细菌群体感应系统和其应用培训课件
- 格式:ppt
- 大小:1.18 MB
- 文档页数:21
e42-1 群体感应
群体感应是指某个菌体能够感应到周围环境中同种细菌的其他成员的存在并做出反应的现象。
在上个世纪60年代后期,J.Woodland Hastings等人发现,某些海洋发光细菌只有在达到临界数量后才会发光,而在细菌数量不足时就保持黯淡。
对此他们认为,细菌释放了一种叫自诱导物(autoinducer)的信号分子,来对生物荧光进行调控,同时用它来监测同种细菌的密度。
直到1981年,他们才首次纯化并确定自诱导物是一种脂酰高丝氨酰内酯(acylated homoserine lactone,AHL)。
目前已知具有群体效应的菌体会持续地释放出自诱导物,随着群体扩展,更多自诱导物被增殖的细菌制造,并释放到菌体周围,其浓度也因此渐渐上升。
一旦自诱导物浓度达到一个临界值,细菌便可感应到群体数目的变化,一些细胞行为也会因此改变,如生物荧光、接合作用、转化作用、孢子生成、生物薄膜(biofilm)形成、抗生素和毒素的合成。
迄今为止,具有群体感应的菌种已达数十种,其中,革兰氏阴性菌有两类自诱导物——AHL和呋喃糖硼酸二酯(furanosyl borate diester),革兰氏阳性菌则以寡肽为自诱导物。
以AHL为自诱导物的系统是由luxI和luxR两个结构基因组成,分别编码AHL合酶和AHL反应调节蛋白。
产生的自诱导物分子需要和反应调节蛋白结合,才能控制与群体感应有关的多个基因的表达(图e42-1),例如Vibrio fischeri及V. harveyi的生物荧光基因。
图e42-1 细菌群体感应的LuxI/LuxR系统。