细菌群体感应及其调控应激反应的研究进展
2019-05-22李鹏飞武瑞赟李平兰
生物加工过程 2019年3期
李鹏飞,武瑞赟,李平兰
(中国农业大学食品科学与营养工程学院,北京100083)
每个细菌自身都可以分泌一种化学信号分子,可以在细胞内外环境中自由扩散,从而分布于细菌的生长环境中。由于这些信号分子由菌体自身分泌并能调节菌体生长行为,所以被称为自诱导因子[1](autoinducers,AIs)。自诱导因子的浓度随着细胞密度的增加而增加。在细菌的细胞质或细胞膜上存在着自诱导因子的受体,能够实时感受自诱导因子浓度的变化,自诱导因子浓度一旦达到阈值,细菌就会利用细胞间通信协调它们的行为及相关表型的表达,这种现象被称作群体感应[1](quorum sensing,QS)。现已证实,QS系统对于细菌具有多种调控功能,如:细菌运动[2]、致病菌毒力因子的产生[3]、生物被膜形成[4]、菌体发光[5]、抗生素及色素的产生[6]和细菌素的产生[7]等。近年来一些研究表明,QS系统对细菌的应激反应也可能具有一定的调控功能。细菌的应激反应是指细菌对外界环境胁迫表现出的各种特定的、高度调节的适应性反应[8]。这些反应不仅可以保护细菌本身不受胁迫影响,而且能使得细菌对固有抗菌素的敏感性发生变化。对细菌应激反应展开研究,既有助于对致病菌的生长进行抑制,也有助于提高益生菌在食品加工生产中的生存能力。
1 细菌的QS系统
一般来说,细菌的QS系统主要分为3类:革兰氏阳性菌特有的QS系统、革兰氏阴性菌特有的QS系统以及革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌共有的QS系统。此外,在某些肠道病原体中还存在由信号分子AI-3诱导的QS系统,但相关研究较少,其分子结构及调节机制都有待研究[9]。……
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