王晓春
- 作品数：8 被引量：8H指数：2
- 供职机构：广西科学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金广西壮族自治区自然科学基金更多>>
- 相关领域：生物学理学化学工程农业科学更多>>
- 拉曼光谱与MCR算法分析酵母菌株间细胞乙醇发酵代谢差异
- 2022年
- 应用拉曼镊子采集了3个酵母菌株在乙醇发酵不同时段的单细胞光谱,并利用多元曲线分辨-交替最小二乘(MCR-ALS)方法对光谱数据进行挖掘,以提取与特定生物分子相关的光谱曲线,了解不同酵母菌株的乙醇发酵代谢差异与适应机制。结果发现:工业菌株Bp1的发酵性能最好,实验室菌株INVSc1次之,而W303a菌株最差;MCR-ALS可从3个菌株中分别解析得到5个、5个和3个代表不同类型的生物大分子光谱曲线;Bp1菌株会增加麦角甾醇的含量和三酰基甘油的积累,以赋予细胞更高的乙醇耐受性;同时,不同生物大分子在Bp1细胞间的含量相对均一,而INVSc1和W303a菌株的胞间异质性比较大,显示出细胞异质性对菌株的发酵性能和发酵效率有重要的影响。拉曼光谱结合MCR-ALS,可以作为一个简单而强大的工具,用于快速分析酵母细胞在发酵过程中的代谢变化,进一步了解酵母细胞的抗逆机制。
- 欧海声张鹏飞王晓春陈英刘军贤王桂文
- 关键词：生物光学拉曼光谱乙醇发酵单细胞分析
- 基于光学新技术及单细胞分析研究苏云金芽孢杆菌芽孢萌发机理与异质性
- 王桂文陈欢君王晓春张鹏飞彭立新彭元陶站华陈越
- 苏云金芽孢杆菌Bacillus thuringiensis（简称Bt）是世界上生产规模最大、应用最广泛的微生物农药。中国是Bt制剂研究和应用大国。芽孢(Spore)是芽孢杆菌属、梭状芽孢杆菌属和芽孢乳杆菌属细菌为应对不良...
- 关键词：
- 关键词：苏云金芽孢杆菌微生物农药杀菌剂
- 高渗环境对酵母乙醇发酵代谢的影响:基于拉曼光谱与化学计量学的分析
- 覃赵军彭立新王晓春陈真英王桂文
- 溶菌酶触发的芽孢杆菌芽孢萌发及其异质性研究被引量：1
- 2016年
- 【目的】了解溶菌酶触发芽孢杆菌孢子萌发的异质性及其机制,为认识芽孢(Spore)萌发机制和杀灭芽孢提供参考。【方法】应用拉曼光谱和微分干涉差(DIC)显微镜成像技术高通量分析大量单个Bacillus subtilis(Bs)和B.megaterium(Bm)芽孢经溶菌酶触发的萌发动态。【结果】溶菌酶浓度和温度越高,芽孢萌发越快,孢内CaDPA开始快速释放时间(T_(lag))、快速释放所需时间(ΔT_(release))和芽孢皮层水解所需时间(ΔT_(lys))越短;低于20℃,Bs芽孢萌发的ΔT_(release)值是25℃时的4倍以上。SpoVA蛋白高表达菌株的ΔT_(release)值和普通菌株基本相同,而缺少皮层水解酶的菌株ΔT_(release)值高于普通菌株。95℃处理15min的孢子,其T_(lag)、ΔT_(release)和ΔT_(lys)值是对照的2倍以上。Bs芽孢萌发的异质性明显,不仅表现在芽孢间,也表现在菌株间。Bm芽孢对溶菌酶更敏感,芽孢间的异质性显著低于Bs。【结论】溶菌酶触发的芽孢萌发在物种、菌株和单细胞层面都存在显著的异质性;溶菌酶浓度和温度对芽孢萌发有重大影响;皮层水解酶也可能参与溶菌酶触发的芽孢萌发进程。
- 王桂文张鹏飞王晓春陈欢君Peter SetlowLi Yongqing
- 关键词：拉曼光谱芽孢杆菌溶菌酶单细胞分析
- 微分干涉差显微成像方法高通量分析单个苏金云芽孢杆菌HD-1芽孢萌发被引量：5
- 2015年
- 苏云金芽孢杆菌(Bt)休眠的芽孢具有极强的抗逆境能力,在合适的条件下很快萌发。本研究采用倒置显微镜建立微分干涉差(DIC)显微成像方法,高通量实时监测大量单个HD-1芽孢的萌发过程,并运用拉曼光谱进行对比。结果显示,萌发过程DIC图像亮度变化动态与芽孢吡啶二羧酸的含量变化有对应性;6 s的时间分辨率即可较好地呈现芽孢的萌发动态;以10 mmol/L丙氨酸为营养萌发剂,Bt芽孢在Tris-HCl(pH 8.3)和Hepes(pH 7.4)缓冲液中的萌发动态基本相同;Bt芽孢在非营养萌发剂月桂胺中萌发极其缓慢,而在外源2,6-吡啶二羧酸钙下萌发极其迅速。结果表明,应用DIC显微成像技术可实现高通量实时观测大量单个Bt芽孢萌发的动态过程,为了解Bt芽孢的萌发机制和异质性提供了极大便利。
- 陈越彭立新王晓春黎永青刘军贤王桂文
- 关键词：苏云金芽孢杆菌拉曼光谱单细胞分析
- 单细胞分析研究二氧化氯对杀蚊细菌球形赖氨酸芽胞杆菌芽胞的影响
- 2022年
- 球形赖氨酸芽胞杆菌Lysinibacillus sphaericus(Ls)是应用广泛的蚊虫生物防治制剂,在实际应用时可能会遇到不利的环境因子或杀菌剂。本研究通过单细胞分析方法监测ClO_(2)处理后的单个Ls芽胞及其萌发过程,探究ClO_(2)对Ls芽胞结构和成分的影响及与芽胞萌发相关蛋白的影响,以及ClO_(2)的杀胞机制。经0.05%~0.3%ClO_(2)处理5 min后,36%~86%的芽胞不能形成单菌落。吡啶二羧酸钙(CaDPA)特征峰(1017 cm^(-1))强度随处理程度增大有所降低,而蛋白质α-螺旋峰(1652 cm^(-1))强度没有明显变化。ClO_(2)处理显著改变Ls芽胞的萌发动态,芽胞启动CaDPA快速释放的时间、完全释放的时间以及皮层水解完成的时间显著延长;而外源CaDPA仅能触发低浓度ClO_(2)(0.05%)处理的芽胞,且显著迟缓。表明ClO_(2)处理没有直接破坏芽胞内膜但严重损伤了与萌发相关蛋白的功能,特别是皮层水解酶容易失活。这可能就是被处理的芽胞可以启动芽胞萌发的最初步骤,而不能进一步发展为营养细胞的原因。
- 李翠梅王晓春张秀娟刘军贤王桂文
- 关键词：二氧化氯单细胞分析
- 氢氧化钠对苏云金芽孢杆菌芽孢及其萌发的影响
- 2017年
- 【目的】了解碱对细菌芽孢及萌发的影响及机制,进一步认识芽孢的抗性,为寻找更好的杀灭芽孢的方法提供理论参考。【方法】应用单细胞拉曼光谱采集经NaOH处理后的单个苏云金芽孢杆菌(Bt)芽孢的拉曼光谱,并应用微分干涉差显微镜成像术分析其萌发动态。【结果】1.0mol/L NaOH处理30min、45min和60min后,Bt芽孢的存活率分别为25.0%、3.6%和1.8%左右;芽孢吡啶二羧酸(DPA)和蛋白质的特征峰有微弱的降低,蛋白质二级结构α螺旋特征峰(1 280/1 652cm^(–1))的位置和信号强度与对照没有明显的差异。在10mmol/L丙氨酸下,单个芽胞开始大量释放CaDPA的时间(Tlag)、快速释放CaDPA所需的时间(ΔT_(release))和芽胞皮层水解所需的时间(ΔT_(lys))分别是对照的3.5~5倍、12~13倍和1.5~2倍;在月桂胺触发下,T_(lag)值和ΔT_(release)值分别是对照的4倍和11倍左右。外源CaDPA无法触发处理30 min后的芽孢的萌发,而对照则萌发极快。【结论】NaOH处理没有破坏Bt芽孢的内膜,也没有引起成孢内CaDPA泄漏,但令与芽孢萌发相关的蛋白质受损,受损最严重的是皮层水解酶,对芽胞萌发产生严重的影响。
- 陈欢君周泉王晓春张云开王桂文
- 关键词：拉曼光谱
- 单细胞喇曼光谱分析高渗环境对酵母乙醇发酵代谢的影响被引量：3
- 2016年
- 应用喇曼光谱和单细胞分析技术监测非发酵底物形成的不同高渗透压对酿酒酵母乙醇发酵的影响,及发酵过程胞内主要生物大分子的变化动态,以期从光谱学角度获知酵母细胞乙醇耐受的分子机制.结果显示,渗透压的升高明显延缓酵母细胞的生长、底物消耗和产物生成,但在2.0mol/L山梨醇下乙醇的最终产量高于对照组.主成分分析显示,不同渗透压主要影响酵母细胞光谱的1 300~1 306和1 443cm-1等源自脂类物质的喇曼峰,说明渗透压影响了胞内脂类物质的合成.主特征峰强度的动态变化显示,高渗透压会显著影响782、1 301、1 602和1 657cm-1峰所表征物质的合成时间和强度,进而影响细胞的代谢方向.结果表明耐高渗菌株能适应高渗环境,调整胞内组分含量,实现高产发酵.
- 覃赵军彭立新王晓春陈真英王桂文
- 关键词：喇曼光谱渗透压乙醇酵母单细胞分析
