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摘要。 Ginting CN，Piska F，Harmileni，Fachrial E.2023。分子鉴定具有抗菌活性的嗜热细菌分离出来
摘要。Ginting CN，Piska F，Harmileni，Fachrial E.2023。分子鉴定在印度尼西亚北部苏门答腊的温泉中分离出的抗菌活性的嗜热细菌。生物多样性24：752-758。微生物（例如嗜热细菌）由于其丰度而是抗菌化合物的有前途的来源，尚未广泛研究。因此，本研究旨在鉴定从天然温泉，印度尼西亚北部苏门答腊的Sidebuk Debuk分离出的嗜热细菌。细菌是从沉积物和温泉水中分离出来的。根据其形态和生化特性进行了表征和鉴定，其中包括明胶活性，运动，柠檬酸盐利用，三糖铁琼脂测试，过氧化氢酶测试，细胞形状，颜色和革兰氏阴性。使用针对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的椎间盘扩散法测试了抗菌活性。使用通用引物通过扩增16S rRNA基因来鉴定出最大的分离株。序列结果被修剪并使用生物编辑组装，并提交爆炸以确定细菌的同源性。分离株ITU9被鉴定为巨芽孢杆菌，在孵育的72小时内表现出最佳的抗菌活性，抑制区为9.5 mm。这项研究表明，嗜热B. megaterium菌株ITU9已成功地从Sidebuk Debuk Hot Springs中分离出来，并具有稳定的抗菌活性对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌。
嗜热菌 Cas9 的 HNH 核酸酶中静电接触的破坏会重新连接变构运动并增强高温 DNA 裂解
多结构域蛋白内的变构信号传导是空间上相距较远的功能位点之间通信的驱动因素。了解大型多结构域蛋白中变构耦合的机制是实现系统空间和时间控制的最有希望的途径。最近，CRISPR-Cas9 在分子生物学和医学领域的应用激增，这促使人们需要了解 Cas9 的原子级蛋白质动力学（这是其变构串扰的驱动力）如何影响其生物物理特性。在本研究中，我们使用核磁共振 (NMR) 和计算的协同方法来精确定位热稳定性 Geo Cas9 的 HNH 结构域中的变构热点。我们表明，K597 突变为丙氨酸会破坏盐桥网络，进而改变 Geo HNH 结构域的结构、变构运动的时间尺度和热稳定性。在广泛研究的中温 S. pyogenes Cas9 中，这种同源赖氨酸到丙氨酸的突变同样改变了 Sp HNH 域的动力学。我们之前已经证明，通过突变改变变构是 Sp Cas9 (e Sp Cas9) 特异性增强的来源。因此，这在 Geo Cas9 中可能也是如此。由 AIP Publishing 独家授权发布。https://doi.org/10.1063/5.0128815
邱——一株高效嗜热氢芽孢杆菌属菌株……
多环芳烃 (PAH) 是威胁生态系统和人类健康的普遍污染物。在这里，我们分离并鉴定了一株新菌株 Hydrogenibacillus sp. N12，它是一种嗜热 PAH 降解菌。菌株 N12 在 60！C 以上利用萘作为唯一碳源和能量来源，并且还与许多其他 PAH 共同代谢。通过气相色谱-质谱 (GC-MS) 和稳定同位素分析在萘分解代谢中鉴定了代谢物。基于所鉴定的代谢物，我们提出了两种可能的代谢途径，一种是通过水杨酸，另一种是通过邻苯二甲酸。全基因组测序显示，菌株 N12 拥有一条 2.6 Mb 的小染色体。结合遗传和转录信息，我们揭示了萘降解的新基因簇。这些基因被命名为 nar AaAb，预计编码萘双加氧酶的 α 和 β 亚基，随后被亚克隆到大肠杆菌中，并通过全细胞转化检测酶活性。还表征了降解其他几种三环 PAH 的能力，表明除了萘降解基因簇外，菌株 N12 中还共存着其他组成性表达的酶系统。我们的研究为嗜热 PAH 降解剂在生物技术和环境管理应用中的潜力提供了见解。
在嗜热厌氧杆菌Aotearoense SCUT27中
(Pldh-ldh)与野生型相近，因此我们推测本菌株中质粒pIKM1大多为1个拷贝，这与Walker在C. thermocellum中的重测序数据一致，虽然最初已知该质粒在C. thermocellum中具有10-1000个拷贝数[9]，这可能可以解释电转化后MTCK平板上菌落数少的原因。如图5所示，使用组成型启动子表达sgRNA，在没有同源性定向修复的情况下，无论转入多少个质粒，细胞都会因染色体断裂而死亡。而在有同源性定向修复的情况下，只要转入一个质粒，细胞也会因质粒断裂而死亡(失去卡那霉素抗性)；
超热活性 Cas9 编辑工具揭示了独特的亚砷酸甲基转移酶在嗜热菌 HB27 抗砷系统中的作用
摘要 从细菌到人类，许多生物体都存在砷解毒系统。在之前的研究中，我们在嗜热菌 Thermus thermophilus HB27 ( Tt SmtB ) 中发现了一个砷反应转录调节因子。在这里，我们更详细地描述了嗜热菌的砷抗性系统。我们采用基于 Tt SmtB 的下拉分析，对用砷酸盐和亚砷酸盐处理的培养物的蛋白质提取物进行研究，以获得 S -腺苷酸-L-蛋氨酸 (SAM) 依赖的亚砷酸盐甲基转移酶 ( Tt ArsM )。进行了体内和体外分析，以阐明砷抗性网络的这一新组成部分及其特殊的催化机制。在大肠杆菌中异源表达 TtarsM 可在中温温度下实现亚砷酸盐解毒。尽管 Tt ArsM 不含有典型的亚砷酸盐结合位点，但纯化的蛋白质确实会催化 SAM 依赖性的亚砷酸盐甲基化，形成单甲基亚砷酸盐 (MMA) 和二甲基亚砷酸盐 (DMA)。此外，体外分析证实了 Tt ArsM 和 Tt SmtB 之间的独特相互作用。接下来，开发了一种高效的基于 ThermoCas9 的基因组编辑工具，以删除嗜热菌基因组上的 Tt ArsM 编码基因，并确认其参与亚砷酸盐解毒系统。最后，用编码稳定化黄色荧光蛋白 (sYFP) 的基因取代嗜热菌 D TtarsM 基因组中的 TtarsX ef flux 泵基因，以创建灵敏的基于基因组的生物报告系统，用于检测砷离子。
噬菌体的生物多样性感染了乳链球菌嗜热
摘要：嗜热链球菌 - 感染噬菌体是乳制品工业中的一个主要问题，尤其是与嗜热生产系统有关的问题。因此，已经进行了许多与全球乳制品行动中这种噬菌体的生物多样性有关的研究。在当前的综述中，我们概述了这些噬菌体的遗传和形态多样性，并通过比较蛋白质组的比较蛋白质组分析复制噬菌体的复制和形态发生模块来强调噬菌体中遗传镶嵌物的来源和程度。评估了选定的噬菌体编码受体结合蛋白（RBP）的系统发育，表明在某些情况下，RBP编码基因已分别获取到形态发生模块，从而突出了这些噬菌体的适应性。这篇综述进一步强调了这些噬菌体的遗传多样性群体所取得的显着进步，同时还总结了该研究领域的剩余知识差距。
嗜热链球菌改变人类外周血单核细胞中先天和适应性免疫相关基因的表达
益生菌的摄入有助于形成健康的胃肠道微生物群，从而带来许多健康益处。它们还有助于调节免疫系统，并且正逐渐成为治疗多种免疫和炎症疾病的流行方法。本研究的主要目的是评估嗜热链球菌的抗炎和调节特性。我们使用了健康捐赠者的外周血单核细胞，并评估了与先天和适应性免疫系统相关的基因 mRNA 表达的变化。我们的研究结果显示，嗜热链球菌 285 对具有一系列抗炎特性的人外周血单核细胞具有强大的免疫调节作用。嗜热链球菌 285 降低了多种炎症免疫介质和标志物的 mRNA 表达，并上调了一些免疫标志物。嗜热链球菌用于乳制品行业，在冷藏期间可存活，摄入后耐受性良好，食用嗜热链球菌可能对炎症和自身免疫性疾病产生有益影响。
改造海洋红嗜热菌中的类胡萝卜素生物合成途径以生产番茄红素
海洋红嗜热菌 (Rhodothermus marinus) 非常适合用于生物精炼，它是一种产生热稳定性酶的嗜氧嗜热菌，能够利用来自不同第二代和第三代生物质的多糖。这种细菌会产生有价值的化学物质，如类胡萝卜素。然而，天然的类胡萝卜素并不适用于工业生产，需要对海洋红嗜热菌进行基因改造才能生产出价值更高的类胡萝卜素。在这里，我们对类胡萝卜素生物合成基因簇进行了基因改造，产生了三种不同的突变体，最重要的是产生番茄红素的突变体 TK-3 (ΔtrpBΔpurAΔcruFcrtB::trpBcrtB T.thermophilus)。基因改造和随后对类胡萝卜素的结构分析有助于阐明海洋红嗜热菌中的类胡萝卜素生物合成途径。编码酶八氢番茄红素合酶 (CrtB) 和之前未鉴定的 10,20-水合酶 (CruF) 的核苷酸序列被发现融合在一起，并由 R. marinus 中的单个基因编码。仅删除基因的 cruF 部分不会产生活性 CrtB 酶。然而，通过删除整个基因并插入嗜热菌的 crtB 基因，获得了突变菌株，产生番茄红素作为唯一的类胡萝卜素。TK-3 产生的番茄红素定量为 0.49 g/kg CDW（细胞干重）。
超嗜热漆酶的表征及酶工程改造以提高其在离子液体中的活性
离子液体 (IL) 是室温下熔融的有机盐，可用于多种用途。许多 IL，例如 1-乙基-3-甲基咪唑乙酸盐 ([C 2 C 1 Im][OAc])，已被证明可以在预处理过程中从生物质中去除大量复杂的生物聚合物木质素。通过生物途径（例如酶）来增值木质素很有前景，但受到许多用于预处理的 IL 生物相容性低的限制。热稳定酶的发现和酶工程技术的应用已经产生了能够承受高浓度 IL 的生物催化剂。将木质素从废品转化为增值化学品对于未来纤维素生物精炼厂的成功至关重要。为此，我们在水性 [C 2 C 1 Im][OAc] 中筛选了超嗜热菌（嗜热菌）的木质素分解酶漆酶的活性。尽管该漆酶具有嗜热性（T opt > 90 ◦ C），但仅在 2% (w/v) [C 2 C 1 Im][OAc] 中观察到明显的活性损失（> 50%）。动力学研究表明，IL 可以与游离酶和酶-底物复合物结合。对接模拟表明阳离子倾向于与靠近活性位点的区域结合。然后，我们采用合理的设计策略来提高漆酶在 [C 2 C 1 Im][OAc] 中的活性。共进行了 8 次单氨基酸突变；然而，与野生型相比，突变体在 [C 2 C 1 Im][OAc] 中的活性没有显著提高。该研究结果揭示了酶-IL相互作用的复杂性质以及设计生物木质素增值策略时面临的挑战。
利用嗜热链球菌 CRISPR1-Cas9 进行多功能、可靠的基因组编辑
1 魁北克拉瓦尔大学医院研究中心，魁北克拉瓦尔大学，加拿大魁北克拉瓦尔大学 G1V 4G2； 2 魁北克拉瓦尔大学心脏病学和肺病学研究所研究中心 (CRIUCPQ) – 加拿大魁北克拉瓦尔大学，魁北克 G1V 4G5； 3 加拿大魁北克省舍布鲁克 J1H 5N4 舍布鲁克大学医院 (CHUS) 儿科部和 CRCHUS 医学遗传学系； 4 加拿大魁北克拉瓦尔大学癌症研究中心，魁北克拉瓦尔 G1V 0A6，魁北克拉瓦尔5 加拿大魁北克拉瓦尔大学科学与工程学院生物化学、微生物学和生物信息学系，魁北克拉瓦尔大学，魁北克 G1V 0A6，加拿大； 6 加拿大魁北克拉瓦尔大学牙科学院口腔生态学研究组，魁北克省 G1V 0A6； 7 加拿大魁北克拉瓦尔大学牙科学院 Félix d'Hérelle 细菌病毒参考中心，魁北克拉瓦尔大学 G1V 0A6，加拿大； 8 生物大分子的结构和功能，国家科学研究中心 (CNRS)，Luminy Campus，13288 Marseille Cedex 09，法国； 9 生物大分子结构与功能，艾克斯-马赛大学，吕米尼校区，13288 Marseille Cedex 09，法国