芽孢桿菌屬(Bacillus)細(xì)菌是一類廣泛存在的革蘭氏陽性菌,其中諸如炭疽芽孢桿菌(B. anthracis)、蠟樣芽孢桿菌桿菌(B. cereus)、短小芽孢桿菌(B. pumilus)、蘇云金芽孢桿菌(B. thuringiensis, Bt)等為人類、動(dòng)物、植物或昆蟲的病原菌。噬菌體為細(xì)菌病毒,它和其編碼的裂解酶在細(xì)菌性病害的防治中有著巨大的應(yīng)用前景。同時(shí),在工業(yè)發(fā)酵中,Bt噬菌體的污染可導(dǎo)致工業(yè)發(fā)酵的重大減產(chǎn)。
近年來,中國(guó)科學(xué)院武漢病毒研究所高梅影研究員學(xué)科組在芽孢桿菌噬菌體研究領(lǐng)域取得了系列研究成果。其團(tuán)隊(duì)完成了來源于蘇云金芽孢桿菌的第一株長(zhǎng)尾噬菌體科噬菌體BtCS33的基因組測(cè)序和分析(PloS One 2012 7(5): e37557);探索了BtCS33產(chǎn)生的裂解酶在防治炭疽芽孢桿菌和蠟樣芽孢桿菌中的應(yīng)用潛力(BMC Microbiology 2012 12:297);首次采用比較蛋白質(zhì)組學(xué),研究了噬菌體BtCS33的宿主菌CS33對(duì)噬菌體侵染的應(yīng)答反應(yīng),并發(fā)現(xiàn)了BtCS33通過掠奪宿主菌生命活動(dòng)系統(tǒng)中的一些組分來完成其自身復(fù)制過程的機(jī)制(Journal of Proteomics, 2014 101:192-204);分析了BtCS33和另一株Bt長(zhǎng)尾噬菌體科噬菌體phiCM3的進(jìn)化關(guān)系,并揭示了該類噬菌體基因組的差異進(jìn)化現(xiàn)象(Journal of General Virology 2014 95:751-761);開展了生姜根莖腐爛病病原菌短小芽孢桿菌的噬菌體研究工作,首次發(fā)現(xiàn)噬菌體編碼的質(zhì)粒分離系統(tǒng)相關(guān)蛋白調(diào)節(jié)噬菌體假溶源現(xiàn)象的機(jī)制,并研究了噬菌體療法在防治短小芽孢桿菌導(dǎo)致的生姜病害中的應(yīng)用潛力。近日,該成果在線發(fā)表于應(yīng)用微生物學(xué)研究領(lǐng)域重要刊物Applied and Environmental Microbiology(doi:10.1128/AEM.02889-14)。
上述系列研究得到了轉(zhuǎn)基因生物新品種培育重大專項(xiàng),國(guó)家自然科學(xué)基金和中科院重點(diǎn)部署項(xiàng)目等課題的支持。

圖:宿主菌CS33對(duì)噬菌體BtCS33侵染的應(yīng)答反應(yīng)
