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群体感应1.群体感应概念细菌分泌一种或者几种小分子量的化学信号分子促进细菌个体间相互交流，协调群体行为，该现象称为群体感应( quorum sensing ，QS)。
细菌利用信号分子感知周围环境中自身或其他细菌的细胞群体密度的变化，并且信号分子随着群体密度的增加而增加，当群体密度达到一定阈值时，信号分子将启动菌体中特定基因的表达，改变和协调细胞之间的行为，呈现某种生理特性，从而实现单个细菌无法完成的某些生理功能和调节机制。
20世纪70年代，QS系统首先是在海洋细菌费氏弧菌(Vibrio fiscberi)中发现的，V. fiscberi 可以与某些海生动物共生，宿主利用其发出的光捕获食物、躲避天敌以及寻觅配偶，而V.fiscberi也获得了一个营养丰富的生存环境。
对细菌的QS 研究始于20 世纪90 年代初. 从已有的研究成果看: 其一, 大部分细菌一般均有两套群体感应系统, 一套用于种内信息交流, 一套用于种间信息交流; 其二, QS 对细菌的许多生理功能都有调节作用, 如生物发光、毒素的产生、质粒的转移、根瘤菌的结瘤、抗生素的合成, 等等.群体感应参与调控细菌的多种生活习性以及各种生理过程,如生物发光、质粒的接合转移、生物膜与孢子形成、细胞分化、运动性、胞外多糖形成等[ 1 , 3],尤其致病菌的毒力因子的诱导、细菌与真核生物的共生、抗生素与细菌素合成等与人类关系密切的细菌生理特性相关。
因此, 细菌QS系统研究,深受医学、生物工程、农业和环境工程、食品科学等领域研究者广泛关注。
当前, 对致病菌的QS系统及以其为靶点的新型疗法和抗菌药物研究、根瘤菌QS系统及其在根瘤菌与植物互作中的作用研究、植物病原菌QS系统及寻找生物技术防治细菌病害的新靶点研究较为深入意义：一方面有助于人们了解单细胞微生物的信息交流与行为特性的关系，建立起化学信号物质和生理行为之间的联系；另一方面则可通过人为地干扰或促进微生物的群体感应系统从而调控其某种功能，以达成其在实际意义上的应用。
细菌能自发产生、释放一些特定的信号分子，并能感知其浓度变化，调节微生物的群体行为，这一调控系统称为群体感应。
细茵群体感应参与包括人类、动植物病原茵致病力在内的多种生物学功能的调节。
简介群体感应（Quorum-Sensing）：近年来的研究证明细菌之间存在信息交流，许多细菌都能合成并释放一种被称为自诱导物质(autoinducer,AI)的信号分子，胞外的AI 浓度能随细菌密度的增加而增加，达到一个临界浓度时，AI能启动菌体中相关基因的表达，调控细菌的生物行为。
如产生毒素、形成生物膜、产生抗生素、生成孢子、产生荧光等，以适应环境的变化，我们将这一现象称为群体感应调节(quorum sensing．QS)。
这一感应现象只有在细菌密度达到一定阈值后才会发生，所以也有人将这一现象称为细胞密度依赖的基因表达(cell density de- pendent control of gene expression)。
[1]自身诱导物质AI细菌可以合成一种被称为自身诱导物质( auto-inducer ．AI ) 的信号分子，细菌根据特定的信号分子的浓度可以监测周围环境中自身或其它细菌的数量变化，当信号达到一定的浓度阈值时，能启动菌体中相关基因的表达来适应环境的变化，如芽胞杆菌中感受态与芽胞形成、病原细菌胞外酶与毒素产生、生物膜形成、菌体发光、色素产生、抗生素形成等等。
根据细菌合成的信号分子和感应机制不同，QS系统基本可分为三个代表性的类型：革兰氏阴性细菌一般利用酰基高丝氨酸内酯( AHL) 类分子作为AI ，革兰氏阳性细菌—般利用寡肽类分子(Al P) 作为信号因子，另外许多革兰氏阴性和阳性细菌都可以产生一种AI - 2的信号因子，一般认为AI - 2是种间细胞交流的通用信号分子，另外最近研究发现，有些细菌利用两种甚至三种不同信号分子调节自身群体行为，这说明群体感应机制是极为复杂的。
细菌信息素的特点1，分子量小：细菌信息素都是一些小分子物质，如酰基-高丝氨酸内酯(AHL)衍生物、寡肽、伽马一丁内酯等，能自由进出细胞或通过寡肽通透酶分泌到环境中，在环境中积累。
细菌群体感应在微生物生态系统中的作用研究细菌群体感应是一种自协调的细菌行为，细菌通过分泌信号分子来与它们周围的同种细菌进行通信，并协同地做出响应。
这种协作行为有助于建立细菌社区，并有助于它们在复杂的微生物生态系统中生存和繁殖。
本文将讨论细菌群体感应在微生物生态系统中的作用，并探讨该领域目前的研究进展。
1. 细菌群体感应的基本原理细菌群体感应是一种通过细菌间分泌的信号分子进行交流的行为，这些分子可以传递不同的信息，例如细胞密度、群体方向、环境变化等。
在感应过程中，当一定数量的信号分子被积累到足够数量时，细菌将协调做出共同的行为。
例如，一些细菌会通过群体感应来形成生物膜，从而形成细菌社区，或者来协同合成一些生物活性物质，如光合色素、激素、抗生素等。
这些共同的行为有助于细菌在微生物生态系统中生存和繁殖。
2. 细菌群体感应在微生物生态系统中的作用细菌群体感应在微生物生态系统中起着至关重要的作用。
首先，它有助于细菌建立稳定的细菌社区，并与其他细菌、微生物甚至宿主紧密相连。
这些细菌社区有时会形成生物膜，从而能够更好地抵御环境压力。
其次，它有助于细菌在微生物生态系统中发挥“分工协作”的作用，不同种类的细菌能够通过群体感应来分布不同的环境和角色，以最大化资源利用率并优化生态系统。
另外，细菌群体感应还发挥着各种生态学角色。
例如，在土壤微生物系统中，细菌群体感应可以促进植物生长和根际土壤释放养分。
一些细菌群体感应所产生的代谢产物还被发现对宿主免疫反应和免疫功能具有重要意义。
此外，细菌群体感应还被认为是生态系统中细菌和其他生物之间相互作用的重要媒介，它能够帮助生物维持相互联系并参与生态系统的稳定性。
3. 细菌群体感应的研究进展目前，细菌群体感应的研究进展日新月异。
这是因为细菌群体感应在医学、环境保护、农业等领域都有重要应用价值。
例如，在医学中，对细菌群体感应的深入研究能够有助于探索新型抗生素的生产和应用；环境保护中，它可以帮助减少有毒物质的生产和释放，改善微生物生态环境；在农业中，它能够协助控制农业害虫和植物病害。
AHLs信号分子降解酶的研究进展魏金亚摘要：群体感应（Quorum-sensing system, QS）是原核生物和真核生物中与细胞群体密度相关的通讯机制，参与许多生物学功能的调控。
酰基高丝氨酸内酯(N-acylhomoserine laetone)AHLs)是调控QS系统的关键信号分子。
通过限制AHLs的浓度来调控与QS相关的生物学功能在理论和实践上具有重要意义。
本文从AHLs信号分子的降解为入口，简要概述了AHLs降解酶的种类、特点特性、生物学功能，并对其在生防和药理学上的应用进行了综述和展望。
关键词：群体感应AHLs 抑制AHL-内酯酶AHL-酰化酶AiiA AttM群体效应（Quorum-sensing system，QS）普遍存在原核生物之间和原核生物与真核生物之间，即细菌感知周围环境同种细胞密度调节其基因表达的现象。
AHLs是G-细菌进行群体效应胞间通讯的关键因素，细菌通过感知这种信号分子来感知细胞密度的阈值。
AHLs能够引发大量与细胞密度或生长时期有关的反应，如生物发光，抗生素合成、细胞游动和聚集、质粒接合转移、生物膜维持和分化、胞外酶合成及人和高等植物致病毒力产生等等[1-3]。
目前已经从一些原核生物和真核生物中鉴定出一些群体感应降解酶，这些降解酶可能降解细菌QS系统的信号分子AHLs，干扰细菌QS系统，抑制致病基因的诱导表达，破坏其参与调控的生物学功能。
在农业(防治植物病害)、医学（以QS系统的调控位点作为靶位来筛选抗药性物质）、环保(蓝藻水华)等研究方面具有重要意义。
AHLs降解酶的种类、特点特性、生物学功能、作用机制以及在生防和药理学上的应用前景等几个方面的研究现状进行了综述。
1 AHLs降解酶种类研究结果表明，许多动物（包括人类）和植物中的病原细菌如玉米细菌性枯萎病菌、菊欧文氏菌、嗜线虫致病杆菌、铜绿假单胞菌和欧文氏胡萝卜软腐病菌等都是依赖AHLs信号分子来实现对其致病因子的合成[7-12]。
一种定量测定群体感应信号分子ahl的生物学方法群体感应信号分子(AHL)是一类在细菌间传递的化学信号分子，起到调节以细菌共享资源为基础的群体行为的重要作用。
本文将介绍一种定量测定群体感应信号分子AHL的生物学方法。
AHL是通过产生、分泌和感应的方式在细菌社群中传递的信号分子。
在细菌合作进化中，AHL分子扮演了一种高效通信系统的角色。
测定AHL分子的含量可以帮助我们了解细菌社群的协作机制以及疾病形成的过程。
测定AHL的方法主要包括生物学方法和生物物理化学方法，本文将重点介绍一种生物学方法。
生物学测定AHL的方法是基于细菌感受器Quorum Sensing自动调控系统的原理。
这种方法通过测定AHL的效应剂对细菌群体行为的影响来定量测定AHL的含量。
具体操作步骤如下：1.培养产生AHL的细菌：选取含有AHL感应器基因的细菌株，例如常用的海洋细菌Vibrio fischeri。
将细菌在适当的培养基中培养至合适的生长期。
2.收集培养液：将细菌培养液离心，收集上清液，称为细菌培养液。
3.制备AHL效应剂：选取一种能够与AHL相互作用的棕榈酰传感蛋白(Pal)。
将该蛋白纯化并与探针染料(如螺旋体红)结合，制备AHL效应剂。
4.测定AHL的含量：将细菌培养液与AHL效应剂共孵育一段时间。
通过测定AHL效应剂与AHL之间的结合产生的荧光信号的强度来定量测定AHL的含量。
5.分析结果：根据测定得到的荧光信号强度，可以比较不同细菌培养液中AHL的含量。
这种生物学方法测定AHL的优势在于可以定量测定AHL的含量，并能通过对比不同细菌培养液中AHL含量的差异来研究细菌间的相互作用和共享资源的机制。
然而，这种方法也存在一些限制。
首先，该方法只适用于具有AHL 感应机制的细菌，对于其他不同类别的细菌需要采用其他方法。
其次，该方法需要对AHL感应器基因进行表达，这可能会增加实验的复杂性。
最后，该方法只能从培养液中测定AHL的含量，无法对AHL在细菌内部的分布和转运进行定量测定。
高效液相色谱-串联质谱法同时测定细菌群体感应效应的11种AHLs类信号分子马晨晨;李柏林;欧杰;王婧;赵俊虹【摘要】建立了高效液相色谱-串联质谱(HPLC-MS/MS)法同时测定细菌群体感应分泌的11种AHLs类信号分子的分析方法.细菌所分泌AHLs类信号分子经乙酸乙酯萃取后简单处理,可直接进样分析.采用Sunfire C18色谱柱(50 mm×2.1 mm, 3.5 μm),甲醇与水(含2 mmoI/L乙酸铵,0.1% 甲酸 )梯度进样,采用电喷雾离子源正离子模式,多反应监测(MRM)模式,外标法进行质谱定量分析.分析时间为12 min.本方法在1～250 μg/L范围内呈良好的线性关系(r＞0.996);检出限为0.1～1.0 μg/kg;定量限为0.3～3.0 μg/kg;平均添加回收率为54.4%～128.6%;相对标准偏差为3.5%～13.9%.本方法具有操作简便、快速、准确、灵敏度高等优点,适用于多种AHLs类信号分子化合物的同时定性与定量分析,为微生物群体感应的进一步研究提供了有效的且便利的分析方法.【期刊名称】《分析化学》【年(卷),期】2010(038)010【总页数】5页(P1428-1432)【关键词】高效液相色谱-串联质谱;细菌;群体感应效应;类信号分子;N-酰基高丝氨酸内酯【作者】马晨晨;李柏林;欧杰;王婧;赵俊虹【作者单位】上海海洋大学食品学院,上海,201306;上海海洋大学食品学院,上海,201306;上海海洋大学食品学院,上海,201306;上海海洋大学食品学院,上海,201306;上海市食品研究所,上海,200235【正文语种】中文信号分子(N-酰基高丝氨酸内酯，N-acyl-homoserine lactones，AHLs)又称自诱导剂，是微生物间发生群体感应效应(Quorum sensing)的关键物质。
微生物通过信号分子的分泌、释放、感应进行种内及种间的相互交流，并完成某种特性的表达［1］。
细菌的群体感应调节系统Quorum sensing苏晓娜（10动物丁颖班201030710318）摘要：传统观念认为细菌是一种个体的、非社会性的生物体。
近来的研究表明细菌可以产生化学信号并通过它们实现细菌间信息传递。
细菌的群体感应调节系统(Quorum sensing, QS)调节着个体细胞之间的相互合作,使其表现出类似多细胞的群体行为。
本综述参考了近几年的文献报道，对QS的发现、分类、特点、功能、应用及前景等作简要介绍。
关键词：细菌群体感应调节系统信号传递进化应用合作细菌分泌一种或者几种小分子量的化学信号分子促进细菌个体间相互交流,协调群体行为,该现象称为群体感应(quorum sensing ,QS)。
[1]传统观念认为细菌是一种个体的、非社会性的生活方式。
而实际上, 细菌往往生活在一个相互作用的群体(Population)中, 通过各种各样分泌到细胞外的化合物行使着不同类型的相互作用。
[2]。
QS现象是于1977年在一种海洋发光细菌Vibrio fischeri中首次发现的，是细菌通过分泌可溶性信号分子来监测群体密度并协调细菌生物功能的信息交流机制。
[3]本文介绍细菌群体感应调节系统的发现及研究的过程，并从中探讨研究细菌群体感应调节系统的意义。
1细菌群体感应调节系统的概念细菌根据特定信号分子的浓度可以监测周围环境中自身或其它细菌的数量变化,当信号达到一定的浓度阈值时,能启动菌体中相关基因的表达来适应环境中的变化,这一调控系统被称为细菌的群体感应调节系统。
[4]很多细菌会低水平地合成并分泌被称为自诱导物( autoinducer) 的小分子信号分子, 细菌通过这些信号分子进行信息的交流。
当信号分子浓度较低时, 它不足以诱导目的基因的表达。
但是信号分子的浓度会随着细菌浓度的增大而增大, 当其浓度达到阈值时, 就会诱导一些结构基因表达, 同时也诱导其自身合成基因的表达, 产生更多的信号分子来诱导结构基因和自身基因大量表达, 如此形成一种正反馈机制。
细菌群体的信号传导和协同行为细菌是一种微小而又重要的生物体，它们存在于各种环境中，包括水、土壤和我们的身体。
虽然单个细菌的大小微小，但它们通过信号传导和协同行为能够在群体中展现出强大的影响力。
细菌群体中的信号传导是指一种细胞间通信的方法，它通过化学分子的释放和接收来协调细菌之间的行为。
细菌群体中的信号分子被称作自动感应信号分子，通常被简称为AHL。
当细菌数量增加时，AHL浓度也会随之增加，导致AHL分子与接受器结合，触发一系列相应的细胞内反应。
自动感应信号分子的释放和接收是一种相对简单的过程，但它可以引发复杂的协同行为。
在细菌群体中，这种协同行为通常被称为群体抉择。
群体抉择是指细菌在感应到群体中其他成员的存在时，改变自己的行为模式，从而协同地进行一些共同的行为。
一个例子是细菌的生物膜形成。
细菌能够通过释放一些黏性物质，让自己粘在一起，形成细菌生物膜。
这种生物膜能够保护细菌免受外部环境的侵害，同时也可以帮助细菌在某些环境中生存。
当细菌数量增加时，AHL浓度也会随之增加，导致生物膜形成的速度更快更稳定。
另外一个例子是细菌的生长。
当细菌数量增加到一定的程度时，它们就会协同地停止生长，进入一种休眠状态。
这种休眠状态可以帮助细菌更好地应对外界环境的变化，同时也可以保存细胞自身的能量。
细菌群体的信号传导和协同行为虽然令人惊奇，但在生命科学和医学领域也有着重要的应用价值。
例如，利用自动感应技术，研究人员可以快速识别细菌的种类，预测细菌的生长速度和位置。
这项技术可以被广泛应用于食品工业、医药行业和环境工程等领域，以增强对细菌和微生物的控制能力。
总之，细菌群体的信号传导和协同行为是一项引人入胜的研究领域。
通过深入探索这个领域，我们可以更好地理解微生物的行为和特性，并且将这些知识应用于更广泛的领域，以改善人类和生态系统的生存质量。
AI-2信号分子在细菌中调节的研究1.引言群体感应（QS）是一种细胞间通信系统。
细菌能够通过这一系统根据种群密度的变化来调节生物功能，比如形成生物膜，致病因子的分泌，抗生素的生成等，从而适应环境[1、2]。
该系统由细胞外分泌的自诱导剂控制。
两种主要的自诱导剂定义为两个系统，分别称为I型QS和II型QS。
在I型QS中，自诱导分子1是N-酰基高丝氨酸内酯（AHL）衍生物。
在II型QS中，信号分子被称为自诱导分子2（AI-2）[3，4]。
I型QS是用于种间交流的高度特异性系统，与之不同的是，II型QS被认为可以进行种间交流，从而使细菌不仅能够对同类的AI-2做出反应，而且还可以对其他物种产生的AI-2做出反应。
它在种内和种间交流中起着重要作用，并且在革兰氏阴性菌和革兰氏阳性菌中都有报道[5]。
2.1.AI-2的产生AI-2由LuxS酶产生，并将S-核糖同型半胱氨酸（SRH）转化为4,5-二羟基-2,3-戊二酮（DPD）[6]。
DPD形式不稳定，会自发环化形成呋喃糖基硼酸酯二酯（AI-2分子）。
2.2.AI-2对细菌毒素的调节细菌毒素是细菌致病力的重要因素。
在梭状菌病原体，产气荚膜杆菌，肉毒素杆菌，以及艰难杆菌属发现AI-2。
Kumar[7]等构建产气荚膜梭菌luxs突变菌株，发现其磷脂酶和鞘磷脂酶活性，胶原酶以及氧不稳定溶血素毒素类的降低。
Li[8]等研究AI-2/LuxS在乳酸菌中的作用。
两种乳酸杆菌菌株（植物乳杆菌AB-1和干酪乳杆菌LC）具有很强的抗菌活性。
之前，Chanos和Mygind（2016）曾报道过乳酸杆菌中产生AI-2。
通过研究结果表明，乳酸杆菌AB-1的AI-2活性在植物乳杆菌AB-1和干酪乳杆菌LC共培养中有所增加，特别是在指数生长期，这些结果与Moslehi-Jenabian，Vogensen和Jespersen（2011）的报道一致。
作者发现，在共培养系统中，共培养物中的luxS基因表达也增加了，这表明LAB-1和LC的合作可能与AI-2有关。
细菌群感应系统名词解释细菌群感应系统（bacterial quorum sensing system）指的是细菌通过分泌、感应和响应特定的信号分子来实现细菌之间的群体通讯和协作的一种机制。
以下是与细菌群感应系统相关的一些重要名词解释：1.信号分子（Signaling Molecules）：也称为自动感应物质（autoinducers），是由细菌分泌的低分子量化合物，用于在细菌群体中传递信息和触发特定的细胞响应。
2.信号接收器（Signaling Receptors）：指细菌细胞上的膜受体或细胞内的受体蛋白，用于感知和结合外源性信号分子，从而激活特定的信号传导路径。
3.感应子基因（Inducer Genes）：是受到细菌群感应系统的调控的基因，其表达在细菌接收到特定的信号分子后被激活或抑制。
4.强度阈值（Threshold Level）：指在细菌群体中信号分子的积累达到一定浓度，触发特定的细胞响应。
这个浓度被定义为感应子浓度阈值，用于区分单独细菌与群体感应响应之间的差异。
5.协同行为（Cooperative Behavior）：指在细菌群感应系统的调控下，细菌群体内的个体之间通过相互协作和协调来实现集体行为，如生物膜形成、生物降解、生物攻击等。
6.信号瓶颈（Signal Quenching）：指细菌内生产的酶或其他分子机制，用于降解或破坏外源性信号分子，从而调控群体通讯的频率和强度。
细菌群感应系统在细菌生物学中具有重要的意义，它们在维持细菌种群动态平衡、环境适应和感染病原性方面发挥着重要作用。
对细菌群感应系统的研究有助于理解细菌社会行为以及开发新型抗菌治疗方法。
《群体感应分子3OC12HSL对宿主肠道屏障功能的影响》摘要：本文探讨了群体感应分子3OC12HSL对宿主肠道屏障功能的影响。
通过实验研究，我们发现3OC12HSL能够显著影响肠道微生物的组成和活动，进而对肠道屏障功能产生重要影响。
本文将详细阐述实验设计、实验过程、数据分析及结果，并就这些结果进行讨论和总结。
一、引言肠道是人体内最重要的消化和吸收器官，同时也是一个复杂的微生物生态系统。
肠道微生物与宿主之间的相互作用对于维持肠道健康至关重要。
群体感应分子是微生物之间进行通信的一种方式，它们在微生物群落中扮演着重要的角色。
其中，3OC12HSL作为一种常见的群体感应分子，其在肠道微生物中的作用及其对宿主肠道屏障功能的影响尚不清楚。
因此，本研究旨在探讨3OC12HSL对宿主肠道屏障功能的影响。
二、材料与方法1. 实验动物与分组选用健康成年小鼠作为实验动物，随机分为实验组和对照组。
2. 实验试剂与仪器实验所需试剂包括3OC12HSL、肠道微生物培养基等；仪器包括显微镜、PCR仪等。
3. 实验方法（1）制备含有不同浓度3OC12HSL的肠道微生物培养基；（2）将小鼠随机分组后，通过口服或灌胃方式给予实验组小鼠不同浓度的3OC12HSL；（3）收集小鼠的粪便样本和肠组织样本，进行微生物组成和肠道屏障功能的相关检测。
三、实验结果1. 3OC12HSL对肠道微生物组成的影响实验结果显示，给予3OC12HSL后，小鼠肠道微生物的组成发生了显著变化。
某些菌群的数量增加，而另一些菌群的数量减少。
这表明3OC12HSL能够影响肠道微生物的分布和多样性。
2. 3OC12HSL对肠道屏障功能的影响（1）肠黏膜通透性：实验组小鼠的肠黏膜通透性明显增加，表明肠道屏障功能受损；（2）紧密连接蛋白：通过免疫组化检测发现，实验组小鼠的紧密连接蛋白表达降低；（3）炎症因子：实验组小鼠的炎症因子水平明显升高，表明肠道炎症反应加剧。
四、讨论根据实验结果，我们可以得出以下结论：1. 3OC12HSL能够显著影响肠道微生物的组成和多样性，这可能与微生物之间的相互作用和竞争有关；2. 3OC12HSL能够破坏肠黏膜的完整性，增加肠黏膜通透性，降低紧密连接蛋白的表达，从而降低肠道屏障功能；3. 肠道屏障功能的破坏可能导致肠道炎症反应的加剧，进而影响宿主健康。
植物相关细菌群体感应信号分子的检测*刘晓光1, 2, 高克祥2, 高吉刚31江苏大学生命科学研究院镇江（212013）2山东农业大学植保学院泰安（271018）3 山东农业大学化学与材料科学学院泰安（271018)E-mail：xgliu66@摘要：许多革蓝氏阴性细菌以种群密度依赖的方式调控基因的表达，这种称为群体感应的调控机制主要基于细菌产生的可扩散的小分子信号物质——酰基高丝氨酸内酯（AHLs）。
通过组合使用灵敏度不同的系列报告菌株，基于琼脂平板的生物检测及反相C18薄层层析（TLC）分析，比较研究了3株植物固氮内生菌Herbaspirillum spp.和2株植物根际促生菌Serratia plymuthica产生AHLs的模式。
结果显示了植物细菌AHLs的多样性。
3株固氮内生菌Herbaspirillum spp.和S. plymuthica菌株IC1270都与小麦根际生防细菌Pseudomonas fluorescens 2-79具有相似的模式，产生OH-取代基的AHLs。
而2个S. plymuthica 菌株，从葡萄根际分离的IC1270和从油菜根际分离的菌株HRO-C48则产生完全不同类型的AHLs。
菌株IC1270主要产生OH-取代基的HHHL，HOHL， HRO-C48却产生无取代基的BHL , HHL 和优势种O-取代基的OHHL。
由此说明不同属的植物细菌可能具有相似的AHLs模式；相反，即使生态位相似的同种植物根际细菌S. plymuthica的不同菌株间，却可能产生完全不同类型的AHLs，似乎与亲缘关系无关。
关键词：Serratia plymuthica；Herbaspirillum spp.; 群体感应系统；酰基高丝氨酸内酯中图分类号：Q9331.引言在革蓝氏阴性细菌中，有3个重要的基因表达的全局调控系统，即GacA/GacS双因子信号转导系统（GacA/GacS two-component system），胁迫和稳定期的δ因子RpoS，以及细胞种群密度依赖的Quorum-sensing（QS）系统。
细菌群体感应系统信号分子的分类及检测
张彩凤
【摘要】Quorum-sensing is a regulatory mechanism,with which the bacteria will release a number of specific signaling molecules,which regulate the group behavior of the specie or other species in the same environment.When the signaling molecules density reaches a critical threshold,bacteria can alter the gene expression to suit the change of environment.This review focuses on the classification of Quorum-sensing,and describes the forecast of application.%细菌的群体感应系统（Quorum-sensing,QS）作为一种细胞的信号转导机制,是细菌通过特定的信号分子浓度来监测周围环境中本身或其它细菌的数量变化,当信号分子达到浓度阈值时,能够启动菌体中相关的基因表达来适应环境变化的一种调控机制。
笔者综述了细菌群体感应系统的分类,并对其应用前景进行了展望。
【期刊名称】《生命科学仪器》
【年(卷),期】2011(009)005
【总页数】2页(P52-53)
【关键词】群体感应;信号分子;检测
【作者】张彩凤
【作者单位】河北省衡水学院生命科学学院,河北衡水053000
【正文语种】中文
【中图分类】Q26
细菌群体感应系统的研究，已成为国内外研究的热点。
革兰氏阳性细菌及阴性细菌都通过群体感应与周围环境进行信息交流，现已知QS系统参与许多细菌重要的生物学功能调节，如生物的发光、抗生素的合成、质粒的结合转移、病原细菌胞外酶与毒素的产生、生物群游现象以及生物膜形成、根瘤菌与植物共生等等[1]。
近年来，作为重要调控的细菌QS系统，是否还具有其他生物学功能成为生物学界的热门研究课题之一。
1 目前根据细菌合成的信号分子及其感应机制的不同，QS系统基本可分以下三种类型：
1.1
以脂肪类衍生物作为信号分子的QS系统，主要存在于革兰氏阴性菌。
对革兰氏阴性菌而言，这类化合物大部分是属于N-酰化高丝氨酸内酯( N-acylated homoserine lactones， AHLs)类的信号分子：主要由LuxR蛋白和LuxI蛋白组成，LuxR蛋白是细胞内自体诱导物的受体蛋白，当外界AHL浓度达到一定阈值时，LuxR蛋白就会与AHL结合，形成的LuxR-复合物能够激活某些生物学特性的基因表达[2]。
每分子的LuxR类蛋白结合一分子自体诱导物后,能与特异的靶基因启动子结合,从而激活目的基因的转录；LuxI蛋白是自体诱导物合成酶，合成AHL信号分子。
由于其结构的不同，AHLs呈多样化，其区别在于它们是由相同的内酯环连接不同长度的酰基化的高丝氨酸侧链，并且AHL的产生和检测分别依赖于LuxI类的合成酶及LuxR类的结合转录激活蛋白[3]。
细菌AHL-群体感应系统参与病原菌的发病，并发挥着关键作用，因此可以成为利用生物技术防治细菌病害的新靶标。
1.2
以氨基酸或短肽类为信号分子的QS系统，主要存在于革兰氏阳性细菌。
这类化合物一般利用寡肽类分子(oligopep tides)作为信号分子。
寡肽信号分子是以前体肽的形式合成，并且在细胞质中由前导肽切割、加工而成，加工修饰后再由ABC (ATP-binding cassette)系统或者其他跨膜蛋白输出。
该群体感应系统中细菌利用双组分感应蛋白对外界环境刺激进行感应,并将信息传递给细胞,调控相关基因的表达。
该信号的传递系统是通过对双组分蛋白质的磷酸化及去磷酸化机制进行基因表达调控的。
1.3
兼具革兰氏阴性菌和革兰氏阳性菌的双群体感应系统，如哈氏弧菌( V.harveyi)的QS系统。
该系统产生AHL类信号分子，但对它的检测却是一种类似革兰氏阳性
细菌的双组分磷酸传递系统。
目前还发现哈氏弧菌产生另一种信号分子，但现在普遍认为，许多革兰氏阴性菌和革兰氏阳性菌都可以产生这种信号分子，这种信号分子产生依赖于一个被称为LuxS的蛋白，它与具有特异性的AHLs和寡肽类信号分子不同，一般认为这种信号分子是种间细胞交流的通用信号分子[4]。
2 群体感应系统信号分子的检测方法
信号分子作为细菌QS系统中的关键因子，是细菌之间的交谈语言。
因此如何快速、准确地测定细菌是否产生信号分子，以及产生的信号分子的种类、环境信号分子的消长变化成为研究细菌QS系统的重要手段。
目前用于检测细菌信号分子的方法主要包括物理学的检测手段和微生物传感菌检测。
2.1 物理学的检测手段
由于细菌产信号分子的浓度较低，一般使用高效液相色谱-技术来检测、纯化来自
液体培养基的样品，该方法不仅能够定量还能鉴定信号分子的性质。
同时还可以通过连接质谱、核磁共振来或红外光谱来鉴定信号分子的结构以及信号分子的性质，不过其操作复杂，费用昂贵等原因难以成为检测信号分子的常规方法。
2.2 采用微生物传感菌检测法
微生物传感菌的工作原理是人为地删除某些细菌产生信号分子的功能性基因或使其不能产生信号分子，并且这些细菌本身含有LuxR类似的功能基因和其相应的启动子序列以及与其融合在一起的报告基因(如luxAB，lacZ，gfp等)，这时构建的突变株便成为信号分子的生物感应器。
当遇到外源信号分子时，报告基因的转录表达被启动, 通过检报告基因的活性便可以检测信号分子的存在。
比如McClean等[5]采用转座子插入突变法破坏紫色杆菌(Chromobacterium violaceum)AHLs合成酶基因cviI和紫色杆菌素合成抑制基因而构建的紫色杆菌突变株CV026，在含有外源的AHLs 培养基中培养CV026时, 紫色杆菌素可迅速产生。
该传感菌对C6-AHL最敏感, 还可以检测其他中链信号[6]。
3 展望
微生物群体感应系统的研究已成为微生物学领域的研究热点之一。
QS系统是一种群体行为调控机制，使单细胞细菌能模仿多细胞生物,进行一些作为单细胞个体所做不到的行为。
随着研究的不断深入，人们发现QS系统参与调控细菌的多种生活习性以及各种生理过程,QS系统在病原菌与病原菌、病原菌与宿主之间有密切的关系，使其成为生物疾病防治和治疗动植物病害的新突破口。
我们可以针对细菌QS 系统对细菌的某些功能进行干扰或促进,从而达到有益于人类的目的，群体感应调节研究具有巨大的潜在应用价值。
参考文献
【相关文献】
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