細(xì)胞增生李斯特菌,且不會影響無害微生物[10]。細(xì)菌素還可以濃縮制劑形式作為食品防腐劑或保質(zhì)期延長劑,應(yīng)用于食品的輔助生產(chǎn)[11]。此外,細(xì)菌素還可用于開發(fā)具備抑菌活性的食品包裝紙或塑料薄膜。近年來,細(xì)菌素與高壓處理或脈沖電場等物理方法的結(jié)合也為食品的有效保存提供了良好機(jī)會[12]。但細(xì)菌素的有效性通常取決于環(huán)境因素,如pH值、溫度、食物結(jié)構(gòu)組分及食物微生物群等。

1.1 在食品工業(yè)與保鮮防腐中的應(yīng)用

乳酸菌細(xì)菌素在乳制品、肉制品、果蔬制品、酒品加工及食品包裝紙的生產(chǎn)中展現(xiàn)出很大潛力。隨著酸乳產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展,研究者逐漸發(fā)現(xiàn)與鮮乳生產(chǎn)線相比,酸乳生產(chǎn)線受雜菌污染程度明顯降低,隨后多項(xiàng)研究證明,發(fā)酵過程中次級代謝產(chǎn)物類細(xì)菌素物質(zhì)占據(jù)主導(dǎo)作用[13]。Arokiyamary等[14]從干酪中分離得到一株乳酸桿菌,其所產(chǎn)細(xì)菌素可抑制金黃色葡萄球菌、蠟樣芽孢桿菌、傷寒桿菌等多種致病菌。Bizani等[15]發(fā)現(xiàn),4 ℃時(shí)蠟樣菌素8A可導(dǎo)致牛乳及干酪中的單核細(xì)胞增生李斯特菌生長對數(shù)期滯后。Ghalfi等[16]發(fā)現(xiàn),豬肉在冷藏過程中乳酸彎曲桿菌素和精油對腐敗菌的抑制起協(xié)同作用,二者均可顯著抑制單核細(xì)胞增生李斯特菌生長。劉國榮等[17]比較320 AU/g細(xì)菌素與超高壓處理對切片火腿的保鮮效果,對火腿的色澤、質(zhì)構(gòu)、理化性質(zhì)等因素進(jìn)行評估,發(fā)現(xiàn)二者聯(lián)合作用防腐保鮮效果最佳,可延長切片火腿貨架期。Martínez-Viedma等[18]發(fā)現(xiàn),在蘋果酒中添加伏爾加霉素AS-48可控制片球菌的產(chǎn)酸量,進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn),此類細(xì)菌素主要通過鈍化目標(biāo)菌的細(xì)胞膜活性進(jìn)而發(fā)揮抑菌活性。除上述功能特性,細(xì)菌素還可與某些高分子物質(zhì)結(jié)合,形成具備抑菌活性的食品包材。 Jin等[19]通過掃描電子顯微鏡和激光共聚焦顯微鏡發(fā)現(xiàn),Nisin顆粒均勻分布在聚乳酸基體表面,Nisin可顯著抑制培養(yǎng)基和液體蛋清中單核細(xì)胞增生李斯特菌的生長。綜上,細(xì)菌素在食品領(lǐng)域作為生物防腐抑菌劑具有廣闊的應(yīng)用前景。

1.2 在生物醫(yī)藥領(lǐng)域中的應(yīng)用

幽門螺桿菌侵染是導(dǎo)致胃腸道潰瘍的主要因素,其可吸附于消化道黏膜及相應(yīng)受體蛋白并釋放毒性因子,引發(fā)非特異性炎癥。細(xì)菌素可形成屏障保護(hù)層,占據(jù)細(xì)胞外膜吸附位點(diǎn),進(jìn)而阻礙致病菌侵入;還可刺激機(jī)體產(chǎn)生特異性與非特異性免疫物質(zhì),選擇性抵御臨床疾病中的靶向致病菌生長;又可作為潛在抗癌劑,針對目標(biāo)癌細(xì)胞釋放毒力[20];此外,其還對醫(yī)療手術(shù)后期易感染型細(xì)菌具有很強(qiáng)的破壞力,且通常不會產(chǎn)生耐藥性。也有研究發(fā)現(xiàn),乳酸菌素在調(diào)節(jié)腸道微生態(tài)、增強(qiáng)機(jī)體免疫力、預(yù)防幽門螺桿菌侵染等方面效果明顯。臨床上,細(xì)菌素可緩解因消化道不適引起的腹脹、腹瀉等疾病,還可添加到口腔漱口液中起預(yù)防齲齒作用,醫(yī)療領(lǐng)域多采用基因工程技術(shù)挖掘及修飾細(xì)菌素編碼基因,從而提高細(xì)菌素產(chǎn)量。

1.3 在畜牧養(yǎng)殖及飼料研發(fā)中的應(yīng)用

由于抗生素及激素的不合理使用或?yàn)E用,選擇乳酸菌細(xì)菌素替代傳統(tǒng)使用的抗生素更具吸引力。動物飼料中細(xì)菌素的添加既能提高動物免疫力,還能提高精子存活率,但目前我國細(xì)菌素在動物飼料中的應(yīng)用僅限于理論研究,安全性還有待考察[21]。有研究者發(fā)現(xiàn),在肉雞養(yǎng)殖中,投喂按合適比例混合的抗生素和細(xì)菌素可取得良好效果。Mccormick等[22]研究發(fā)現(xiàn),將乳酸菌素Lacticin3147涂抹到奶牛乳頭可減少革蘭氏陽性菌的滋生,在一定程度上可緩解乳房炎等癥狀。Bhunia等[23]在研究小鼠和兔子的免疫功能時(shí)發(fā)現(xiàn),細(xì)菌素Pediocin AcH對動物機(jī)體無任何不良反應(yīng)。Mota-Meira等[24]發(fā)現(xiàn),將細(xì)菌素分離純化后并濃縮,通過靜脈注射可有效避免動物患感染性疾病。因此研究細(xì)菌素與消化道優(yōu)勢菌群的關(guān)系具有重要意義。

1.4 在調(diào)節(jié)腸道菌群結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用

在研究細(xì)菌素調(diào)節(jié)腸道菌群的具體機(jī)制時(shí)既要明確其對目標(biāo)致病菌的抑制效果,也要關(guān)注其對腸道菌群結(jié)構(gòu)的影響[25]。Lü Xinran等[26]通過掃描電子顯微鏡發(fā)現(xiàn),從鯽魚腸道分離出的植物乳桿菌FGC-12所產(chǎn)的細(xì)菌素可使目標(biāo)副溶血性弧菌胞內(nèi)電導(dǎo)率增大,破壞胞內(nèi)物質(zhì)平衡。Dabour等[27]對小鼠進(jìn)行體外實(shí)驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn),片球菌素Pediocin PA-1在不影響小鼠腸道菌群結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上可有效抑制單核細(xì)胞增生李斯特菌感染。由此推測,乳酸菌細(xì)菌素可靶向拮抗機(jī)體內(nèi)致病菌,且不破壞宿主腸道菌群平衡。Piewngam等[28]驗(yàn)證了細(xì)菌素可以通過阻斷金黃色葡萄球菌的agr群體感應(yīng)信號傳導(dǎo)系統(tǒng),進(jìn)而干擾其在腸道的定植能力。以上報(bào)道為研究乳酸菌細(xì)菌素是否通過切斷靶向菌的信號傳導(dǎo)進(jìn)而介導(dǎo)腸道微生態(tài)提供了新思路。

2 生物信息學(xué)技術(shù)在乳酸菌代謝研究中的應(yīng)用

生物信息學(xué)是以計(jì)算機(jī)科學(xué)和應(yīng)用數(shù)學(xué)為基礎(chǔ)理論,將生命科學(xué)領(lǐng)域測得的生物信息經(jīng)搜索比對,分析相關(guān)的核酸信息和蛋白結(jié)構(gòu)基因,從而定位功能基因的一門科學(xué)[29]。生物信息學(xué)在處理、整合和分析海量“組學(xué)”數(shù)據(jù)方面起著關(guān)鍵作用,利用數(shù)據(jù)庫分析出重要的調(diào)控基因或蛋白,然后進(jìn)行有針對性的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,探索代謝和調(diào)控網(wǎng)絡(luò)。目前建立了一類細(xì)菌素基因組挖掘工具,一種基于細(xì)菌素?cái)?shù)據(jù)庫和Motif數(shù)據(jù)庫的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器BAGEL,它可以識別DNA序列中假定的細(xì)菌素開放閱讀框(open reading frame,ORF)[30]。此外,該服務(wù)器還考慮了基因組背景,即對于每種潛在的細(xì)菌素編碼ORF,都會分析基因組中周圍區(qū)域的序列,尋找編碼參與生物合成、運(yùn)輸、調(diào)節(jié)或免疫相關(guān)蛋白的基因。生物信息學(xué)在食品領(lǐng)域的主要應(yīng)用包括:功能性菌株的全基因組測序,原核轉(zhuǎn)錄組、比較轉(zhuǎn)錄組和翻譯組等RNA水平上的高通量測序,靶向代謝組學(xué)測序,無標(biāo)記或iTRAQ等定量蛋白組學(xué)分析。Hansen[31]基于生物信息學(xué)技術(shù)發(fā)現(xiàn),在嘌呤缺失條件下,乳酸乳球菌MG1363中27 個(gè)基因的表達(dá)發(fā)生顯著變化。Guillot等[32]對乳酸乳球菌1403的細(xì)胞質(zhì)蛋白進(jìn)行二維凝膠電泳分析,通過肽質(zhì)量指紋圖譜鑒定了230多個(gè)氨基酸位點(diǎn),這項(xiàng)研究使得在蛋白質(zhì)組水平上描述與重要生理過程和工藝特性相關(guān)的細(xì)胞通路(糖酵解、發(fā)酵、核苷酸代謝、蛋白質(zhì)水解、脂肪酸和肽聚糖合成)成為可能。截止目前,被普遍使用的數(shù)據(jù)庫主要為美國國家生物技術(shù)信息中心(NCBI)的GenBank數(shù)據(jù)庫[33]。除此以外,歐洲生物信息學(xué)研究所的EMBL核酸序列數(shù)據(jù)庫和日本信息生物學(xué)中心的DDBJ數(shù)據(jù)庫也被大家熟知。應(yīng)激性環(huán)境在乳酸菌的貯存及使用過程中經(jīng)常存在,通過比較基因組學(xué)方法可以預(yù)測與脅迫相關(guān)的轉(zhuǎn)錄調(diào)控因子,初步猜測其結(jié)合位點(diǎn)和調(diào)控 基因[34]。此外,采用轉(zhuǎn)錄組和蛋白質(zhì)組等多組學(xué)聯(lián)合對差異表達(dá)基因進(jìn)行功能注釋已成為未來分析趨勢。

3 轉(zhuǎn)錄組測序技術(shù)在細(xì)菌素合成研究中的應(yīng)用

3.1 轉(zhuǎn)錄組測序技術(shù)

1995年,Velculescu等[35]提出轉(zhuǎn)錄組的概念,即從整體轉(zhuǎn)錄水平分析不同細(xì)胞或組織在特定條件下所轉(zhuǎn)錄的所有RNA,從而揭示生物學(xué)通路和調(diào)控分子機(jī)制 (圖1)。該技術(shù)能檢測到編碼蛋白的RNA及非編碼RNA,如rRNA、tRNA、sRNA、snoRNA等[36]。轉(zhuǎn)錄組學(xué)通常包含2 種研究技術(shù):1)基于雜交的微陣列基因芯片技術(shù);2)基于測序的轉(zhuǎn)錄組測序技術(shù)。前者利用樣品與探針的雜交信號獲取序列信息,但樣品制備較復(fù)雜且特異性低,因此在應(yīng)用上受限[37]。后者是目前應(yīng)用分析的主要手段,又可分為第1代測序技術(shù)、第2代測序技術(shù)和第3代測序技術(shù)。其中第2代測序技術(shù)(RNA-Seq)將提取的樣品mRNA經(jīng)富集過濾、除去rRNA及隨機(jī)的片段化處理最終反轉(zhuǎn)為cDNA,構(gòu)建文庫再使用高通量測序儀上機(jī)測序。將測序結(jié)束后得到的海量數(shù)據(jù)與參考基因組比對,即可從基因表達(dá)水平定量分析轉(zhuǎn)錄本的遺傳信息。通過差異表達(dá)倍數(shù)篩選出差異基因,對其進(jìn)行GO(Gene Ontology)功能注釋和KEGG通路富集分析,進(jìn)而推測其功能特性[38]。第3代測序技術(shù)采用單分子實(shí)時(shí)測序,無需聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(polymerase chain reaction,PCR) 擴(kuò)增,且所需樣品少。美國PacBio公司的SMRT-Seq技術(shù)在第3代測序中最具代表性,但由于技術(shù)受限且測序價(jià)格昂貴,因此還有待完善[39]。

圖1 轉(zhuǎn)錄組測序和分析流程示意圖Fig. 1 Flow chart of transcriptomic sequencing and analysis

3.2 轉(zhuǎn)錄組學(xué)在乳酸菌生長及代謝調(diào)控研究中的應(yīng)用

苯乳酸(phenyllactic acid,PLA)作為抗菌劑、藥物和塑料的合成前體,被廣泛添加于各種發(fā)酵食品。PLA是乳酸菌胞體中苯丙氨酸分解代謝的產(chǎn)物,其生物合成與乳酸脫氫酶密切相關(guān)。2019年,Sun Daqing等[40]為探究代謝產(chǎn)物與發(fā)酵特性之間的聯(lián)系,對可產(chǎn)生PLA的植物乳桿菌LY-78進(jìn)行全基因組及轉(zhuǎn)錄組測序,基因組和轉(zhuǎn)錄組的分析結(jié)果揭示了該菌株P(guān)LA生物合成的可能途徑、操縱子和關(guān)鍵基因??傮w而言,這項(xiàng)研究證明PLA可以作為乳酸菌苯丙氨酸合成代謝的副產(chǎn)物,同時(shí)為闡明PLA生物合成機(jī)理提供了新的依據(jù),并為未來PLA的生物合成及應(yīng)用提供了新的候選基因和研究策略。Chun等[41]通過泛基因組、轉(zhuǎn)錄組和代謝物分析,研究嗜鹽四聯(lián)球菌的基因組和代謝多樣性。嗜鹽四聯(lián)球菌DSM 20339的轉(zhuǎn)錄組結(jié)果表明,高鹽條件下菌株可通過異乳酸途徑產(chǎn)生更多的乙酸鹽。盡管從嗜鹽四聯(lián)球菌基因組中鑒定出與甜菜堿、脯氨酸、谷氨酸、谷氨酰胺、膽堿和瓜氨酸代謝相關(guān)的基因,但轉(zhuǎn)錄組和代謝物分析表明,甜菜堿是高鹽含量下主要的相容性溶質(zhì),同時(shí)推測瓜氨酸在滲透脅迫中也起重要作用。干酪中牛乳蛋白的分解代謝是影響最終產(chǎn)品感官特性的一條重要途徑,Pangallo等[42]采用轉(zhuǎn)錄組學(xué)研究乳酸菌蛋白水解相關(guān)基因在干酪成熟過程中的轉(zhuǎn)錄活性,研究發(fā)現(xiàn),編碼細(xì)胞被膜蛋白酶的基因prtP、編碼二肽基氨基肽酶的基因pepX、編碼氨肽酶的基因pepN和編碼支鏈轉(zhuǎn)移酶的基因bcaT均有利于牛乳蛋白產(chǎn)生揮發(fā)性芳香化合物。

3.3 轉(zhuǎn)錄組學(xué)在乳酸菌環(huán)境脅迫應(yīng)激研究中的應(yīng)用

Hagi等[43]利用RNA-Seq測序技術(shù)對腸球菌有氧應(yīng)激反應(yīng)基因進(jìn)行分析,研究發(fā)現(xiàn),丙酮酸脫氫酶復(fù)合物合成相關(guān)基因表達(dá)明顯上調(diào),轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)因子spx和編碼UvrABC系統(tǒng)蛋白的基因表達(dá)也上調(diào)。Wang Xiuwen等[44]對產(chǎn)乳酸菌株凝結(jié)芽孢桿菌P38進(jìn)行比較轉(zhuǎn)錄組分析,以研究其在2-糠醛脅迫下和不脅迫時(shí)培養(yǎng)的表達(dá)特征。結(jié)果表明:在2-糠醛脅迫下,凝結(jié)芽孢桿菌P38的生長速率降低,其中740 個(gè)基因表達(dá)上調(diào),540 個(gè)基因表達(dá)下調(diào);KEGG通路富集分析顯示,2-糠醛脅迫對9 條通路有極顯著影響(P<0.01),其中糖酵解/糖異生途徑中關(guān)鍵基因的下調(diào)及三羧酸循環(huán)中相關(guān)基因的上調(diào)表明, 2-糠醛脅迫對乳酸發(fā)酵有負(fù)向影響;此外,2-糠醛脅迫下7 個(gè)醇脫氫酶基因和8 個(gè)短鏈脫氫酶/還原酶基因的表達(dá)被誘導(dǎo),推測這些基因參與調(diào)節(jié)糠醛耐受性。Diez等[45]對乳酸乳球菌的轉(zhuǎn)錄組結(jié)果進(jìn)行分析,認(rèn)為在乙醇脅迫下,精氨酸脫亞胺酶途徑被激活,并闡述了乳酸乳球菌NZ9700對乙醇的分子耐受機(jī)制;通過DNA微陣列全局轉(zhuǎn)錄組分析發(fā)現(xiàn),該菌株對培養(yǎng)基中2%的乙醇具有適應(yīng)性,且67 個(gè)基因的表達(dá)發(fā)生顯著變化,其中精氨酸脫氨酶途徑中參與精氨酸降解的基因顯著上調(diào),達(dá)20~40 倍。趙山山[46]對鹽耐受時(shí)植物乳桿菌ST-III的RNASeq結(jié)果進(jìn)行分析,發(fā)現(xiàn)參與氨基酸轉(zhuǎn)運(yùn)、胞內(nèi)離子平衡、碳水化合物代謝和DNA損傷修復(fù)等基因的轉(zhuǎn)錄水平發(fā)生顯著變化,推測上述基因?qū)Φ钟}脅迫起重要作用。 Arnold等[47]通過轉(zhuǎn)錄組測序技術(shù)發(fā)現(xiàn),模擬胃腸道應(yīng)激下不同菌株的基因表達(dá)譜有所差異,其中鼠李糖乳桿菌AMC143暴露于堿性環(huán)境時(shí)生長受到抑制,熒光定量PCR結(jié)果顯示,編碼膽鹽水解酶的基因bsh表達(dá)量有所下降。綜上所述,將微生物學(xué)與轉(zhuǎn)錄組學(xué)結(jié)合可進(jìn)一步闡明細(xì)菌對外界脅迫的應(yīng)激機(jī)制。

4 結(jié) 語

由于調(diào)控細(xì)菌素合成基因的多樣性及其調(diào)控機(jī)制的復(fù)雜性,目前關(guān)于植物乳桿菌細(xì)菌素合成機(jī)制的研究相對缺乏,利用轉(zhuǎn)錄組和蛋白質(zhì)組等多組學(xué)技術(shù)挖掘植物乳桿菌中重要功能基因,從轉(zhuǎn)錄水平、蛋白水平和代謝水平多層面研究細(xì)菌素合成系統(tǒng)的表達(dá)差異是未來的研究方向。利用轉(zhuǎn)錄組學(xué)等生物信息分析手段,進(jìn)而提高植物乳桿菌細(xì)菌素產(chǎn)量的方法必將成為食品領(lǐng)域的研究熱點(diǎn),進(jìn)而更好發(fā)揮生物保護(hù)發(fā)酵劑的生物防腐作用。

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枯草芽孢桿菌在養(yǎng)雞生產(chǎn)中的應(yīng)用
生物測序走在前
基因測序技術(shù)研究進(jìn)展
陰道乳桿菌主要種群異同與健康
喝酸奶有哪些好處?
酸奶是壞了的牛奶嗎
高通量測序技術(shù)及其發(fā)展