1. 常见海洋微生物嗜极酶的种类及其应用
1、DND聚合酶——又称DNA依赖的DNA聚合酶
它是以DNA为模板,催化底物dNTP分子聚合形成子代DNA的一类酶。DNA聚合酶根据聚合酶活力特征和外切酶活性特征的不同,有可以分为多种。在IVD领域中比较常见的酶如下:
Taq DNA聚合酶——Taq DNA聚合酶是第一个被发现的热稳定DNA聚合酶,分子量65kD,从Thermus aquaticus中分离出来,是目前科研和分子诊断试剂盒里最为广泛应用的聚合酶。为了更优化PCR反应体系,Taq DNA 聚合酶被进行了一系列的性能提升和优化,其中最为熟知的就是热启动Taq酶.
热启动Taq酶:该酶被进行了化学修饰、抗体修饰或者配体修饰。无论是哪种修饰,其原理都是:在反应体系加热至高温之前,Taq DNA 聚合酶活性被“修饰”抑制,进而抑制低温条件下的非特异性扩增。另外,还有一系列突变体Taq DNA聚合酶被筛选出来以满足耐镁离子、耐盐、高保真等要求。
Bst链置换DNA聚合酶——Bst DNA聚合酶是来源于 Bacillus stearothermophilus的DNAPolymerase I,经基因工程改造去除了其 5’-3’核酸外切酶活性,但保留了 5’-3’ DNA 聚合酶活性和强链置换活性。同时,该酶在扩增速度、产量、耐盐性和热稳定性等方面均有大幅提高,而且增加了dUTP耐受性,非常适合于防污染的等温扩增反应,如 LAMP 等。
由于此次新冠的影响,Bst成为IVD领域内又一个DNA聚合酶宠儿。
除了Bst外,还有其他类似功能的链置换DNA聚合酶,如如Bca best聚合酶、 Klenow聚合酶、phi29DNA聚合酶等。
Tth DNA聚合酶——Tth DNA聚合酶来自Thermus thermophilus HB8,其最有趣的现象是:在Mg2+条件下,Tth DNA聚合酶具有较强的DNA聚合酶活性。在Mn2+条件下,Tth DNA聚合酶具有更强的反转录活性。这一特性使得Tth DNA聚合酶搭配相应的buffer可以同时对DNA模板和RNA模板进行扩增。
2、逆转录酶——又称为RNA依赖的DNA 聚合酶
该酶以RNA为模板,按5'-3'方向合成一条与RNA模板互补的DNA单链,这条DNA单链叫做互补DNA (complementary DNA,CDNA)。最常用的逆转录酶为M-MLV和AMV。
3、RNA聚合酶——一条DNA链或RNA为模板的聚合酶
也称为转录酶。最为常见的是T7 RNA聚合酶,分子量约99kDa。专门催化5'→3'方向的RNA形成过程。目前体外诊断中,SAT技术中会看到RNA 聚合酶的身影。如仁度、中帜的RNA扩增方法中就需要使用RNA聚合酶。
4、蛋白酶K——能够酶解样本中的各类蛋白质的酶
蛋白酶K是一种从白色念珠菌分离出来的强力蛋白溶解酶,具有很高的比活性,在较广的pH范围(4〜12.5)内及高温 (50〜70°C)下均有活性,EDTA等螯合剂或SDS等去垢剂均不能使之失活。用于质粒或基因组DNA、RNA的分离和抽提。在病毒核酸检测中,蛋白酶K是病毒采样液中的重要组分之一,蛋白酶K可以裂解病毒的外壳蛋白并使其失活,同时将病毒基因组释放以便后续进行核酸抽提。
5、UDG酶——高效控制PCR残余污染
尿嘧啶DNA糖基化酶(UDG酶),这种酶也称为尿嘧啶 -N- 糖基化酶或UNG酶。
因PCR是一种极敏感的扩增技术,易受污染的影响。小量的外源 DNA 污染可以与目的模板一块被扩增。卫生部明确规定,凡是用于临床检验的PCR试剂,都应该有UNG酶技术,以防止污染。由于UV照射的去污染作用对500bp以下的片段效果不好,而临床用于检测的PCR扩增片段通常为300bp左右,因此UNG的预防作用日益受到重视和肯定。
UDG酶的作用原理:在PCR产物或引物中用dU代替dT或者。这种dU化的PCR产物与UNG一起孵育,因UDG可裂解尿嘧啶碱基和糖磷酸骨架间的N-糖基键,可除去dU而阻止TaqDNA聚合酶的延伸,从而失去被再扩增的能力。UNG对不含dU的模板无任何影响。UNG可从单或双链DNA中消除尿嘧啶,而对RNA中的尿嘧啶和单一尿嘧啶分子则无任何作用。
热敏性UDG: 除了常规UDG外,现在也开发出热敏型UDG,热敏型尿嘧啶-DNA糖基化酶(UDG)是来源于嗜冷海洋细菌经大肠杆菌表达纯化的的重组蛋白,又称南极热敏UDG,热敏型UDG在50℃ 5min即完全失活。大肠杆菌来源的尿嘧啶-DNA 糖基化酶较为耐热,经95℃10min处理仍会残留有少量的尿嘧啶-DNA 糖基化酶活性,导致含有dU碱基的PCR产物的降解。
6、限制性核酸内切酶——识别并剪切特定的脱氧核苷酸序列
限制性核酸内切酶是可以识别并附着特定的脱氧核苷酸序列,并对每条链中特定部位的两个脱氧核糖核苷酸之间的磷酸二酯键进行切割的一类酶,简称限制酶。
常用的酶,如BsoB I, Hinc II,Nt.BstNBI切刻内切酶。其中,BD公司的链置换扩增术(stranddisplacement amplification,SDA)等温PCR系统中选择的酶需具有切割位点专一性,且对识别位点的化学修饰敏感。新冠疫情中Abbott 的明星产品ID NOW等温PCR系统中,就采用Nt.BstNBI内切酶。
7、解旋酶,helicase——使双链DNA变成单链DNA
利用ATP水解提供的能量来解开双链DNA核苷酸配对形成的氢键,从而形成单链DNA;
常用解旋酶:大肠杆菌的UvrD和T7噬菌体的gp4;大肠杆菌解旋酶II(UvrD),其解链速度是20bp/s,对反应速度有很大的制约性。T7噬菌体的解旋酶gp4解旋酶的解链速度更快,可达400bp/s,可以大大提高反应速度。
目前,Quidel等温PCR系统HAD中采用此酶
2. 嗜极微生物有哪些
属的微生物,原产地为中国。
主要成分: 嗜冷芽孢杆菌、载体。 主要作用:1、针对水产动物养殖的低温水体,可高效分解水体中的有机污染物,维持海参良好的水体生态环境。2、养殖水体中的氨 、亚硝酸盐、硫化氩等有害物,对池塘养殖底质有明显的改良效果。3、可配合肥水的肥料增强肥效,提供充足的养分保证有益藻类良好生长,保持长久稳定、良好水质。4、养殖期间定期使用,保持优势菌种,对水体中病原菌有。5、可促进水产动物饵料消化吸收,减少粪便排放对水质、底质的污染。
3. 嗜极生物(极端微生物)名词解释
细菌主要以无性二分裂方式生殖,即细菌生长到一定时期,在细胞中间逐渐形成横间隔,由一个母细胞分裂为两个大小相等的子细胞。
细菌为原核微生物的一类,是一类形状细短,结构简单,多以二分裂方式进行繁殖的原核生物。细菌一般是单细胞,细胞结构简单,主要由细胞壁、细胞膜、细胞质、核质体等部分构成,有的细菌还有荚膜、鞭毛、菌毛等特殊结构,缺乏细胞核、细胞骨架以及膜状胞器,例如线粒体和叶绿体。绝大多数细菌的直径在0.5~5μm之间。
细菌广泛分布于土壤和水中,或者与其他生物共生。人体是大量细菌的栖息地,细菌可以在皮肤表面、肠道、口腔、鼻腔等多个部位生存。人体内和表皮上的细菌总数约是人体细胞总数的十倍。此外,也有少数细菌种类分布在极端的环境中,例如放射性废弃物中,它们被归类为嗜极生物,其中最著名的种类之一是海栖热袍菌。
当致病菌群数量严重超过机体防御能力时,容易导致人体疾病的发生。如果出现细菌致病的情况,应及时就诊,以免延误病情。
4. 嗜极菌名词解释
纳米比亚嗜硫珠菌
纳米比亚嗜硫珠菌与华丽硫珠菌同属硫珠菌科,其长度达到了0.75mm,相比于一般的细菌,它算细菌里面的“巨人”了,同时它也保持了20多年的“世界最大细菌”的纪录。
5. 研究嗜极微生物的意义
酸碱度也就是PH值对微生物的影响通过以下三个方面:
一、影响细胞膜表面电荷的性质及其通透性,进而影响其对物质的吸收能力;
二、它可以改变酶活、酶促反应的速率及代谢途径;
三、影响物质的离子化程度,从而影响其对营养物质吸收。
一般微生物的生长pH值范围比较广,从pH<2~>8都有微生物能生长,但是绝大多数种类都生活在pH5.0~9.0之间。
微生物生长的pH值有三个特性:
各种微生物都有其生长的最低、最适和最高pH值。低于最低、或超过最高生长pH值时,微生物生长受抑制或导致死亡。
1.不同的微生物最适生长的pH值不同,根据微生物生长的最适pH值,将微生物分为:
嗜碱微生物:硝化细菌、尿素分解菌、多数放线菌
耐碱微生物:许多链霉菌
中性微生物:绝大多数细菌,一部分真菌
嗜酸微生物:硫杆菌属
耐酸微生物:乳酸杆菌、醋酸杆菌
2.同一种微生物在不同的生长阶段和不同生理生化过程中,对环境pH值要求不同。
例如:丙酮丁醇梭菌
在pH值=5.5—7.0时,以菌体生长为主
在pH值=4.3—5.3时,进行丙酮丁醇发酵
3.同一种微生物由于环境pH值不同,可能积累不同的代谢产物。
例如:黑曲霉
pH值=2—3时,产物以柠檬酸为主,只产少量草酸。
pH值在7左右时,产物以草酸为主,只产少量柠檬酸。
虽然微生物生活的环境pH值范围较宽,但是大部分微生物其细胞内的pH值比较稳定,一般PH呈中性。
强碱可引起蛋白质、核酸大分子变性、水解,以杀死或抑制微生物。因此,食品工业中常用石灰水、NaOH等作为机器、工具以及冷藏库的消毒剂用以抑制微生物的生长起到杀菌的功效。
6. 常见海洋微生物嗜极酶的种类及其应用论文
底环境中的微生物即深层海洋的代表性微生物。众所周知海洋越深处水压越大,即嗜压微生物。能生活在高压环境中,而不能在常压下生长的微生物被称为专性嗜压菌,如从海洋1000atm处分离获得的一种专性嗜压的假单胞菌极具有代表性。
微生物包括:细菌、真菌以及一些小型的原生生物、显微藻类等在内的一大类生物群体以及病毒,它个体微小、种类繁多、与人类关系密切。
7. 常见海洋微生物嗜极酶的种类及其应用有哪些
一、初次使用:
对照装箱单,清点附件是否齐全。详细阅读产品使用说明书,按照说明书的要求进行全面检查。
检查电源电压是否符合要求。电冰箱使用的电源应为220伏、50赫兹单相交流电源,正常工作时,电压波动允许在187-242伏之间;如果波动很大或忽高忽低,将影响缩机正常工作,甚至会烧毁压缩机。电压过高,会因电流太大烧坏电动机线圈;电压过低,会使压缩机启动困难,造成频繁启动,也会烧坏电动机。
选择插孔时要选冰箱专用的三孔插座,单独接线。没有接地装置的用户,应加装接地线。设置接地线时,不能用自来水和煤气管道做接地线,更不能接到电话线和避雷针上。
检查无误后,冰箱静置半小时,接通电源,仔细听压缩机在启动和运转时的声音是否正常,如果噪音较大应检查电冰箱是否摆放平稳,各个管路是否接触,并做好相应的调整。有较大异常声音时,应立即切断电源,与服务中心/人员联系处理。
冰箱摆放时要选择合适的位置,宜放在通风的地方,以利散热,从而增加冰箱的制冷能力;一般要求冰箱与墙壁的距离不少于10厘米。
搬运到家的电冰箱,先静置2-6小时后再开机,以免出现故障。刚停机后不可立即通电启动,需等待5分钟以上,以免烧坏压缩机。
电冰箱在存放食物前,先空载运行一段时间,等箱内温度降低后,再放入食物。存放的食物不能过多,尽量避免电冰箱长时间满负荷运行。
二、日常使用:
1、速冻保鲜
0℃- -3℃是食物细胞内水分冻结成最大冰晶的温度带,食物从0℃降到-3℃时间越短,食物的保鲜效果越好。在食物被速冻过程中,食物中的水分将形成最细小的冰晶,这种细小的冰晶不会刺破食物的细胞膜。这样,在化冻时细胞组织液得到完整保存,减少营养流失,从而使食物达到了保鲜目的。
2、食物储存时间不宜过长
冰箱保鲜食物主要是采用降低温度的方法,抑制食品中微生物的繁殖、酶的催化和降低食品的氧化速度,但低温并不能完全杀死微生物和防止酶的催化及食品氧化,不少嗜冷微生物如假单胞酐菌属、黄杆菌属、无包杆菌属、赛氏杆菌属、小环菌、少数酵母菌和酶菌等都能在0℃以下的低温环境中缓慢成长。随着贮存时间的延长,食品就会腐败变质。因此,在冰箱中存储的食品不应超过食品存储的期限。
3、提高冰箱抗菌保鲜效果
抗菌冰箱和普通冰箱一样,对于放在其中的食品,除了有低温品保鲜作用外,并没有消毒作用的,但是若使用合理,也可以提高冰箱的保鲜效果。
8. 嗜极性微生物
1 联苯菊酯沉淀会影响效果2 联苯菊酯是一种农药,在水中容易出现浑浊和沉淀现象,导致在使用过程中分布不均,不利于作物的全面保护。同时,沉淀导致药剂过度集中,对微生物生态环境造成破坏,影响土壤的可持续发展。3 为了减少联苯菊酯沉淀对效果的影响,可以选择添加一些表面活性剂,如十二烷基磺酸钠等,这些表面活性剂可以减少药剂的表面张力,提高药剂的润湿性,从而增强作用效果。同时,在农作物种植前,应该首先进行土壤检测,了解土壤状况,合理使用药剂并按照规定的用药浓度使用,避免超量使用和浪费。