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科研人员实现温和噬菌体的快速检测

编译者:liguiju发布时间:Jul 22, 2021点击量:199 来源栏目:科研动态

中国科学院南海海洋研究所副研究员郭云学建立了一种温和噬菌体的新颖的检测方法。相关研究成果以Rapid Detection of Temperate Bacteriophage Using a Simple Motility Assay为题于7月10日在线发表于美国微生物协会旗下生物学核心期刊Environmental Microbiology Reports(《环境微生物报道》)。郭云学副研究员为论文第一作者兼通讯作者。

噬菌体是一种以细菌为食的病毒,凡是有细菌的地方,都能找到它们的踪迹。噬菌体个性十足,烈性噬菌体侵入细菌后,立即强盗式地抢夺宿主的营养成分,以爆发式的速度进行繁殖,直至细菌细胞裂解方才善罢甘休,这些释放的新噬菌体又开始寻找新的宿主目标。而温和噬菌体进入细菌后,先“潜伏”下来,不但不伤害宿主细菌,反而能快速适应宿主,与宿主的复制步调保持一致。当收到外界传来的特定信号(如抗生素、紫外线等),这些潜伏者就会被唤醒,迅速进入战斗,并毫不犹豫地“冲”出宿主细胞,导致宿主细菌死亡。

噬菌体是微生物实验室和细菌工业发酵工厂的大敌,特别是温和噬菌体悄无声息地侵染宿主细菌并潜伏下来,它们伺机而动。在微生物实验室中,被温和噬菌体污染的菌株往往具有新的生理生化表型,影响实验结论。而在细菌工业发酵中,所使用的底盘细菌同样面临噬菌体污染问题,比如用有益菌生产抗生素、酒精、醋酸、丙酮等产品时,如果有益菌污染噬菌体,会导致发酵失败,造成巨大的经济损失。

由于温和噬菌体可隐匿存在于宿主菌中,常规的“双平板检测”耗时长、通量低且敏感性不高。郭云学等建立的新方法的依据为:当两种细菌在游动性平板上游动时,含有温和噬菌体的菌会接触未被污染菌,同时释放大量噬菌体,这些噬菌体会将未被污染的菌吃出一道明显“分界线”,且分界线在被吃的菌一侧呈现锯齿状。这种基于游动性平板的温和噬菌体具有成本低、速度快、灵敏性高的优点。此方法可用于大规模检测工业发酵中常用菌株和实验室模式菌株的噬菌体是否被污染,以及检测细菌宿主是否新获得温和噬菌体,具有较好的科学和工业应用前景。

研究工作得到国家自然科学基金面上项目、广东省基础与应用基础研究重大项目、广东省本土创新团队项目、南海创新院自主部署项目、南方海洋科学与工程广东省实验室(广州)重大专项等项目的资助。

相关论文信息:https://sfamjournals.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1111/1758-2229.12991

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