微生物的群体感应系统及其应用.pdf

ofYuxiNormal V01．26No．4 玉溪师范学院学报(第26卷)20m年第4期JournalUniversity Apt．2010 ．◆．生物与化学研究C· 微生物的群体感应系统及其应用 陈 艳 (玉溪师范学院资源环境学院。云南玉溪653100) [关键词]微生物；细菌；真菌；群体感应系统 [摘要]细菌根据特定信号分子的浓度可以感知环境中自身或其它细菌浓度变化，当信号分子 达到一定浓度阚值时，能启动菌体中相关基因表达来适应环境的变化，这一调控系统称为细菌的 群体感应系统．真菌中也存在类似于细菌信号分子的信息素，并且介导着真菌某些生理行为的调 节，其调控系统也称为真菌的群体感应系统．对群体感应系统进行深入研究，一方面将有助于了 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． [作者简介]陈艳，硕士，讲师，主要从事微生物学教学及研究工作． 群体感应(quorumsensing)又称为“自动诱子的浓度通常也反映了细菌细胞的数量，细菌根据 导”(autoinduction)，或“细胞与细胞的交流”(cell特定的信号分子的浓度可以监测周围环境中自身 tocell communication)，也被称为“细菌之声交响或其它细菌的数量变化，当信息分子的浓度达到一 ofbacterial)，是微生物间通过化学个阈值时，就能启动菌体中相关基因的表达来适应 曲”(symphony 信号分子进行信息传递的一种形式，这种信息传递 环境的变化．由于这一感应现象只有在细菌密度达 一经发现就受到了人们的高度重视，因为它证明了 到一定阈值后才会发生，所以也有人将这一现象称 单细胞微生物间的生命活动具有群体性，并且这种 为细胞密度依赖的基因表达(celldensitydepend— 群体效应不仅存在于同种微生物细胞间，而且它同 entcontrolofgeneexpression)，并同时将这一调 时还可以调节不同微生物间的相互关系，所以又被 视为微生物语言．不过，群体感应的产生也是有前 提条件的，即只有当细菌的数量达到一定的密度 行研究的情况看，它一方面有助于人们了解单细胞 时，感应现象才可能发生．我们知道，细菌在繁殖过 微生物的信息交流与行为特性的关系，建立起化学 程中会向周围环境分泌特定的信息分子，这种信号 信号物质和生理行为之间的联系，另一方面则可通 分子又被称为自诱导物(autoinducer，AI)．当一个过人为地干扰或促进微生物的群体感应系统从而 特定的环境中的细菌的数量急剧增加时，由细菌所 调控其某种功能，以达成其在实际意义上的应用． 分泌的信息分子的浓度也会相应的升高，而信息分 43 万方数据 玉溪师范学院学报 此外，在革兰氏阴性菌中，负责种内信号传递 1 细菌的Qs系统 的A1分子除了AHL外，还有其他分子，如青枯菌 (Raltonia 棕榈酸甲酯，它与AHL一起控制着细菌毒力基因 对细菌的QS研究始于20世纪90年代初．从 的表达，而2一庚基一3～羟基一4一喹啉、二酮吡 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