细菌群体感应及其研究进展
细菌天然群体感应信号分子抑制剂研究进展
细菌天然群体感应信号分子抑制剂研究进展马艳平;梁志凌;马江耀;郝乐;柯浩;刘振兴【摘要】长期抗生素滥用导致了多重耐药菌株及其超级细菌的出现,由密度感应系统调控的生物被膜的形成和成熟是造成细菌感染的机制之一.自然界存在的生物活性物质能够淬灭密度感应系统,这些生物活性物质被称为群体感应信号分子抑制剂(quorum sensing inhibitor,QSI).近年来,群体感应抑制剂成为细菌抗感染药物开发的靶点,有必要对细菌群体感应信号分子抑制剂种类、作用机制进行研究,本文综述了细菌天然群体感应信号分子抑制剂,干扰群体感应系统,从而治疗细菌感染.绝大多数原核生物能够产生群体感应抑制剂,这被认为是安全的.动物、豆类、传统的药用植物、海洋生物均能产生群体感应抑制剂.这些天然抑制剂可能替代传统抗生素,具有广阔的研究和应用前景.【期刊名称】《广东畜牧兽医科技》【年(卷),期】2017(042)001【总页数】5页(P1-5)【关键词】群体感应系统;细菌群体感应信号分子抑制剂;种类;机理【作者】马艳平;梁志凌;马江耀;郝乐;柯浩;刘振兴【作者单位】广东省农业科学院动物卫生研究所,广东省畜禽疫病防治研究重点实验室,广东省兽医公共卫生公共实验室,广东广州 510640;广东省农业科学院动物卫生研究所,广东省畜禽疫病防治研究重点实验室,广东省兽医公共卫生公共实验室,广东广州 510640;广东省农业科学院动物卫生研究所,广东省畜禽疫病防治研究重点实验室,广东省兽医公共卫生公共实验室,广东广州 510640;广东省农业科学院动物卫生研究所,广东省畜禽疫病防治研究重点实验室,广东省兽医公共卫生公共实验室,广东广州 510640;广东省农业科学院动物卫生研究所,广东省畜禽疫病防治研究重点实验室,广东省兽医公共卫生公共实验室,广东广州 510640;广东省农业科学院动物卫生研究所,广东省畜禽疫病防治研究重点实验室,广东省兽医公共卫生公共实验室,广东广州 510640【正文语种】中文【中图分类】S855.1Excessive and indiscriminate use of antibiotics to treat bacterial infections has led to the emergence of multiple drug resistant strains and super bacteria.Most infectious diseases are caused by bacteria which proliferate within quorum sensing(QS)mediated biofilms.These molecules act primarily by quenching the QS system.The molecule is also termed as quorum sensing inhibitor(QSI).In recent years,the quorum sensing inhibitors become the target of the development of bacterial resistance to infection drugs,it is necessary to study bacterial quorum sensing signal molecule inhibitors types and mechanism.This review focuses detailedly on natural QSIs with the potential for treating bacterial infections.It has been opined that the most versatile prokaryotes to produce QSI are likely to be those,which are generally regarded as safe.Among the eukaryotes,certain legumes and traditional medicinal plants are likely to act as QSIs.Such findings are likely to lead to efficient treatments with much lower doses of drugs especially antibiotics than required at present. Quorumsensingsystem;Quorumsensinginhibitor;Types;Mechanism细菌间通过分泌化学信号分子来检测菌群密度和调控细菌的多种生理功能，从而适应周围环境变化，这种信息交流系统称为密度感应系统。
群体感应抑制剂控制微生物污染的研究进展
群体感应抑制剂控制微生物污染的研究进展近年来，微生物污染在医疗、食品、饮用水等领域成为一个备受关注的问题，同时也引起了严重的卫生和经济问题。
传统方法常使用化学药剂对微生物进行控制和消除，但随着对环境保护意识的提高，该方法的应用范围越来越受到限制。
而群体感应抑制剂的出现，为控制微生物污染提供了新思路。
本文通过综述国内外有关群体感应抑制剂控制微生物污染的研究进展，以期为相关学科的研究提供借鉴和参考。
一、群体感应抑制剂的定义和作用机制群体感应抑制剂是一类能够抑制微生物群体感应的物质。
群体感应是微生物细胞间的一种细胞信号传递系统，具有在同一群体内调节基因表达、控制生长和代谢等生理功能的作用。
而群体感应抑制剂则可以干扰这种信号传递系统的正常运作，从而抑制微生物的群体感应和生长。
群体感应抑制剂可以通过多种途径干扰微生物的群体感应系统，例如：（1）光化学物质——例如紫外线、光敏剂等；（2）植物提取物——例如咖啡因、香草酸等；（3）海洋生物——例如藻类、海绵体等；（4）化合物合成——例如多肽、二元素等。
通过上述途径干扰微生物的群体感应系统，可以达到控制微生物生长和繁殖的目的，从而实现对微生物污染的控制。
二、群体感应抑制剂在医疗领域的应用在医疗领域，微生物的感染容易导致严重的健康问题。
传统的抗生素治疗方法存在多种局限性，例如抗生素对特定微生物的敏感性、多重耐药等问题。
群体感应抑制剂作为一种新的治疗方法，可以提供一种替代性的治疗方案。
目前已有多种群体感应抑制剂被应用于医疗领域。
1、肽类群体感应抑制剂肽类群体感应抑制剂是一种与肽类抗生素相近的化合物，具有广谱的抑菌作用。
例如已有报道表明，培养基中添加巴西牛樟脑（HD-034）、庆大霉素类似物（NSTA-4）等肽类群体感应抑制剂，可以抑制病原性菌种的生长、繁殖和生产外毒素等。
2、天然产物群体感应抑制剂天然产物群体感应抑制剂是利用植物、动物等自然界的资源，通过提取和化学合成等方法获得的有效成分。
群体感应与病原菌致病性研究进展
Hale Waihona Puke Ｒｅｅ ｒｈ Ｐ ｏ ｒ ｓ ｉ ｏ ｕ Ｓ ｎ ｉｇ ａ ｄ Ｐ ｔｏ ｅ ｉｉ ｆＰ ｔｏ ｅ ｓ ｓａ ｃ ｒ ｇ ｅｓ ｎ Ｑｕ ｒ ｍ ｅ ｓ ｎ ａｈ ｇ ｎｃｔ ｏ ａｈ ｇ ｎ ｎ ｙ
Ｓ ＨＡ０ Ｃ ｎ －Ｌ ｎ ｈａ ｇ ｉ ＳＵＮ ｏ ｇ Ｋｅ，ＬＩ Ｚｈ ｎ － ２ Ａ０ ａ ｇ Ｒｕ，ＹＵＡＮ ， Ｘｉｎ －
系统 阐 述 了群 体 感 应 系 统 的组 成 类 型 、 雄 感 应与 病 啄 菌致 病 性 的 关 系 ， 群 及其 在 抑 制 病厚 菌 致 病 方 面 的应 用
［ 关键 词 ］ 群体 感 应 ； 原 菌 ； 物膜 ； 力 因 子 瘸 生 毒 ［ 圈分 类 号 ］ Ｑ ３ 中 ９５ ［ 文献 标 识 码 ］ Ａ ［ 文章 编 号 ］ １０— ０ ２２ １）３ ０４ — ４ ０ ９ ０ ０ （ １ — ４ ５ ０ ０ ０
Ｗｕ ｉ２ ４ ２ ； ２ Ｉ ｓ ｔｔ ｏ ｉ ａｅ Ｃ ｎ ｏ ａ ｄ Ｐｅ ｅ ｔ ｎ Ａ ａ ｅ Ｗ ｏ ｌａ ｄ ａ Ｓ ｉ ｃ ｓ Ｂ ｉｎ ｘ １ １２ ． ｎ ｔｕｅ ｆ Ｄ ｓ ｓ ｏ ｔ ｌ ｎ ｒｖ ｎｉ ， ｅ ｄ ｎ ｆ Ｍｉｔ ｙ Ｍｅ ｉ ｌ ｃ ｎ ｅ ， ｅ ｉｇ ｉ ｅ ｒ ｏ ｉｒ ｃ ｅ ｊ
［ 要 ］ 群 体 感 应 是细 菌 根 据 细胞 密度 变 化进 行 基 因表 达 调 控 的 一 种 生理 行 为ｊ 当细 菌 密 度达 到 临界 闽值 时 能 释 摘
乳酸菌群体感应的研究进展
2021年第40卷第2期总第348期• 5 •中国酿造专论与综述乳酸菌群体感应的研究进展李雷兵，朱寒剑，郑心，李琴，穆杨，徐宁，胡勇2吴茜,柳志杰，李玮，汪超，周梦J *收稿日期:2020-06-11修回日期：2020-08-01基金项目：国家自然科学基金(31601455)；湖北省粮食局科技创新项目(鄂财商发[2017]58号)；湖北工业大学博士启动基金项目(BSQD14021) 作者简介:李雷兵(1995-),男，硕士研究生，研究方向为食品微生物。
*通讯作者:周梦舟(1986-),男,副教授，博士，研究方向为食品营养安全、食品微生物。
(湖北工业大学 工业发酵湖北省协同创新中心 湖北省食品发酵工程技术研究中心9湖北 武汉430068)摘要:乳酸菌的益生特性已引起公众的广泛关注。
群体感应是细菌感受外界环境变化并做出反应的转导机制，对乳酸菌的存活及 益生特性至 重要。
因此，近些年来乳酸菌的群体感应 研究热点 文综述了乳酸菌群体感应的信 分子及其 分系统，群体感应对乳酸菌环境适应的调控(生物膜、耐酸、耐胆盐)，群体感应对乳酸菌益生特性(抑制致病菌、与宿主 J 的影响以及实际应用，乳酸菌群体感应今 的基础研究和工业化应用提 参考。
关键词:乳酸菌;群体感应;调控机制中图分类号:TS201.3文章编号：0254-5071 (2021)02-0005-07doi:10.11882/j.issn.0254-5071.2021.02.002引文格式:李雷兵,朱寒剑，郑心，等•乳酸菌群体感应的研究进展!J].中国酿造,2021,40(2):5-11.Research progress of lactic acid bacteria quorum sensingLI Leibing, ZHU Hanjian, ZHENG Xin, LI Qin, MU Yang, XU Ning, HU Yong, WU Qian, LIU Zhijiie,LI Wei, WANG Chao, ZHOU Mengzhou *(Hubei Food Fermentation Engineering Technology Research Center, Hubei Collaborative Innovation Center of I ndustrial Fermentation,Hubei University of Technology, Wuhan 430068, China)Abstract ： The probiotic characteristics of lactic acid bacteria have aroused widespread public concern. Quorum sensing is a transduction mechanism iorbacteria to sense and respond to changes in the external environment, which is very important for the survival and probiotic characteristics of lactic acid bacteria. Therefore, the quorum sensing of lactic acid bacteria has become a research hotspot in recent years. In this paper, the signal molecules andtwo-component systems of quorum sensing of lactic acid bacteria, the regulation of quorum sensing on environmental adaptation of lactic acid bacteria(biofilm, acid tolerance, bile salt tolerance), and the effect of quorum sensing on the probiotic characteristics of lactic acid bacteria (inhibition of pathogenic bacteria, interaction with host) and its practical application were reviewed, in order to provide reference for the basic research and industrial application ofquorum sensing of lactic acid bacteria in the future.Key words ： lactic acid bacteria; quorum sensing; regulation mechanism乳酸菌是我国传统发酵食品中的重要微生物,除了可以提高食品的质量和营养外，还可通过多种机制对人体产 生有益影响冋。
群体感应
群体感应1.群体感应概念细菌分泌一种或者几种小分子量的化学信号分子促进细菌个体间相互交流，协调群体行为，该现象称为群体感应( quorum sensing ，QS)。
细菌利用信号分子感知周围环境中自身或其他细菌的细胞群体密度的变化，并且信号分子随着群体密度的增加而增加，当群体密度达到一定阈值时，信号分子将启动菌体中特定基因的表达，改变和协调细胞之间的行为，呈现某种生理特性，从而实现单个细菌无法完成的某些生理功能和调节机制。
20世纪70年代，QS系统首先是在海洋细菌费氏弧菌(Vibrio fiscberi)中发现的，V. fiscberi 可以与某些海生动物共生，宿主利用其发出的光捕获食物、躲避天敌以及寻觅配偶，而V.fiscberi也获得了一个营养丰富的生存环境。
对细菌的QS 研究始于20 世纪90 年代初. 从已有的研究成果看: 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, 一套用于种间信息交流; 其二, QS 对细菌的许多生理功能都有调节作用, 如生物发光、毒素的产生、质粒的转移、根瘤菌的结瘤、抗生素的合成, 等等.群体感应参与调控细菌的多种生活习性以及各种生理过程,如生物发光、质粒的接合转移、生物膜与孢子形成、细胞分化、运动性、胞外多糖形成等[ 1 , 3],尤其致病菌的毒力因子的诱导、细菌与真核生物的共生、抗生素与细菌素合成等与人类关系密切的细菌生理特性相关。
因此, 细菌QS系统研究,深受医学、生物工程、农业和环境工程、食品科学等领域研究者广泛关注。
当前, 对致病菌的QS系统及以其为靶点的新型疗法和抗菌药物研究、根瘤菌QS系统及其在根瘤菌与植物互作中的作用研究、植物病原菌QS系统及寻找生物技术防治细菌病害的新靶点研究较为深入意义：一方面有助于人们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。
细菌群体感应系统与应用
群体感应
毒力因子的产生：
肠球菌的主要毒力因子是溶
细胞素，由 2 个亚单位CylLL 和CylLS组成，在胞外以具有 毒性的CylLL ″和CylLS″形式 存在。研究表明，CylLS″担 任了QS系统机制中信号分子
的作用。Coburn等发现，
CylLL ″优先与靶细胞结合， 导致游离 CylLS″的积累并超 过诱导阈值，然后激活CylLS 表达，产生高水平的溶细胞
海洋红藻(Delisea pulchra)产生的卤化呋喃酮结构和AHL相似，用
该卤化呋喃酮处理V. fiscberi后，其QS系统被竞争性的抑制。另外吡
咯酮类化合物、某些取代的HSL化合物、二酮哌嗪类化合物等也能够起 到相类似的作用。在G+菌中，尽管AIP分子调控许多致病基因的表达， 但目前还没有专门针对其QS系统的防病策略。仅在金黄色葡萄球菌发现 其产生不同种类的AIP之间可以相互抑制。因此可以通过设计与病菌AIP 分子相似的物质来破坏其QS统，从而增强植物等的抗病性
种内交流：G- 的QS系统
费氏弧菌的AHL-LuxI／LuxR 型系统：
LuxI产生AHL，自由通过 细胞膜，分泌到胞外
AHL随菌体浓度上升在胞 外积累到阈值
AHL扩散入胞内与LuxR蛋 白结合，形成AI／LuxR
复 合体，并结合到 DNA上， 激活发光基因的启动子
转 录
种内交流：G- 的QS系统
谢 谢！
让我们共同进步
群体感应的抑制
1.产生可以使AHL分子灭活的AHL降解酶，使病原菌QS系统不 能启动它所调控的基因
内酯酶(AHL-1actonase) 和酰基转移酶(AHL-acylase) 目前都已经 在一些细菌中被发现。内酯酶可以水解AHL的内酯键，生成的N-酰基高 丝氨酸内酯的生物活性大大降低
布鲁菌群体感应系统研究进展
摘 要 ： 布鲁 茵病 （ 布病 ） 是世 界 上最 严重 的人 畜共 患病之 一 ， 布 鲁 菌作 为 布病 的病 原可 以导致 患病 动物 的流 产及人 类 的马耳他 热 。群体 感应 系统 对布 鲁 茵在 胞 内生存起 到 重要 的作 用 ， 它调 控 着 细 菌的 Ⅳ 型 分 泌 系统和鞭 毛 相 关基 因的表 达 。除此之 外 ， 布 鲁 菌群体 感应 系统在 布鲁 菌病 的诊 断 与 防 治方 面均 有 重要 的价
革 兰 阳性 菌 中 ； 第 三类 是 以呋 喃 酰 硼 酸 二酯 为信 号
菌中 。
存 在 于 革 兰 阴 性 菌 和革 兰 阳性 性菌 和革 兰阴性 菌都 通过 群体 感应 系统 与 周 围环 境 素 的群体 感应 系统 ，
１ 布鲁 菌 的群 体 感 应 系统
布鲁菌 是一 种 革 兰 阴 性 、 兼 性 胞 内寄 生 的 短 小
值 。论文 对布 鲁菌群 体 感应 系统 的研 究现状进 行 了系统 的介 绍 。
关键词 ： 布鲁菌； 群体 感应 系统 ； 细 菌毒 力
中 图分 类 号 ： ￥ ８ ５ ２ ． ６ １ ４ 文 献标 识 码 ： Ａ 文章编号 ： １ ０ ０ ７ — ５ ０ ３ ８ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ２ ０ ０ ８ ８ ０ ４
群体感 应 （ ｑ ｕ ｏ ｒ ｕ ｍ ｓ ｅ ｎ ｓ ｉ ｎ ｇ ， ＱＳ ） 系 统 是一 种 根
以寡肽类 物 质为 信 号 素 的群 体 感 应 系统 ， 存 在 于在
据细 菌密度 调控 基 因表达 的信 号传 递 系统 。革 兰 阳
进 行 信息交 流 。第 １个群 体感 应 系统是 在 费 氏弧 菌 中发 现 的 。Ｎｅ ａ ｌ ｓ ｏ ｎ Ｋ Ｈ等口 于 １ ９ ７ ０年 第 一 次 报 道 了海洋 费 氏弧 菌 的菌 体 密 度 与 生 物 发 光 呈 正 相 关， 而这 种发 光 现象 正 是 受 到 细菌 自身 的群 体 感 应 系统 调控 的 。群 体感 应 系统 参 与 许 多 生 物 学 过 程 ， 如生 物发 光 ， 抗生素合成 ， 细 菌 胞 外 酶 和毒 素 的 产 生， 生物 膜 的形成 等 。根据信 号素 的不 同 ， 细 菌群 体 感应 系统 分为 ３种 类 型 ， 一类 是 以酰 基 高 丝 氨 酸 内
假丝酵母菌群体感应分子法尼醇的研究进展2023
假丝酵母菌群体感应分子法尼醇的研究进展2023摘要随着真菌感染发生率的上升，侵袭性真菌的分子基础研究越来越受到关注。
群体感应是微生物进行细胞间交流的独特机制，探索参与群体感应效应信号分子的作用机制,是侵袭性真菌分子基础研究的热点。
法尼酉贯farnesol）作为一种当前研究最多的假丝酵母菌群体感应分子，其可以通过不同信号通路调节假丝酵母菌的多种生物活性，不仅在真菌形态发生、生物膜形成以及抗菌、细胞毒力、免疫调节等方面发挥重要作用，具还具有抗炎、抗氧化、抗肿瘤、神经保护等作用。
法尼醇众多的生物活性具有潜在的临床应用价值，本文对与外阴阴道假丝酵母菌病密切相关的群体感应分子——法尼醇的研究进展做一综述。
随着广谱抗菌药物的应用及现代医疗技术的发展，真菌感染的发生率呈上升趋势，其临床诊断和治疗成为研究的热点之一，同时，侵袭性真菌的分子基础研究也备受关注［1］。
假丝酵母菌是常见的院内获得性病原菌之一，其形态转化与所在局部环境中的真菌密度密切相关，即当接种浓度≤106cell/ml时真菌将以菌丝相生长，但相同条件下接种浓度＞106cell/ml时真菌将维持酵母相（芽生泡子）生长。
真菌这种在种群水平上进行联合活动，并能够与同一物种或其他物种成员进行细胞间交流的机制，被称为群体感应（quorumsensing）;其中参与群体感应效应的分子即为群体感应分子或称自我诱导体（autoinducer\法尼醇（farnesol）是在真核生物中首次被描述的真菌群体感应分子，其作用机制也是目前研究最深入的。
法尼醇可以通过不同信号通路参与多种生物活性，影响真菌形态发生、生物被膜形成，具有抗菌、免疫调节活性，甚至在抗炎、抗氧化、抗肿瘤、神经保护等方面也具有潜在作用［2,3］。
本文将对与外阴阴道假丝酵母菌病密切相关的假丝酵母菌群体感应分子——法尼醇的研究进展进行综述。
一、真菌的群体感应调节系统群体感应是由FuquaWC于1994年首次提出的一种微生物细胞间信息传递机制［4］,可以根据特定信号分子的浓度检测到周围环境中自身或其他细菌的数量变化；当信号分子达到一定的浓度阈值时，能启动菌体中相关基因的表达来适应环境中的变化，如生物发光、生物膜形成、致病因子的产生及抗菌活性等［4］。
细菌群体感应及其干扰策略的研究进展
ｖ ｌｅ ｎ ｔ ｅｒ ｇ ｌ ｔ ｎ ｏ ｉｕｅ ａ ｔｒａ ｄ ｐ ｔ ｏ ｅ ｉ ｅ ｅ ｅ ｐ ｅ ｓｏ ｏｖ ｄ ｉ ｈ ｅ ｕ ａｉ ｆｖ ｒ ｌｎｔ ｃｏ ｎ ａ ｈ ｇ ｎｃ ｇ ｎ ｘ ｒ ｓ ｉｎ，ａ ｌｙ ｅ ｏｅ ｉ ａ ｓｎ ｌ ｎ ｉｅ ｓ ｙ ｐａ ａ ｔｒ— ｏ ｆ ｎｄ ｐ ａ ｓａ ｋ ｙ ｒｌ ｎ ｃ ｕ ｉｇ ｐ ａ ｔｄ ｓ ａ ｅ ｂ ｌｎｔｂ ｃｅ ｉ
ｉ ｔｏｅｓ ｕｒ ｔ ａｙｗ ｙ ｅ ｒ ｗｔ ｂ ｃ ｉ ｈａ ｐｏｕｉｇｓ ｎ ｌ ｏ ｃｌ—ｅｒｄｎ ｎｙ ｅ ｐｏ ｃ ａ ｔ ｌ ａｈｇｎ ．Ｃ ｒ ｎｌ ｍ ｎ ａｓｏｉｔ ｅ ｉ ａｔｒ ｌ Ｓｓｃ ｓ ｒｄｃｎ ｇａ ｍ ｌ ｕｅｄｇａｉｇｅｚｍ ， ｒ ｕｉｇ ｎ— ａｐ ｅ ｙ ｔ ｎｒ ｅ ｈ ｆ ｅａＱ ｕ ｉ ｅ ｄ ｎａ ｌ ｕｓｏ ｅｐｔｏｅ ｇａ ｍ ｌ ｕｅ ｏ ｐｔ ｗｔ ｔ ｇａ ｍ ｌｃｌ ｒｃｐｏ ｒｔｎｔ ｂ ｃ ｅ ａ ｏｅ Ｓａｄｕｉｇ ｈ ｉ ｏ ｅ ｆｈ ａ ｇｎｓ ｎｌ ｏ ｃｌｓｏｃｍ ｅｅ ｉ ｅｓ ｎｌ ｏ ｕｅ ｅｅ ｔ ｐｏ ｉ ｏ ｌ ｋｔ ｔ ｇｎＱ ｎ ｓ ｅｓ — ｇ ｔ ｈ ｉ ｅ ｔ ｈｈ ｉ ｅ ｒ ｅ ｏ ｈ ｐ ｈ ｎｔ ｇ
金黄色葡萄球菌群体感应、双组分系统与第二信使的调控互作研究进展
金黄色葡萄球菌群体感应、双组分系统与第二信使的调控互作研究进展第一篇范文金黄色葡萄球菌是一种广泛存在于自然界和人身上的细菌，它对人类健康构成了严重威胁。
金黄色葡萄球菌的致病性与其群体感应、双组分系统和第二信使的调控互作密切相关。
本文将对这一领域的研究进展进行综述。
一、群体感应与金黄色葡萄球菌的致病性群体感应（Quorum Sensing, QS）是细菌通过检测细胞间信号分子的浓度来感知细胞密度的一种机制。
在金黄色葡萄球菌中，群体感应系统调控着多种致病因子的表达，如毒力因子、抗生素抗性基因等。
研究显示，通过干扰群体感应系统，可以有效抑制金黄色葡萄球菌的致病性。
二、双组分系统与金黄色葡萄球菌的调控互作双组分系统（Two-Component Signaling System, TCS）是细菌细胞中一种重要的信号传导机制，通过感受环境变化来调控基因表达。
在金黄色葡萄球菌中，双组分系统与群体感应系统相互关联，共同调控细菌的致病性。
研究发现，双组分系统的突变会导致群体感应信号分子的产生减少，从而影响金黄色葡萄球菌的致病能力。
三、第二信使与金黄色葡萄球菌的调控互作第二信使是细菌细胞内一种重要的信号分子，它能够将外部的信号传递到细胞内部，调控基因表达。
在金黄色葡萄球菌中，第二信使与群体感应系统和双组分系统相互作用，共同调控细菌的致病性。
研究发现，第二信使的异常会导致金黄色葡萄球菌的致病能力下降。
第二篇范文想象一下，你身处一个熙熙攘攘的都市，每个人都在忙碌地传递着信息，交流着，影响着周围的人。
这个都市就是金黄色葡萄球菌的世界，而它们的信息传递方式，正是我们今天要探讨的群体感应、双组分系统和第二信使的调控互作。
在这个都市中，每个人都有自己的“语言”，金黄色葡萄球菌也不例外。
它们通过一种叫做群体感应的机制，来交流和调控自己的行为。
这种机制就像是一种秘密的信号系统，当细菌的数量达到一定程度时，就会释放出特定的信号分子，这些分子可以告诉周围的细菌何时开始生产抗生素、何时开始组装形成生物膜等等。
细菌生物膜及细菌群体感应系统的研究进展
。
同时 细菌 生 物 膜 细 菌 对 抗 生 素 和 宿 主 免 疫 防 御 机 制
的抗 性很 强 ， 染 部位 的细 菌 一 旦 形 成 生 物 膜 或 生 物 材 料 污 感
染 的细 菌形 成 了生 物 膜 ， 即使 使 用 正 常 剂 量 成 百 倍 的 药 物 也
抗 生 素 治疗 收 到 良好 的疗 效 。但 近 ２ 来人 们 发 现 ， ０年 抗生 素
过通路输送营养物质 ， 满足细菌生存需要 ， 同时带走细菌代谢
废 物 ， 能 类似 原 始 的循 环 系 统 。 Ｂ Ｆ的 这 一 特 殊 结 构 坚 实 功 Ｂ 稳 定 ， 易 被破 坏 ， 大 提高 了细 菌 的存 活 能 力 。 不 大
有高度进化的表 面结构， 牢固地附着在尿道 内， 免于被尿液冲 出体 外 。 细 菌 可 很 快 发 生 黏 附 ， 内 氏 放 线 菌 （ ｃｎｍ ｃ 如 Ａｔ ｏ ｙｅ ｉ ｓ
ｎｅ ｕｄｉ对 附着 在 羟基 磷灰 石小 球上 的酸性 富含 脯氨 酸 的蛋 ａｓ ｎｉ ｌ ）
白黏附 ， １ 约 吸 附即趋 于饱 和 。随后 ， 菌 大 量生 长 繁殖 ， ｈ后 细 分 泌大量 胞 外多 糖 （ｘｐｌ ａｃａｉ ， Ｐ ） Ｐ 粘 结 单个 ｅｏｏ ｓｃｈｒ ｅ Ｅ Ｓ 。Ｅ Ｓ可 ｙ ｄ 细菌 而形 成 细菌 团块 ， 菌 落 （ ｉ ｏｏｏｙ 。 大量 微 菌 落使 即微 ｍ ｃ ｃｌ ） ｒ ｎ 细菌 生物 膜加 厚 ， 菌生物 膜 趋于 成熟 。 细 由于 Ｂ Ｆ的 形 成是 一 个 动 态 过 程 ， 结 构 上 存 在 不 均 质 且 性， 因此 ， Ｆ中 的细 菌 是在 不 同时 间和 空 间发 展 的 ， 基 因表 Ｂ 其 达和 生理 活性 也 具有 不 均 质 性 。Ｂ Ｆ垂 直 方 向不 同 层 面 的 细
细菌群体感应在微生物生态系统中的作用研究
细菌群体感应在微生物生态系统中的作用研究细菌群体感应是一种自协调的细菌行为，细菌通过分泌信号分子来与它们周围的同种细菌进行通信，并协同地做出响应。
这种协作行为有助于建立细菌社区，并有助于它们在复杂的微生物生态系统中生存和繁殖。
本文将讨论细菌群体感应在微生物生态系统中的作用，并探讨该领域目前的研究进展。
1. 细菌群体感应的基本原理细菌群体感应是一种通过细菌间分泌的信号分子进行交流的行为，这些分子可以传递不同的信息，例如细胞密度、群体方向、环境变化等。
在感应过程中，当一定数量的信号分子被积累到足够数量时，细菌将协调做出共同的行为。
例如，一些细菌会通过群体感应来形成生物膜，从而形成细菌社区，或者来协同合成一些生物活性物质，如光合色素、激素、抗生素等。
这些共同的行为有助于细菌在微生物生态系统中生存和繁殖。
2. 细菌群体感应在微生物生态系统中的作用细菌群体感应在微生物生态系统中起着至关重要的作用。
首先，它有助于细菌建立稳定的细菌社区，并与其他细菌、微生物甚至宿主紧密相连。
这些细菌社区有时会形成生物膜，从而能够更好地抵御环境压力。
其次，它有助于细菌在微生物生态系统中发挥“分工协作”的作用，不同种类的细菌能够通过群体感应来分布不同的环境和角色，以最大化资源利用率并优化生态系统。
另外，细菌群体感应还发挥着各种生态学角色。
例如，在土壤微生物系统中，细菌群体感应可以促进植物生长和根际土壤释放养分。
一些细菌群体感应所产生的代谢产物还被发现对宿主免疫反应和免疫功能具有重要意义。
此外，细菌群体感应还被认为是生态系统中细菌和其他生物之间相互作用的重要媒介，它能够帮助生物维持相互联系并参与生态系统的稳定性。
3. 细菌群体感应的研究进展目前，细菌群体感应的研究进展日新月异。
这是因为细菌群体感应在医学、环境保护、农业等领域都有重要应用价值。
例如，在医学中，对细菌群体感应的深入研究能够有助于探索新型抗生素的生产和应用；环境保护中，它可以帮助减少有毒物质的生产和释放，改善微生物生态环境；在农业中，它能够协助控制农业害虫和植物病害。
食品腐败中细菌群体感应现象的研究进展
食品腐败中细菌群体感应现象的研究进展李学鹏;陈桂芳;仪淑敏;朱军莉;李婷婷;李春;励建荣【摘要】微生物作用是引起食品腐败变质的主要因素之一.研究表明,细菌群体感应在该过程中起着重要作用.文中介绍了群体感应现象的产生机制与研究前沿,重点以牛奶和奶制品、肉和肉制品、水产品和果蔬4类食品体系为例分析了细菌群体感应现象在食品腐败中的作用,最后对开发以群体感应抑制剂为新型防腐剂的食品保藏新策略进行了论述,以期在为从群体感应角度研究食品腐败机制及保鲜方法提供理论依据.%Microbial activities is one of the major factors of food deterioration.The studies showed that bacterial quorum sensing plays an important role on food spoilage.This article summarized the mechanism for generation of quorum sensing system and its related researches.In particularly,the effect of bacterial quorum sensing on spoilage of foods,such as milk and milk products,meat and meat products,aquatic products,fruits and vegetables,was analyzed.Furthermore,the new strategy for food preservation based on quorum sensing inhibitors was briefly discussed.This paper will provide the theoretical basis for the study of food deterioration mechanism and the development of preservation methods derived from quorum sensing.【期刊名称】《食品与发酵工业》【年(卷),期】2015(041)008【总页数】7页(P244-250)【关键词】群体感应;信号分子;食品腐败机制;保鲜策略【作者】李学鹏;陈桂芳;仪淑敏;朱军莉;李婷婷;李春;励建荣【作者单位】渤海大学食品科学研究院,辽宁省食品安全重点实验室,辽宁锦州,121013;渤海大学食品科学研究院,辽宁省食品安全重点实验室,辽宁锦州,121013;渤海大学食品科学研究院,辽宁省食品安全重点实验室,辽宁锦州,121013;浙江工商大学食品与生物工程学院,浙江杭州,310012;大连民族学院生命科学学院,辽宁大连,116600;渤海大学数理学院,辽宁锦州,121013;渤海大学食品科学研究院,辽宁省食品安全重点实验室,辽宁锦州,121013【正文语种】中文食品腐败是一个复杂的过程，其中微生物作用是引起食品腐败变质的主要因素之一。
微生物群体感应系统的调控机制及应用研究进展
第１７卷第３期２０１９年５月生㊀物㊀加㊀工㊀过㊀程ＣｈｉｎｅｓｅＪｏｕｒｎａｌｏｆＢｉｏｐｒｏｃｅｓｓＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＶｏｌ １７Ｎｏ ３Ｍａｙ２０１９ｄｏｉ：１０ ３９６９／ｊ ｉｓｓｎ １６７２－３６７８ ２０１９ ０３ ００２收稿日期：２０１９－０１－２１㊀修回日期：２０１９－０４－０７作者简介：周㊀朋（１９９４ ），男，江苏盐城人，硕士研究生，研究方向：食品微生物；董明盛（联系人），教授，Ｅ⁃ｍａｉｌ：ｄｏｎｇｍｓ＠ｎｊａｕ．ｅｄｕ．ｃｎ；吴俊俊（联系人），副教授，Ｅ⁃ｍａｉｌ：ｗｕｊｕｎｊｕｎ１９８７＠１６３．ｃｏｍ引文格式：周朋，王喆，包美娇，等．微生物群体感应系统的调控机制及应用研究进展［Ｊ］．生物加工过程，２０１９，１７（３）：２３６－２４３．ＺＨＯＵＰｅｎｇ，ＷＡＮＧＺｈｅ，ＢＡＯＭｅｉｊｉａｏ，ｅｔａｌ．Ｐｒｏｇｒｅｓｓｉｎｔｈｅｒｅｇｕｌａｔｉｏｎｍｅｃｈａｎｉｓｍａｎｄａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｍｉｃｒｏｂｉａｌｑｕｏｒｕｍｓｅｎｓｉｎｇｓｙｓｔｅｍ［Ｊ］．ＣｈｉｎＪＢｉｏｐｒｏｃｅｓｓＥｎｇ，２０１９，１７（３）：２３６－２４３．微生物群体感应系统的调控机制及应用研究进展周㊀朋，王㊀喆，包美娇，董明盛，吴俊俊（南京农业大学食品科技学院，江苏南京２１００９５）摘㊀要：微生物通过群体感应监控范围内菌体数量并调节其自身相关基因的启动表达，进而完成对质粒的接合转移㊁毒力因子的表达㊁抗生素的产生和稳定期的进入等一系列相关生命活动的控制，因此群体感应对细菌群体的稳定有重要作用，随着对群体感应系统研究的深入，群体感应相关基因元件及调控原理逐渐清晰，也有许多群体感应系统被应用于实践中㊂本文中，笔者综述了几种当今研究比较清楚且有代表性的微生物群体感应系统及其调控元件，并且介绍了利用群体感应相关元件构建基因开关实现代谢流的动态调控，以及利用致病菌的群体感应实现微生物的检测及杀灭的应用㊂关键词：群体感应；代谢流调控；致病菌防治；食品保鲜中图分类号：Ｑ９３５㊀㊀㊀㊀文章编号：１６７２－３６７８（２０１９）０３－０２３６－０８ＰｒｏｇｒｅｓｓｉｎｔｈｅｒｅｇｕｌａｔｉｏｎｍｅｃｈａｎｉｓｍａｎｄａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｍｉｃｒｏｂｉａｌｑｕｏｒｕｍｓｅｎｓｉｎｇｓｙｓｔｅｍＺＨＯＵＰｅｎｇ，ＷＡＮＧＺｈｅ，ＢＡＯＭｅｉｊｉａｏ，ＤＯＮＧＭｉｎｇｓｈｅｎｇ，ＷＵＪｕｎｊｕｎ（ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＦｏｏｄＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＮａｎｊｉｎｇＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｎａｎｊｉｎｇ２１００９５，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｍｉｃｒｏｏｒｇａｎｉｓｍｓｒｅｇｕｌａｔｅｔｈｅｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎｏｆｒｅｌａｔｅｄｇｅｎｅｓｉｎｃｅｌｌｓｉｎｔｈｅｃｏｍｍｕｎｉｔｙｔｈｒｏｕｇｈｑｕｏｒｕｍｓｅｎｓｉｎｇ，ｔｈｅｒｅｂｙａｃｈｉｅｖｉｎｇｃｏｎｔｒｏｌｏｆａｓｅｒｉｅｓｏｆｒｅｌａｔｅｄｌｉｆｅａｃｔｉｖｉｔｉｅｓｉｎｃｌｕｄｉｎｇｔｈｅｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｏｆｖｉｒｕｌｅｎｃｅｆａｃｔｏｒｓ，ｔｈｅｂｉｏｓｙｎｔｈｅｓｉｓｏｆａｎｔｉｂｉｏｔｉｃｓ，ｔｈｅｃｏｎｊｕｇａｔｉｏｎｏｆｐｌａｓｍｉｄｓ，ａｎｄｔｈｅｅｎｔｒｙｏｆｓｔａｂｌｅｐｈａｓｅｓ．Ｉｔｈａｓｉｍｐｏｒｔａｎｔｅｆｆｅｃｔｏｎｔｈｅｓｔａｂｉｌｉｔｙｏｆｔｈｅｂａｃｔｅｒｉａｌｐｏｐｕｌａｔｉｏｎ．Ｗｉｔｈｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈｏｎｔｈｅｑｕｏｒｕｍｓｅｎｓｉｎｇｓｙｓｔｅｍ，ｔｈｅｑｕｏｒｕｍｓｅｎｓｉｎｇｒｅｌａｔｅｄｇｅｎｅｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓａｎｄｒｅｇｕｌａｔｏｒｙｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓａｒｅｇｒａｄｕａｌｌｙｃｌａｒｉｆｉｅｄ，ａｎｄｍａｎｙｑｕｏｒｕｍｓｅｎｓｉｎｇｓｙｓｔｅｍｓａｒｅａｌｓｏａｐｐｌｉｅｄ．Ｔｈｉｓｐａｐｅｒｒｅｖｉｅｗｓｓｅｖｅｒａｌｍｉｃｒｏｂｉａｌｑｕｏｒｕｍｓｅｎｓｉｎｇｓｙｓｔｅｍｓａｎｄｒｅｇｕｌａｔｏｒｙｇｅｎｅｓｔｈａｔａｒｅｗｅｌｌ⁃ｋｎｏｗｎａｎｄｒｅｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｖｅｉｎｃｕｒｒｅｎｔｒｅｓｅａｒｃｈ，ａｎｄｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓｔｈｅｕｓｅｏｆｑｕｏｒｕｍｓｅｎｓｉｎｇｒｅｌａｔｅｄｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓｔｏｃｏｎｓｔｒｕｃｔｇｅｎｅｓｗｉｔｃｈｅｓｔｏａｃｈｉｅｖｅｄｙｎａｍｉｃｒｅｇｕｌａｔｉｏｎｏｆｍｅｔａｂｏｌｉｃｆｌｕｘｅｓａｎｄｔｈｅｕｓｅｏｆｐａｔｈｏｇｅｎｉｃｂａｃｔｅｒｉａᶄｓｑｕｏｒｕｍｓｅｎｓｉｎｇｔｏａｃｈｉｅｖｅｍｉｃｒｏｂｉａｌｄｅｔｅｃｔｉｏｎａｎｄｋｉｌｌｉｎｇ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｑｕｏｒｕｍｓｅｎｓｉｎｇ；ｄｙｎａｍｉｃｒｅｇｕｌａｔｉｏｎ；ｐａｔｈｏｇｅｎｃｏｎｔｒｏｌ；ｆｏｏｄｐｒｅｓｅｒｖａｔｉｏｎ㊀㊀微生物之间可以通过自身合成特殊的信号分子，以实现种内和种间的交流，来启动特定基因的表达，从而控制整个群落的状态，目前一般将这种现象称为群体感应（ｑｕｏｒｕｍｓｅｎｓｉｎｇ，ＱＳ）㊂自体诱导物（ａｕｔｏｉｎｄｕｃｅｒ，ＡＩ）［１－２］是具有扩散性，且可以被微生物感应到的信号分子㊂ＡＩ的浓度会随着细胞密度的增加而不断提高，达到一定的浓度后，可以和胞内的受体蛋白相结合形成信号分子 受体蛋白复合体，复合体可以和ＱＳ系统启动子结合，并调节下游控制细胞群落密度的基因的表达量㊂因此，ＡＩ可以视作微生物之间交流的语言，不同种类微生物的语言不同㊂革兰氏阴性菌中的ＡＩ通常为酰基化的高丝氨酸内酯类化合物（ａｃｙｌ⁃ｈｏｍｏｓｅｒｉｎｅＬａｃｔｏｎｅ，ＡＨＬ）［３－４］㊂在革兰氏阳性菌中的ＡＩ为氨基酸和短肽类物质（ａｕｔｏｉｎｄｕｃｉｎｇｐｅｐｔｉｄｅｓ，ＡＩＰｓ）［２，５］㊂革兰氏阴性菌和革兰氏阳性菌均可以感应由ｌｕｘＳ基因表达产生的４，５二羟基２，３戊二酮（ＡＩ２）系列的自体诱导物分子，实现革兰氏阴性菌和革兰氏阳性菌种间的交流［６］㊂本文中，笔者介绍了革兰氏阴性菌和革兰氏阳性菌的代表性群体感应系统以及群体感应系统在动态学调控㊁致病菌防治以及食品防腐领域的研究现状㊂１㊀代表性的群体感应系统费氏弧菌以及铜绿假单胞菌均为革兰氏阴性菌，通过ＡＨＬ类信号分子调控群体感应；粪肠球菌以及金黄色葡萄球菌均为革兰氏阳性菌，通过ＡＩＰ类信号分子调控群体感应㊂它们的群体感应系统目前研究得比较清晰，并且非常有代表性，在发酵工程动态调节㊁致病菌防治等领域也多有应用，因此本文中，笔者选择这４株菌作为代表，简介其ＱＳ系统及相关基因调控元件㊂１ １㊀费氏弧菌的ＬｕｘＩ／Ｒ群体感应系统来自海洋的发光细菌费氏弧菌（Ｖｉｂｒｉｏｆｉｓｃｈｅｒｉ）是一种革兰氏阴性菌，通过高丝氨酸内脂介导的ＱＳ调节生物发光，并且借助这一特性和许多真核宿主建立起共生关系㊂费氏弧菌群体感应系统如图１所示㊂费氏弧菌中的ＬｕｘＩ／Ｒ群体感应系统由ｌｕｘｉｃｄａｂｅ㊁ｌｕｘｒ两个操纵子组成［２，７］㊂ｌｕｘｉ负责编码信号分子蛋白ＬｕｘＩ，参与信号分子３ｏｘｏＣ６ＨＳＬ的合成，正常情况下有痕量表达㊂ｌｕｘｒ负责编码信号分子受体蛋白ＬｕｘＲ，ＬｕｘＲ和信号分子结合后结构发生改变，可以结合到ｌｕｘｒ㊁ｌｕｘｉ基因中间的启动子区，启动下游ｌｕｘａｂ基因负责编码的荧光素酶亚基基因的表达，同时抑制ｌｕｘｒ基因的继续表达，形成负反馈㊂荧光素酶表达后催化费氏弧菌胞内的分子氧将长链的脂肪醛和还原态的黄素单核苷酸氧化为长链脂肪酸，同时释放出最大发光强度波长位于４５０ ４９０ｎｍ的蓝绿光㊂在海水中时，费氏弧菌的浓度较低，其周围的信号分子浓度也较低，因此合成荧光素酶的基因关闭，细菌不发光；当费氏弧菌附着于鱼类或乌贼等海洋生物上时，菌体密度达到一定的程度，荧光素酶基因被强力启动，细菌发出荧光㊂在费氏弧菌的宿主夏威夷短尾鱿鱼上费氏弧菌可能达到１０９ １０１０个／ｃｍ３的细胞密度，费氏弧菌利用宿主体内丰富的营养物达到相当高的群落密度，发出的荧光又会为宿主吸引到猎物或者摆脱捕食者追捕，两者借此互利共生［８］㊂图１㊀费氏弧菌群体感应系统Ｆｉｇ １㊀ＱｕｏｒｕｍｓｅｎｓｉｎｇｓｙｓｔｅｍｏｆＶｉｂｒｉｏｆｉｓｃｈｅｒｉ１ ２㊀铜绿假单胞菌的ＬａｓＲｈｌ群体感应系统铜绿假单胞菌（Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓａｅｒｕｇｉｎｏｓａ）是一种常见的病原菌，属于革兰氏阴性，通过高丝氨酸内酯介导的ＱＳ系统调控其生命活动过程［９－１０］，包括毒力因子的表达㊁生物膜的形成㊁抗生素排出泵的表达以及运动性等㊂铜绿假单胞菌群体感应系统如图２所示㊂铜绿假单胞菌的群体感应系统是费氏弧菌群体感应系统研究的延伸，铜绿假单胞菌ＱＳ系统相关元件和费氏弧菌ＬｕｘＩ／Ｒ系统有显著的同源性，但是铜绿假单胞菌的ＱＳ系统更为复杂㊂铜绿假单胞菌ＱＳ是一个复杂的层次网络［１１］，包含了Ｌａｓ和Ｒｈｌ两套ＱＳ系统，它们相互独立又相互关联㊂Ｌａｓ系统中［１２－１３］，ｌａｓｉ基因控制信号分子３ＯＣ１２ＨＳＬ（ＰＡＩ１）的形成，信号分子合成后分泌到胞外环境，当累积到一定的浓度后会和ＬａｓＲ结合并激活大量毒力因子基因表达㊂包括：ｌａｓＢ㊁ｌａｓＡ㊁ａｐｒ㊁ｔｏｘＡ和７３２㊀第３期周㊀朋等：微生物群体感应系统的调控机制及应用研究进展ｌａｓＩ自身［１４－１７］，实验证明缺失有活性的ＬａｓＲ蛋白的铜绿假单胞菌对动物无害㊂Ｒｈｌ系统中［１８－１９］，ｒｈｌ催化ＮｂｕｔｙｒｙｌＬＨＳＬ（ＰＡＩ２）的合成，该信号分子和ＲｈｌＲ结合后可以激活负责鼠李糖脂合成的ｒｈｌＡＢ基因㊁负责信号分子蛋白合成的ｒｈｌｉ基因和ｌａｓＢ基因的表达㊂Ｒｈｌ系统也负责一些毒力因子表达［２０－２２］，包括绿脓菌素㊁氰化物和几丁质等㊂这两个系统之间存在级联调控关系，Ｌａｓ系统控制转录激活蛋白ＲｈｌＲ的表达，因此Ｒｈｌ系统控制的基因需要有完整且有活性的Ｌａｓ系统才能被完全激活［２３－２４］㊂两种系统同时调节多种基因表达［１５，２２，２５－２８］，包括合成弹性蛋白酶㊁分泌蛋白㊁过氧化氢酶㊁外毒素㊁外凝集素㊁酰基高丝氨酸内酯和超氧化物歧化酶等多种毒力因子基因的表达㊂ＰＡＩⅠ会阻碍ＰＡＩⅡ和ＲｈｌｉＲ的结合，确保两套系统分别在合适的时间运行［２］㊂图２㊀铜绿假单胞菌群体感应系统Ｆｉｇ ２㊀ＱｕｏｒｕｍｓｅｎｓｉｎｇｓｙｓｔｅｍｏｆＰｓｅｕｄｏｍｏｎａｓａｅｒｕｇｉｎｏｓａ１ ３㊀金黄色葡萄球菌的Ａｇｒ群体感应系统金黄色葡萄球菌（Ｓｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓａｕｒｅｕｓ）是一种非常常见的人类致病菌，属于革兰氏阳性，金黄色葡萄球菌群体感应系统如图３所示㊂它的Ａｇｒ群体感应系统的核心ａｇｒ操纵子包括一个编码的自诱导肽（ａｕｔｏｉｎｄｕｃｉｎｇｐｅｐｔｉｄｅｓ，ＡＩＰｓ）ＡｇｒＤ的基因ａｇｒＤ㊁一个负责编码加工蛋白（ＡｇｒＢ）的基因ａｇｒＢ㊁一个编码组氨酸激酶感应器（ＡｇｒＣ）的基因ａｇｒＣ和一个编码反应调节器（ＡｇｒＡ）的基因ａｇｒＡ㊂ＡｇｒＤ是一种自诱导肽，负责ＱＳ系统的调控，在正常情况下保持较低的表达量，其可以被膜蛋白ＡｇｒＢ加工，截短成只保留活性肽段的ＡＩＰ并不断分泌到胞外，胞外的ＡＩＰ浓度不断增加最终达到临界阈值后会被膜蛋白ＡｇｒＣ部分感知㊂然后ＡｇｒＣ膜蛋白会发生磷酸化，并将反应调控子ＡｇｒＡ磷酸化，磷酸化后的ＡｇｒＡＰ结合到ａｇｒＡＢＣＤ上游的启动子区域，形成正反馈，启动ａｇｒＡＢＣＤ基因和其他受Ａｇｒ调控系统控制基因的表达［３］㊂图３㊀金黄色葡萄球菌群体感应系统Ｆｉｇ ３㊀ＱｕｏｒｕｍｓｅｎｓｉｎｇｓｙｓｔｅｍｏｆＳｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓａｕｒｅｕｓ１ ４㊀粪肠球菌的Ｆｓｒ群体感应系统粪肠球菌的群体感应系统为Ｆｓｒ系统［２９］，如图４所示㊂核心的ｆｓｒ操纵子包含了ｆｓｒＡ㊁ｆｓｒＢ和ｆｓｒＣ３个基因，ｆｓｒＡ基因转录合成反馈调节肽ＦｓｒＡ，ｆｓｒＢ和ｆｓｒＣ一个编码加工蛋白（ＦｓｒＢ），一个编码组氨酸激酶感应器（ＦｓｒＣ），两者共同构成一个操纵子㊂ｆｓｒＢ编码的膜蛋白ＦｓｒＢ会加工Ｇｅｌａｔｉｎａｓｅｂｉｏｓｙｎｔｈｅｓｉｓａｃｔｉｖａｔｅｓｐｈｅｒｏｍｏｎｅｓ（ＧＢＡＰ）并释放到胞外㊂ＦｓｒＣ位于细胞膜上，可以协助ＧＢＡＰ进入细胞㊂粪肠球菌从指数期到稳定期的过程中，ＧＢＡＰ不断积累，当ＧＢＡＰ浓度达到启动子检测阈值，处于ｆｓｒ操纵子下游编码白明胶酶和丝氨酸蛋白酶的ｇｅｌＥ和ｓｐｒＥ基因分别被诱导启动㊂不同于Ａｇｒ系统，Ｆｓｒ系统的启动是通过ＧＢＡＰ使ＦｓｒＡ发生磷酸化后直接和各个基因相对应的启动子相结合，启动下游基因的转录，而不涉及其他的信号分子的加工㊂相对的，当粪肠球菌数量较少，体系中的ＧＢＡＰ浓度低于一定的值时，ＦｓｒＡ会抑制ｆｓｒＢｆｓｒＣ和ｇｅｌＥｓｐｒＥ基因的表达㊂２㊀群体感应系统的应用２ １㊀利用群体感应系统调节代谢流发酵工程菌负责合成大量重组蛋白，构建人工代谢通路，如果在培养起点就启动蛋白表达会对菌８３２生㊀物㊀加㊀工㊀过㊀程㊀㊀第１７卷㊀图４㊀粪肠球菌群体感应系统Ｆｉｇ ４㊀ＱｕｏｒｕｍｓｅｎｓｉｎｇｓｙｓｔｅｍｏｆＥｎｔｅｒｏｃｏｃｃｕｓｆａｅｃａｌｉｓ体带来巨大的负担，使菌株无法达到良好的生长状态㊂菌株的不良状态会影响最终的产量［３０］㊂因此，前人通过引入各式诱导表达调控系统实现转录水平的调控，其中以受ＩＰＴＧ诱导的Ｔ７表达系统应用最为广泛㊂传统的诱导表达调控系统有许多优点，包括能通过调节诱导剂浓度调节基因表达强度㊁通过控制诱导剂添加时间控制基因表达的启动以平衡菌体的生长和产物的合成等㊂但是传统的诱导表达调控系统也有许多缺点［３１］，包括无法实现动态调控㊁对细胞状态无法及时反馈等㊂另外，诱导剂价格不菲且对细胞有一定的毒性，这阻碍了其在工业化中的推广［３２］㊂解决这一问题的方法之一就是在发酵菌株内引入动态代谢途径调控系统来控制途径基因的表达㊂已经有许多这方面的尝试［３３］㊂Ｆａｒｍｅｒｗ等［３４］通过在大肠杆菌体内构建一个乙酰磷酸的感应器调节番茄红素的合成㊂Ｄａｈｌ等［３５］在大肠杆菌中构建了一个感应有毒中间代谢产物焦磷酸法尼酯的压力反馈感应器，使终产物青蒿素前体紫穗槐二烯产量提升了２倍，且避免了ＩＰＴＧ的添加㊂Ｓｏｍａ等［３６］通过在Ｐｌｕｘ启动子中插入ｌａｃＯ操纵子构建了一个可以响应于ＩＰＴＧ浓度的杂合启动子，实现了异丙醇生物合成的动态调控㊂有研究利用枯草芽孢杆菌中存的在丙二酰辅酶Ａ调控系统设计了响应丙二酰辅酶Ａ浓度的负反馈调节系统，提高了脂肪酸的产量［３７－３８］㊂但是这些策略缺乏普适性，需要构建与产物途径相关的感应器，无法应对复杂多变的产物需求，而群体感应系统可以通过感应范围内菌浓度并启动相应基因的表达，同时具有动态调节和通用性的优点㊂Ｗｉｌｌｉａｍｓ等［３９］在酿酒酵母中构建了一个高种群密度自动触发表达的基因开关，并通过该策略提高了莽草酸途径生产的对羟基苯甲酸的产量㊂Ｇｕｐｔａ等［４０］利用Ｐａｎｔｏｅａｓｔｅｗａｒｔｉｉ菌的群体感应系统构建了一个不依赖于代谢通路的基因控制元件，可以实现靶基因的动态调节，利用该元件筛选将糖分解代谢流重新分配到异源合成途径中的最佳时间点，使肌醇的浓度提高了５ ５倍，同时使葡萄糖二酸浓度从无法检测提高到大于０ ８ｇ／Ｌ，另外还将莽草酸的浓度从不可检测提升到２００ｍｇ／Ｌ㊂Ａｎａｎｄ等［４１］也证明利用ＱＳ系统可以用来辅助胞外酶的生产，细胞只有在在很高的临界密度时胞外酶的产出才是占优势的，利用ＱＳ系统控制胞外酶产生使得发酵菌株在起始密度低，生长周期比胞外酶产生时间长时更具优势㊂基于群体感应的发酵工程动态调节结合发展迅速的合成生物学未来必将有更广泛的空间㊂目前，利用群体感应进行有害微生物的防治具有更多的可能性以及现实性㊂２ ２㊀利用群体感应系统防治有害微生物２ ２ １㊀利用群体感应防止食品腐败食品腐败是指食品在微生物作用下感官品质㊁营养品质以及卫生安全品质发生不良变化，丧失可食性的现象，每年食品腐败都导致了巨大的经济损失并且引起了严重的卫生安全问题［４２］㊂研究表明特定微生物之间的ＱＳ在食品腐败全程中均有参与，相关脂肪分解酶㊁蛋白分解酶的表达，生物膜的形成都与之相关㊂ＱＳ广泛存在于各类食品腐败过程中［４３－４５］，在牛奶㊁水果和蔬菜等各类腐败食品中均检测出了ＱＳ信号分子［４６］，牛奶和奶制品的腐败主要由假单胞菌和沙雷氏菌引起，肉制品的腐败主要由蜂窝哈夫尼亚菌和沙雷氏菌引起，鱼类和水产品的腐败主要由腐败希瓦氏菌和不动杆菌引起，果蔬的腐败主要由欧文氏菌㊁假单胞菌和肠杆菌引起，针对这些微生物的群体感应调控参与的腐败过程，研究人员希望通过抑制特定腐败微生物的群体感应解决食品腐败问题㊂对于细菌群体感应的抑制和干扰主要有以下３种途径［４７］：抑制信号分子的合成㊁促进信号分子的降解和抑制信号分子与受体蛋白的结合，这些能够抑制微生物的群体感应效应的物质称为群体感应９３２㊀第３期周㊀朋等：微生物群体感应系统的调控机制及应用研究进展抑制剂（ｑｕｏｒｕｍｓｅｎｓｉｎｇｉｎｈｉｂｉｔｏｒ，ＱＳＩ）㊂目前ＱＳＩ依据来源可分为天然提取和人工合成这两类［４７］㊂现今常用的人工合成的ＱＳＩ，如卤代呋喃酮及其衍生物虽有较强的干扰ＱＳ信号通路的活性，但是大多具有一定的毒性，有些ＱＳＩ甚至可能诱变致癌，不适合应用于食品保鲜㊂考虑到食品安全问题，从食源性材料中提取ＱＳＩ用于食品防腐是目前比较有效的方式㊂Ｓｈｏｂｈａｒａｎｉ等［４８］针对引起牛奶腐败的假单胞菌，利用３００μｍｏｌ／Ｌ浓度的二氢呋喃酮阻断发酵牛奶中假单胞菌的信号交流，抑制了其毒力因子的产生，将货架期延长到了９ｄ㊂Ｂａｉ等［４９］研究了孜然㊁姜黄㊁苦艾㊁延胡索㊁香肉豆蔻㊁葫芦巴以及小豆蔻等香料精油对于酰化的高丝氨酸内酯介导的群体感应和生物膜形成的影响，发现在体积分数为０ ０２％时孜然精油具有最好的ＱＳ抑制效果和抗生物膜形成活性，亚抑菌浓度的孜然精油通过阻碍细胞接触㊁降低细胞代谢和胞外聚合物产生抑制了假单胞菌的生物膜形成，延迟了冷冻牛奶中嗜冷性假单胞菌ＰＳＰＦ１９引起的腐败㊂Ｃｈａｎ等［５０］从马来西亚雨林的生姜根围中分离出３株具有抑制群体感应效果的菌，分别鉴定为不动杆菌（ＧＧ２），伯克霍尔德菌（ＧＧ４）和克雷柏氏杆菌属（Ｓｅ１４）㊂ＧＧ２和Ｓｅ１４通过自身产生的内酯水解酶产生广谱的ＡＨＬ降解活力从而抑制群体感应，而ＧＧ４则通过酰基转移酶改变ＡＨＬ的结构实现群体感应的抑制㊂ＧＧ２和ＧＧ４也存在依赖于ＡＨＬ的群体感应，它们产生的ＱＳＩ对于自身的ＡＨＬ以及外源的ＡＨＬ均有抑制作用㊂实验证明３株菌能有效减弱人和植物内的病原菌毒力因子的表达，且能有效抑制土豆块茎中胡萝卜软腐欧文氏菌对于蛋白质的水解活性，延缓腐败㊂Ｔｒｕｃｈａｄｏ等［５１］基于蜂蜜具有一定的抗菌活性这一研究结果，进一步探究了２９种不同植物来源㊁不同地区的蜂蜜的群体感应抑制活性，发现测试蜂蜜在０ １ｇ／ｍＬ质量的浓度下就能够抑制ＡＨＬ的生成，其中栗子和椴科植物的蜂蜜具有不依赖于酚类的ＱＳ抑制活性，因此有望从蜂蜜中分离出安全且高效的ＱＳＩ㊂Ｖａｔｔｅｍ等［５２］发现从可食用的水果㊁香草等植物中分离出的食用植物素对人体有益并具有抗菌活性，亚抑菌浓度的食用植物素可以同时干扰ＡＨＬ活性以及抑制ＡＨＬ的合成，两种途径相结合抑制群体感应，并且食用植物素还能抑制病原菌的聚集，可用于抗菌化学疗法㊂目前ＱＳＩ在食品防腐中的应用方兴未艾，更多研究者将目光聚焦于将群体感应运用于新型医疗手段的开发㊂２ ２ ２㊀利用群体感应系统防治致病菌抗生素因其强大的抗菌能力而被广泛应用于医学医药领域，然而，抗生素的滥用也渐渐导致越来越多新型耐药性致病菌的出现㊂抗生素渐渐变得低效［５３］㊂铜绿假单胞菌极易导致免疫力低下患者的感染［５４－５５］，呼吸道囊性纤维化患者㊁外伤烧伤患者或者需要通风的创伤患者都易感染铜绿假单胞菌并引发严重后果，在治疗过程中大量使用抗生素导致耐药性铜绿假单胞菌的出现［５６］㊂根据美国疾病控制中心报告，在众多人类致病菌中，由金黄色葡萄球菌引起的感染居第二位，金黄色葡萄球菌感染已经属于世界性的卫生问题［５７］，其高度的适应性和传播性使得它更易产生耐药性突变，多耐药性金黄色葡萄球菌检出率不断增高［５８］㊂这两种菌的致病性基因的表达都受到ＱＳ系统的监管调节，研究人员尝试通过ＱＳＩ设计新型治疗方案，减少对致病菌施加的选择生存压力，减少耐药性菌株的出现㊂新加坡南洋理工大学的Ｌｉｎｇ等［５９］发现铜绿假单胞菌ＰＡＯ１可以编码一种新型的Ｓ型绿脓杆菌素ｐｙｏｃｉｎＳ５，对于７株临床分离的铜绿假单胞菌具有抗菌活性㊂Ｓａｅｉｄｉ等［６０］基于这个发现，构建了一株能检测致病性铜绿假单胞菌并通过释放ｐｙｏｃｉｎＳ５裂解杀灭致病菌的工程大肠杆菌，他们在大肠杆菌体内导入组成型表达的铜绿假单胞菌ＱＳ系统受体蛋白基因ｌａｓｒ㊁受铜绿假单胞菌ＱＳ调控表达的绿脓杆菌素基因ＰｙｏｃｉｎＳ５以及细胞溶解酶基因ＬｙｓｉｓＥ７㊂大肠杆菌感应到体系内的铜绿假单胞菌ＱＳ信号分子后会启动下游基因的表达，生成可破坏铜绿假单胞菌细胞膜而对大肠杆菌无效的ｐｙｏｃｉｎＳ５，杀死体系内的铜绿假单胞菌并将细胞溶解㊂结果显示该基因工程菌能降低生物膜的厚度，检测并杀死９９％浮游的铜绿假单胞菌㊂Ｈｗａｎｇ等［６１］针对被生物膜包被的铜绿假单胞菌，在此基础上引入了趋药性基因ＣｈｅＺ，使大肠杆菌能自发富集到铜绿假单胞菌ＡＨＬ信号分子浓度较高的区域，再利用抗菌肽ＭｃｃＳ和抗生物膜酶０４２生㊀物㊀加㊀工㊀过㊀程㊀㊀第１７卷㊀ＤＮａｓｅ１，达到同时杀灭浮游的铜绿假单胞菌和生物膜包被的铜绿假单胞菌的目的㊂Ｌｏｕｇｈｌｉｎ等［６２］研究了一种人工合成的群体感应抑制剂ｍＢＴＬ，可以抑制铜绿假单胞菌的毒力因子绿脓杆菌素和生物被膜形成㊂ｍＢＴＬ主要作用于铜绿假单胞菌的两个ＱＳ受体蛋白ＬａｓＲ和ＲｈｌＲ，具有和信号分子相似的结构，可以通过与受体蛋白的竞争结合，抑制受ＱＳ调控的相关基因的表达，８μｍｏｌ／Ｌ的浓度即可绿脓杆菌素生产，且经实验证明在体内体外均能有效㊂Ｓｒｉｖａｓｔａｖａ等［６３］发现从母马初乳中提取的多聚己糖具有抑制金黄色葡萄球菌ＱＳ的功效，可以抑制金黄色葡萄球菌毒力因子的表达，同时增加了其对抗生素的敏感性㊂Ｃｏｓｇｒｉｆｆ等［３］在对耐甲氧西林金黄色葡萄球菌的毒力因子筛查过程中发现了一个膜内嵌的肽酶基因（ＭｒｏＱ），缺失该基因的金黄色葡萄球菌显著降低了ＡＩＰｓ的分泌，受ＱＳ调控的一系列毒力因子表达也因此变弱，这个发现为利用ＱＳ系统建立安全的金黄色葡萄球菌感染治疗方案提供了新的思路㊂４ 群体感应系统的应用与展望群体感应系统的深入研究为发酵工程动态调控㊁有害微生物防治等提供了新的思路，但是目前的研究依然存在一些不足或尚未明晰之处㊂目前群体感应的复杂多层次的调控网络还未能完全解析清楚，不同调控系统之间是否可以互相干扰也需要进一步的探究；基于群体感应的动态调控存在一定的渗漏，无法对靶基因的表达实现严谨调控，且基因表达的启动是不可逆的㊂需要对以群体感应为基础的基因元件进一步优化改造以及发现更加优秀的群体感应调节元件，努力使发酵过程更加简化，成本更加低廉，控制更加精密，向产业化方向靠拢；以ＱＳＩ为基础的食品防腐剂目前的应用局限性在于从植物中提取的含量有限，而天然合成的ＱＳＩ在食品安全性上很难得到保障，对于ＱＳＩ的探索还需要充分考虑其应用的安全性及稳定性㊂参考文献：［１］㊀ＴＯＭＡＳＺＡ．Ｃｏｎｔｒｏｌｏｆｔｈｅｃｏｍｐｅｔｅｎｔｓｔａｔｅｉｎｐｎｅｕｍｏｃｏｃｃｕｓｂｙａｈｏｒｍｏｎｅ⁃ｌｉｋｅｃｅｌｌｐｒｏｄｕｃｔ：ａｎｅｘａｍｐｌｅｆｏｒａｎｅｗｔｙｐｅｏｆｒｅｇｕｌａｔｏｒｙｍｅｃｈａｎｉｓｍｉｎｂａｃｔｅｒｉａ［Ｊ］．Ｎａｔｕｒｅ，１９６５，２０８：１５５⁃１５９．［２］㊀ＭＥＬＩＳＳＡＢＭ，ＢＡＳＳＬＥＲＢＬ．Ｑｕｏｒｕｍｓｅｎｓｉｎｇｉｎｂａｃｔｅｒｉａ［Ｊ］．ＡｎｎｕＲｅｖＭｉｃｒｏｂｉｏｌ，２００１，５５（１）：１６５⁃１９９．［３］㊀ＣＯＳＧＲＩＦＦＣＪ，ＷＨＩＴＥＣＲ，ＴＥＯＨＷＰ，ｅｔａｌ．Ｃｏｎｔｒｏｌｏｆｓｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓａｕｒｅｕｓｑｕｏｒｕｍｓｅｎｓｉｎｇｂｙａｍｅｍｂｒａｎｅｅｍｂｅｄｄｅｄｐｅｐｔｉｄａｓｅ［Ｊ］．ＩｎｆｅｃｔＩｍｍｕｎ，２０１９，１０（１１）：１１⁃１９．［４］㊀ＫＡＩＰ，ＢＡＳＳＬＥＲＢＬ．Ｑｕｏｒｕｍｓｅｎｓｉｎｇｓｉｇｎａｌｒｅｓｐｏｎｓｅｓｙｓｔｅｍｓｉｎｇｒａｍｎｅｇａｔｉｖｅｂａｃｔｅｒｉａ［Ｊ］．ＮａｔＲｅｖＭｉｃｒｏｂｉｏｌ，２０１６，１４（９）：５７６⁃５８８．［５］㊀ＭＯＮＮＥＴＶ，ＧＡＲＧＡＮＲ．Ｑｕｏｒｕｍｓｅｎｓｉｎｇｒｅｇｕｌａｔｏｒｓｉｎｇｒａｍｐｏｓｉｔｉｖｅｂａｃｔｅｒｉａ：ｃｈｅｒｃｈｅｚｌｅｐｅｐｔｉｄｅ［Ｊ］．ＭｏｌＭｉｃｒｏｂｉｏｌ，２０１５，９７（２）：１８１⁃１８４．［６］㊀ＴＨＯＭＰＳＯＮＪＡ，ＯＬＩＶＥＲＩＲＡＲＡ，ＤＪＵＫＯＶＩＣＡ，ｅｔａｌ．ＭａｎｉｐｕｌａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｑｕｏｒｕｍｓｅｎｓｉｎｇｓｉｇｎａｌＡＩ⁃２ａｆｆｅｃｔｓｔｈｅａｎｔｉｂｉｏｔｉｃｔｒｅａｔｅｄｇｕｔｍｉｃｒｏｂｉｏｔａ［Ｊ］．ＣｅｌｌＲｅｐ，２０１５，１０（１１）：１８６１⁃１８７１．［７］㊀ＭＩＹＡＳＨＩＲＯＴ，ＯＥＨＬＥＲＴＤ，ＲＡＹＶＡ，ｅｔａｌ．ＴｈｅｐｕｔａｔｉｖｅｏｌｉｇｏｓａｃｃｈａｒｉｄｅｔｒａｎｓｌｏｃａｓｅＳｙｐＫｃｏｎｎｅｃｔｓｂｉｏｆｉｌｍｆｏｒｍａｔｉｏｎｗｉｔｈｑｕｏｒｕｍｓｉｇｎａｌｉｎｇｉｎＶｉｂｒｉｏｆｉｓｃｈｅｒｉ［Ｊ］．ＭｉｃｒｏｂｉｏｌＯｐｅｎ，２０１４，３（６）：８３６⁃８４８．［８］㊀ＥＮＧＥＢＲＥＣＨＴＪ，ＮＥＡＬＳＯＮＫ，ＳＩＬＶＥＲＭＡＮＭ．Ｂａｃｔｅｒｉａｌｂｉｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ：ｉｓｏｌａｔｉｏｎａｎｄｇｅｎｅｔｉｃａｎａｌｙｓｉｓｏｆｆｕｎｃｔｉｏｎｓｆｒｏｍＶｉｂｒｉｏｆｉｓｃｈｅｒｉ［Ｊ］．Ｃｅｌｌ，１９８３，３２（３）：７７３⁃７８１．［９］㊀ＪＵＮＬＬ，ＡＴＴＩＬＡＣ，ＷＡＮＧＬ，ｅｔａｌ．ＱｕｏｒｕｍｓｅｎｓｉｎｇｉｎＥｓｃｈｅｒｉｃｈｉａｃｏｌｉｉｓｓｉｇｎａｌｅｄｂｙＡＩ⁃２／ＬｓｒＲ：ｅｆｆｅｃｔｓｏｎｓｍａｌｌＲＮＡａｎｄｂｉｏｆｉｌｍａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ［Ｊ］．ＪＢａｃｔｅｒｉｏｌ，２００７，１８９（１６）：６０１１⁃６０２０．［１０］㊀ＷＩＬＬＩＡＭＳＰ，ＣＡＭＡＲＡＭ．ＱｕｏｒｕｍｓｅｎｓｉｎｇａｎｄｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌａｄａｐｔａｔｉｏｎｉｎＰｓｅｕｄｏｍｏｎａｓａｅｒｕｇｉｎｏｓａ：ａｔａｌｅｏｆｒｅｇｕｌａｔｏｒｙｎｅｔｗｏｒｋｓａｎｄｍｕｌｔｉｆｕｎｃｔｉｏｎａｌｓｉｇｎａｌｍｏｌｅｃｕｌｅｓ［Ｊ］．ＣｕｒｒＯｐｉｎＭｉｃｒｏｂｉｏｌ，２００９，１２（２）：１８２⁃１９１．［１１］㊀ＬＥＥＪ，ＺＨＡＮＧＬ．ＴｈｅｈｉｅｒａｒｃｈｙｑｕｏｒｕｍｓｅｎｓｉｎｇｎｅｔｗｏｒｋｉｎＰｓｅｕｄｏｍｏｎａｓａｅｒｕｇｉｎｏｓａ［Ｊ］．ＰｒｏｔｅｉｎＣｅｌｌ，２０１５，６（１）：２６⁃４１．［１２］㊀ＰＥＡＲＳＯＮＪＰ，ＤＥＬＤＥＮＣＶ，ＩＧＬＥＷＳＫＩＢＨ．ＡｃｔｉｖｅｅｆｆｌｕｘａｎｄｄｉｆｆｕｓｉｏｎａｒｅｉｎｖｏｌｖｅｄｉｎｔｒａｎｓｐｏｒｔｏｆＰｓｅｕｄｏｍｏｎａｓａｅｒｕｇｉｎｏｓａｃｅｌｌ⁃ｔｏ⁃ｃｅｌｌｓｉｇｎａｌｓ［Ｊ］．ＪＢａｃｔｅｒｉｏｌ，１９９９，１８１（４）：１２０３⁃１２１３．［１３］㊀ＥＶＡＮＳＫ，ＰＡＳＳＡＤＯＲＬ，ＳＲＩＫＵＭＡＲＲ，ｅｔａｌ．ＩｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆｔｈｅＭｅｘＡＢ⁃ＯｐｒＭｍｕｌｔｉｄｒｕｇｅｆｆｌｕｘｓｙｓｔｅｍｏｎｑｕｏｒｕｍｓｅｎｓｉｎｇｉｎＰｓｅｕｄｏｍｏｎａｓａｅｒｕｇｉｎｏｓａ［Ｊ］．ＪＢａｃｔｅｒｉｏｌ，１９９８，１８０（２０）：５４４３⁃５４４７．［１４］㊀ＰＡＳＳＡＤＯＲＬ，ＣＯＯＫＪＭ，ＧＡＭＢＥＬＬＯＭＪ，ｅｔａｌ．ＥｘｐｒｅｓｓｉｏｎｏｆＰｓｅｕｄｏｍｏｎａｓａｅｒｕｇｉｎｏｓａｖｉｒｕｌｅｎｃｅｇｅｎｅｓｒｅｑｕｉｒｅｓｃｅｌｌ⁃ｔｏ⁃ｃｅｌｌｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ［Ｊ］．Ｓｃｉｅｎｃｅ，１９９３，２６０：１１２７⁃１１３０．［１５］㊀ＴＯＤＥＲＤＳ，ＦＥＲＲＥＬＬＳＪ，ＮＥＺＥＺＯＮＪＬ，ｅｔａｌ．ｌａｓＡａｎｄｌａｓＢｇｅｎｅｓｏｆＰｓｅｕｄｏｍｏｎａｓａｅｒｕｇｉｎｏｓａ：ａｎａｌｙｓｉｓｏｆｔｒａｎｓｃｒｉｐｔｉｏｎａｎｄｇｅｎｅｐｒｏｄｕｃｔａｃｔｉｖｉｔｙ［Ｊ］．ＩｎｆｅｃｔＩｍｍｕｎ，１９９４，６２（４）：１３２０⁃１３２７．［１６］㊀ＴＯＤＥＲＤＳ，ＧＡＭＢＥＬＬＯＭＪ，ＩＧＬＥＷＳＫＩＢＨ．ＰｓｅｕｄｏｍｏｎａｓａｅｒｕｇｉｎｏｓａＬａｓＡ：ａｓｅｃｏｎｄｅｌａｓｔａｓｅｕｎｄｅｒｔｈｅｔｒａｎｓｃｒｉｐｔｉｏｎａｌｃｏｎｔｒｏｌｏｆｌａｓＲ［Ｊ］．ＭｏｌＭｉｃｒｏｂｉｏｌ，２０１０，５（８）：２００３⁃２０１０．［１７］㊀ＳＥＥＤＰＣ，ＰＡＳＳＤＯＲＬ，ＩＧＬＥＷＳＫＩＢＨ．ＡｃｔｉｖａｔｉｏｎｏｆｔｈｅＰｓｅｕｄｏｍｏｎａｓａｅｒｕｇｉｎｏｓａｌａｓＩｇｅｎｅｂｙＬａｓＲａｎｄｔｈｅＰｓｅｕｄｏｍｏｎａｓａｕｔｏｉｎｄｕｃｅｒＰＡＩ：ａｎａｕｔｏｉｎｄｕｃｔｉｏｎｒｅｇｕｌａｔｏｒｙｈｉｅｒａｒｃｈｙ［Ｊ］．ＪＢａｃｔｅｒｉｏｌ，１９９５，１７７（３）：６５４⁃６５９．１４２㊀第３期周㊀朋等：微生物群体感应系统的调控机制及应用研究进展［１８］㊀ＰＥＡＲＳＯＮＪＰ，ＰＡＳＳＡＤＯＲＬ，ＩＧＬＥＷＳＫＩＢＨ，ｅｔａｌ．ＡｓｅｃｏｎｄＮ⁃ａｃｙｌｈｏｍｏｓｅｒｉｎｅｌａｃｔｏｎｅｓｉｇｎａｌｐｒｏｄｕｃｅｄｂｙＰｓｅｕｄｏｍｏｎａｓａｅｒｕｇｉｎｏｓａ［Ｊ］．ＰＮＡＳ，１９９５，９２（５）：１４９０⁃１４９４．［１９］㊀ＷＩＮＳＯＮＭＫ，ＣＡＭＡＲＡＭ，ＬＡＴＩＦＩＡ，ｅｔａｌ．ＭｕｌｔｉｐｌｅＮ⁃ａｃｙｌ⁃Ｌ⁃ｈｏｍｏｓｅｒｉｎｅｌａｃｔｏｎｅｓｉｇｎａｌｍｏｌｅｃｕｌｅｓｒｅｇｕｌａｔｅｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｏｆｖｉｒｕｌｅｎｃｅｄｅｔｅｒｍｉｎａｎｔｓａｎｄｓｅｃｏｎｄａｒｙｍｅｔａｂｏｌｉｔｅｓｉｎＰｓｅｕｄｏｍｏｎａｓａｅｒｕｇｉｎｏｓａ［Ｊ］．ＰＮＡＳ，１９９５，９２（２０）：９４２７⁃９４３１．［２０］㊀ＴＡＮＧＨＢ，ＤＩＭＡＮＧＯＥ，ＢＲＹＡＮＲ，ｅｔａｌ．ＣｏｎｔｒｉｂｕｔｉｏｎｏｆｓｐｅｃｉｆｉｃＰｓｅｕｄｏｍｏｎａｓａｅｒｕｇｉｎｏｓａｖｉｒｕｌｅｎｃｅｆａｃｔｏｒｓｔｏｐａｔｈｏｇｅｎｅｓｉｓｏｆｐｎｅｕｍｏｎｉａｉｎａｎｅｏｎａｔａｌｍｏｕｓｅｍｏｄｅｌｏｆｉｎｆｅｃｔｉｏｎ［Ｊ］．ＩｎｆｅｃｔＩｍｍｕｎ，１９９６，６４（１）：３７⁃４３．［２１］㊀ＯＣＨＳＮＥＲＵＡ，ＲＥＩＳＥＲＪ．Ａｕｔｏｉｎｄｕｃｅｒ⁃ｍｅｄｉａｔｅｄｒｅｇｕｌａｔｉｏｎｏｆｒｈａｍｎｏｌｉｐｉｄｂｉｏｓｕｒｆａｃｔａｎｔｓｙｎｔｈｅｓｉｓｉｎＰｓｅｕｄｏｍｏｎａｓａｅｒｕｇｉｎｏｓａ［Ｊ］．ＰＮＡＳ，１９９５，９２（１４）：６４２４⁃６４２８．［２２］㊀ＬＡＴＩＦＩＡ，ＷＩＮＳＯＮＭＫ，ＦＯＧＬＩＮＯＭ，ｅｔａｌ．ＭｕｌｔｉｐｌｅｈｏｍｏｌｏｇｕｅｓｏｆＬｕｘＲａｎｄＬｕｘＩｃｏｎｔｒｏｌｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎｏｆｖｉｒｕｌｅｎｃｅｄｅｔｅｒｍｉｎａｎｔｓａｎｄｓｅｃｏｎｄａｒｙｍｅｔａｂｏｌｉｔｅｓｔｈｒｏｕｇｈｑｕｏｒｕｍｓｅｎｓｉｎｇｉｎＰｓｅｕｄｏｍｏｎａｓａｅｒｕｇｉｎｏｓａＰＡＯ１［Ｊ］．ＭｏｌＭｉｃｒｏｂｉｏｌ，２０１０，１７（２）：３３３⁃３４３．［２３］㊀ＬＩＴＨＧＯＷＪＫ，ＤＡＮＩＮＯＶＥ，ＪＯＮＥＪ，ｅｔａｌ．ＡｎａｌｙｓｉｓｏｆＮ⁃ａｃｙｌｈｏｍｏｓｅｒｉｎｅ⁃ｌａｃｔｏｎｅｑｕｏｒｕｍ⁃ｓｅｎｓｉｎｇｍｏｌｅｃｕｌｅｓｍａｄｅｂｙｄｉｆｆｅｒｅｎｔｓｔｒａｉｎｓａｎｄｂｉｏｖａｒｓｏｆＲｈｉｚｏｂｉｕｍｌｅｇｕｍｉｎｏｓａｒｕｍｃｏｎｔａｉｎｉｎｇｄｉｆｆｅｒｅｎｔｓｙｍｂｉｏｔｉｃｐｌａｓｍｉｄｓ［Ｊ］．ＰｌａｎｔＳｏｉｌ，２００１，２３２（２）：３⁃１２．［２４］㊀ＬＡＴＩＦＩＡ，ＦＯＧＬＩＮＯＭ，ＴＡＮＡＫＡＫ，ｅｔａｌ．ＡｈｉｅｒａｒｃｈｉｃａｌｑｕｏｒｕｍｓｅｎｓｉｎｇｃａｓｃａｄｅｉｎＰｓｅｕｄｏｍｏｎａｓａｅｒｕｇｉｎｏｓａｌｉｎｋｓｔｈｅｔｒａｎｓｃｒｉｐｔｉｏｎａｌａｃｔｉｖａｔｏｒｓＬａｓＲａｎｄＲｈＩＲ（ＶｓｍＲ）ｔｏｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎｏｆｔｈｅｓｔａｔｉｏｎａｒｙｐｈａｓｅｓｉｇｍａｆａｃｔｏｒＲｐｏＳ［Ｊ］．ＭｏｌＭｉｃｒｏｂｉｏｌ，２０１０，２１（６）：１１３７⁃１１４６．［２５］㊀ＧＡＭＢＥＬＬＯＭＪ，ＫＡＹＥＳ，ＩＧＬＥＷＳＫＩＢＨ．ＬａｓＲｏｆＰｓｅｕｄｏｍｏｎａｓａｅｒｕｇｉｎｏｓａｉｓａｔｒａｎｓｃｒｉｐｔｉｏｎａｌａｃｔｉｖａｔｏｒｏｆｔｈｅａｌｋａｌｉｎｅｐｒｏｔｅａｓｅｇｅｎｅ（ａｐｒ）ａｎｄａｎｅｎｈａｎｃｅｒｏｆｅｘｏｔｏｘｉｎＡｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ［Ｊ］．ＩｎｆｅｃｔＩｍｍｕｎ，１９９３，６１（４）：１１８０⁃１１８４．［２６］㊀ＣＨＡＰＯＮＨＥＲＶＥＶ，ＡＫＲＩＭＭ，ＬＡＴＩＦＩＡ，ｅｔａｌ．Ｒｅｇｕｌａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｘｃｐｓｅｃｒｅｔｉｏｎｐａｔｈｗａｙｂｙｍｕｌｔｉｐｌｅｑｕｏｒｕｍ⁃ｓｅｎｓｉｎｇｍｏｄｕｌｏｎｓｉｎＰｓｅｕｄｏｍｏｎａｓａｅｒｕｇｉｎｏｓａ［Ｊ］．ＭｏｌＭｉｃｒｏｂｉｏｌ，２０１０，２４（６）：１１６９⁃１１７８．［２７］㊀ＨＡＳＳＥＴＴＤＪ，ＭＡＪＦ，ＥＬＫＩＮＳＪＧ，ｅｔａｌ．ＱｕｏｒｕｍｓｅｎｓｉｎｇｉｎＰｓｅｕｄｏｍｏｎａｓａｅｒｕｇｉｎｏｓａｃｏｎｔｒｏｌｓｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎｏｆｃａｔａｌａｓｅａｎｄｓｕｐｅｒｏｘｉｄｅｄｉｓｍｕｔａｓｅｇｅｎｅｓａｎｄｍｅｄｉａｔｅｓｂｉｏｆｉｌｍｓｕｓｃｅｐｔｉｂｉｌｉｔｙｔｏｈｙｄｒｏｇｅｎｐｅｒｏｘｉｄｅ［Ｊ］．ＭｏｌＭｉｃｒｏｂｉｏｌ，２０１０，３４（５）：１０８２⁃１０９３．［２８］㊀ＷＩＮＺＥＲＫ，ＦＡＬＣＯＮＥＲＣ，ＧＡＲＢＥＲＮＣ，ｅｔａｌ．ＴｈｅＰｓｅｕｄｏｍｏｎａｓａｅｒｕｇｉｎｏｓａｌｅｃｔｉｎｓＰＡ⁃ＩＬａｎｄＰＡ⁃ＩＩＬａｒｅｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄｂｙｑｕｏｒｕｍｓｅｎｓｉｎｇａｎｄｂｙＲｐｏＳ［Ｊ］．ＪＢａｃｔｅｒｉｏｌ，２０００，１８２（２２）：６４０１⁃６４１１．［２９］㊀ＭＣＢＲＡＹＥＲＤＮ，ＣＡＭＥＲＯＮＣＤ，ＧＡＮＴＭＡＮＢＫ，ｅｔａｌ．ＲａｔｉｏｎａｌｄｅｓｉｇｎｏｆｐｏｔｅｎｔａｃｔｉｖａｔｏｒｓａｎｄｉｎｈｉｂｉｔｏｒｓｏｆｔｈｅＥｎｔｅｒｏｃｏｃｃｕｓｆａｅｃａｌｉｓＦｓｒｑｕｏｒｕｍｓｅｎｓｉｎｇｃｉｒｃｕｉｔ［Ｊ］．ＡＣＳＣｈｅｍＢｉｏｌ，２０１８，１３（９）：２６７３⁃２６８１．［３０］㊀ＷＵＧ，ＹＡＮＱ，ＪＯＮＥＳＪＡ，ｅｔａｌ．Ｍｅｔａｂｏｌｉｃｂｕｒｄｅｎ：ｃｏｒｎｅｒｓｔｏｎｅｓｉｎｓｙｎｔｈｅｔｉｃｂｉｏｌｏｇｙａｎｄｍｅｔａｂｏｌｉｃｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ［Ｊ］．ＴｒｅｎｄｓＢｉｏｔｅｃｈｎｏｌ，２０１６，３４（８）：６５２⁃６６４．［３１］㊀ＡＮＤＲＥＡＳＰ，ＢＥＲＮＤＫ．Ｃｅｌｌｄｅｎｓｉｔｙｄｅｐｅｎｄｅｎｔｒｅｇｕｌａｔｉｏｎ：ｂａｓｉｃｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓａｎｄｅｆｆｅｃｔｓｏｎｔｈｅｖｉｒｕｌｅｎｃｅｏｆｇｒａｍｐｏｓｉｔｉｖｅｃｏｃｃｉ［Ｊ］．ＪＩｎｆｅｃｔＤｉｓ，２００４，８（２）：８１⁃９５．［３２］㊀ＬＥＥＴＳ，ＫＲＵＰＡＲＡ，ＺＨＡＮＧＦ，ｅｔａｌ．ＢｇｌＢｒｉｃｋｖｅｃｔｏｒｓａｎｄｄａｔａｓｈｅｅｔｓ：ａｓｙｎｔｈｅｔｉｃｂｉｏｌｏｇｙｐｌａｔｆｏｒｍｆｏｒｇｅｎｅｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ［Ｊ］．ＪＢｉｏｌＥｎｇ，２０１１，５（１）：１２⁃２６．［３３］㊀ＢＲＯＣＫＭＡＮＩＭ，ＰＲＡＴＨＥＲＫＬＪ．Ｄｙｎａｍｉｃｍｅｔａｂｏｌｉｃｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ：ｎｅｗｓｔｒａｔｅｇｉｅｓｆｏｒｄｅｖｅｌｏｐｉｎｇｒｅｓｐｏｎｓｉｖｅｃｅｌｌｆａｃｔｏｒｉｅｓ［Ｊ］．ＢｉｏｔｅｃｈｎｏｌＪ，２０１５，１０（９）：１３６０⁃１３６９．［３４］㊀ＦＡＲＭＥＲＷ，ＬＩＡＯＪ．ＩｍｐｒｏｖｉｎｇｌｙｃｏｐｅｎｅｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｉｎＥｓｃｈｅｒｉｃｈｉａｃｏｌｉｂｙｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｍｅｔａｂｏｌｉｃｃｏｎｔｒｏｌ［Ｊ］．ＮａｔＢｉｏｔｅｃｈｎｏｌ，２０００，１８（５）：５３３⁃５３７．［３５］㊀ＤＡＨＬＲＨ，ＺＨＡＮＧＦ，ＡｌｏｎｓｏｇｕｔｉｅｒｒｅｚＪ，ｅｔａｌ．Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｄｙｎａｍｉｃｐａｔｈｗａｙｒｅｇｕｌａｔｉｏｎｕｓｉｎｇｓｔｒｅｓｓｒｅｓｐｏｎｓｅｐｒｏｍｏｔｅｒｓ［Ｊ］．ＮａｔＢｉｏｔｅｃｈｎｏｌ，２０１３，３１（１１）：１０３９⁃１０４６．［３６］㊀ＳＯＭＡＹ，ＨＡＮＡＩＴ．Ｓｅｌｆｉｎｄｕｃｅｄｍｅｔａｂｏｌｉｃｓｔａｔｅｓｗｉｔｃｈｉｎｇｂｙａｔｕｎａｂｌｅｃｅｌｌｄｅｎｓｉｔｙｓｅｎｓｏｒｆｏｒｍｉｃｒｏｂｉａｌｉｓｏｐｒｏｐａｎｏｌｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ［Ｊ］．ＭｅｔａｂＥｎｇ，２０１５，３０：７⁃１５．［３７］㊀ＰＥＮＧＸ，ＷＥＮＹＡＷ，ＬＩＮＧＹＵＬ，ｅｔａｌ．ＤｅｓｉｇｎａｎｄｋｉｎｅｔｉｃａｎａｌｙｓｉｓｏｆａｈｙｂｒｉｄｐｒｏｍｏｔｅｒｒｅｇｕｌａｔｏｒｓｙｓｔｅｍｆｏｒｍａｌｏｎｙｌｃｏＡｓｅｎｓｉｎｇｉｎＥｓｃｈｅｒｉｃｈｉａｃｏｌｉ［Ｊ］．ＡＣＳＣｈｅｍＢｉｏｌ，２０１４，９（２）：４５１⁃４５８．［３８］㊀ＬＩＵＤ，ＸＩＡＯＹ，ＥＶＡＮＳＢＳ，ｅｔａｌ．ＮｅｇａｔｉｖｅｆｅｅｄｂａｃｋｒｅｇｕｌａｔｉｏｎｏｆｆａｔｔｙａｃｉｄｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｂａｓｅｄｏｎａｍａｌｏｎｙｌｃｏＡｓｅｎｓｏｒａｃｔｕａｔｏｒ［Ｊ］．ＡＣＳＳｙｎｔｈＢｉｏｌ，２０１５，４（２）：１３２⁃１４０．［３９］㊀ＷＩＬＬＩＡＭＳＴＣ，ＡＶＥＲＥＳＣＨＮＪＨ，ＷＩＮＴＥＲＧ，ｅｔａｌ．ＱｕｏｒｕｍｓｅｎｓｉｎｇｌｉｎｋｅｄＲＮＡｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅｆｏｒｄｙｎａｍｉｃｍｅｔａｂｏｌｉｃｐａｔｈｗａｙｃｏｎｔｒｏｌｉｎＳａｃｃｈａｒｏｍｙｃｅｓｃｅｒｅｖｉｓｉａｅ［Ｊ］．ＭｅｔａｂＥｎｇ，２０１５，２９：１２４⁃１３４．［４０］㊀ＧＵＰＴＡＡ，ＲＥＩＺＭＡＮＩＭ，ＲＥＩＳＣＨＣＲ，ｅｔａｌ．Ｄｙｎａｍｉｃｒｅｇｕｌａｔｉｏｎｏｆｍｅｔａｂｏｌｉｃｆｌｕｘｉｎｅｎｇｉｎｅｅｒｅｄｂａｃｔｅｒｉａｕｓｉｎｇａｐａｔｈｗａｙｉｎｄｅｐｅｎｄｅｎｔｑｕｏｒｕｍｓｅｎｓｉｎｇｃｉｒｃｕｉｔ［Ｊ］．ＮａｔＢｉｏｔｅｃｈｎｏｌ，２０１７，３５（３）：２７３⁃２７９．［４１］㊀ＡＮＡＮＤＰ，ＹＵＴ，ＬＩＮＧＣＨＯＮＧＹ．Ｏｐｔｉｍａｌｉｔｙａｎｄｒｏｂｕｓｔｎｅｓｓｉｎｑｕｏｒｕｍｓｅｎｓｉｎｇ（ＱＳ）ｍｅｄｉａｔｅｄｒｅｇｕｌａｔｉｏｎｏｆａｃｏｓｔｌｙｐｕｂｌｉｃｇｏｏｄｅｎｚｙｍｅ［Ｊ］．ＰＮＡＳ，２０１２，１０９（４８）：１９８１０⁃１９８１５．［４２］㊀ＧＲＡＭＬ，ＲＡＶＮＬ，ＲＡＳＣＨＭ，ｅｔａｌ．Ｆｏｏｄｓｐｏｉｌａｇｅｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎｓｂｅｔｗｅｅｎｆｏｏｄｓｐｏｉｌａｇｅｂａｃｔｅｒｉａ［Ｊ］．ＪＦｏｏｄＭｉｃｒｏｂｉｏｌ，２００２，７８（１）：７９⁃９７．［４３］㊀ＭＡＲＴＩＮＳＭＬ，ＰＩＮＴＯＣＬＯ，ＲＯＣＨＡＲＢ，ｅｔａｌ．Ｇｅｎｅｔｉｃｄｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆｇｒａｍｎｅｇａｔｉｖｅ，ｐｒｏｔｅｏｌｙｔｉｃ，ｐｓｙｃｈｒｏｔｒｏｐｈｉｃｂａｃｔｅｒｉａｉｓｏｌａｔｅｄｆｒｏｍｒｅｆｒｉｇｅｒａｔｅｄｒａｗｍｉｌｋ［Ｊ］．ＪＦｏｏｄＭｉｃｒｏｂｉｏｌ，２００６，１１１（２）：１４４⁃１４８．［４４］㊀ＬＩＵＭ，ＧＲＡＹＪＭ，ＧＲＩＦＦＩＴＨＳＭＷ．ＯｃｃｕｒｒｅｎｃｅｏｆｐｒｏｔｅｏｌｙｔｉｃａｃｔｉｖｉｔｙａｎｄＮ⁃ａｃｙｌ⁃ｈｏｍｏｓｅｒｉｎｅｌａｃｔｏｎｅｓｉｇｎａｌｓｉｎｔｈｅｓｐｏｉｌａｇｅｏｆａｅｒｏｂｉｃａｌｌｙｃｈｉｌｌｓｔｏｒｅｄｐｒｏｔｅｉｎａｃｅｏｕｓｒａｗｆｏｏｄｓ［Ｊ］．ＪＦｏｏｄＰｒｏｔｅｃｔ，２００６，６９（１１）：２７２９⁃２７３７．［４５］㊀ＢＲＵＨＮＪＢ，ＣＨＲＩＳＴＥＮＳＥＮＡＢ，ＦＬＯＤＧＡＡＲＤＬＯＤＧＡＡＲＤＬＲ，ｅｔａｌ．Ｐｒｅｓｅｎｃｅｏｆａｃｙｌａｔｅｄｈｏｍｏｓｅｒｉｎｅｌａｃｔｏｎｅｓ（ＡＨＬｓ）ａｎｄＡＨＬｐｒｏｄｕｃｉｎｇｂａｃｔｅｒｉａｉｎｍｅａｔａｎｄｐｏｔｅｎｔｉａｌｒｏｌｅｏｆＡＨＬｉｎｓｐｏｉｌａｇｅｏｆｍｅａｔ［Ｊ］．ＡｐｐｌＥｎｖｉｒｏｎＭｉｃｒｏｂ，２００４，７０（７）：２４２生㊀物㊀加㊀工㊀过㊀程㊀㊀第１７卷㊀４２９３⁃４３０２．［４６］㊀李学鹏，陈桂芳，仪淑敏，等．食品腐败中细菌群体感应现象的研究进展［Ｊ］．食品与发酵工业，２０１５，４１（８）：２４４⁃２５０．［４７］㊀郭嘉亮，陈卫民．细菌群体感应信号分子与抑制剂研究进展［Ｊ］．生命科学，２００７，１９（２）：２２４⁃２３２．［４８］㊀ＳＨＯＢＨＡＲＡＮＩＰ，ＡＧＲＡＷＡＬＲ．Ｉｎｔｅｒｃｅｐｔｉｏｎｏｆｑｕｏｒｕｍｓｅｎｓｉｎｇｓｉｇｎａｌｍｏｌｅｃｕｌｅｂｙｆｕｒａｎｏｎｅｔｏｅｎｈａｎｃｅｓｈｅｌｆｌｉｆｅｏｆｆｅｒｍｅｎｔｅｄｍｉｌｋ［Ｊ］．ＦｏｏｄＣｏｎｔｒｏｌ，２０１０，２１（１）：６１⁃６９．［４９］㊀ＢＡＩＡＪ，ＶＩＴＴＡＬＲＲ．Ｑｕｏｒｕｍｓｅｎｓｉｎｇｉｎｈｉｂｉｔｏｒｙａｎｄａｎｔｉｂｉｏｆｉｌｍａｃｔｉｖｉｔｙｏｆｅｓｓｅｎｔｉａｌｏｉｌｓａｎｄｔｈｅｉｒｉｎｖｉｖｏｅｆｆｉｃａｃｙｉｎｆｏｏｄｓｙｓｔｅｍｓ［Ｊ］．ＦｏｏｄＢｉｏｔｅｃｈｎｏｌ，２０１４，２８（３）：２６９⁃２９２．［５０］㊀ＣＨＡＮＫＧ，ＡＴＫＩＮＳＯＮＳ，ＭＡＴＨＥＥＫ，ｅｔａｌ．ＣｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎｏｆＮ⁃ａｃｙｌ⁃ｈｏｍｏｓｅｒｉｎｅｌａｃｔｏｎｅｄｅｇｒａｄｉｎｇｂａｃｔｅｒｉａａｓｓｏｃｉａｔｅｄｗｉｔｈｔｈｅｚｉｎｇｉｂｅｒｏｆｆｉｃｉｎａｌｅ（ｇｉｎｇｅｒ）ｒｈｉｚｏｓｐｈｅｒｅ：ｃｏｅｘｉｓｔｅｎｃｅｏｆｑｕｏｒｕｍｑｕｅｎｃｈｉｎｇａｎｄｑｕｏｒｕｍｓｅｎｓｉｎｇｉｎＡｃｉｎｅｔｏｂａｃｔｅｒａｎｄＢｕｒｋｈｏｌｄｅｒｉａ［Ｊ］．ＢＭＣＭｉｃｒｏｂｉｏｌ，２０１１，１１（１）：５１⁃６４．［５１］㊀ＴＲＵＣＨＡＤＯＰ，ＬＯＰＥＺＧＦ，ＧＩＬＭＩ，ｅｔａｌ．Ｑｕｏｒｕｍｓｅｎｓｉｎｇｉｎｈｉｂｉｔｏｒｙａｎｄａｎｔｉｍｉｃｒｏｂｉａｌａｃｔｉｖｉｔｉｅｓｏｆｈｏｎｅｙｓａｎｄｔｈｅｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｗｉｔｈｉｎｄｉｖｉｄｕａｌｐｈｅｎｏｌｉｃｓ［Ｊ］．ＦｏｏｄＣｈｅｍ，２００９，１１５（４）：１３３７⁃１３４４．［５２］㊀ＶＡＴＴＥＭＤＡ，ＭＩＨＡＬＩＫＫ，ＣＲＩＸＥＬＬＳＨ，ｅｔａｌ．Ｄｉｅｔａｒｙｐｈｙｔｏｃｈｅｍｉｃａｌｓａｓｑｕｏｒｕｍｓｅｎｓｉｎｇｉｎｈｉｂｉｔｏｒｓ［Ｊ］．Ｆｉｔｏｔｅｒａｐｉａ，２００７，７８（４）：３０２⁃３１０．［５３］㊀ＢＬＡＩＲＪＭＡ，ＷＥＢＢＥＲＭＡ，ＢＡＹＬＡＹＡＪ，ｅｔａｌ．Ｍｏｌｅｃｕｌａｒｍｅｃｈａｎｉｓｍｓｏｆａｎｔｉｂｉｏｔｉｃｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ［Ｊ］．ＮａｔＲｅｖＭｉｃｒｏｂｉｏｌ，２０１５，１３（１）：４２⁃５１．［５４］㊀ＨＲＡＩＥＣＨＳ，ＢＲＥＧＥＯＮＦ，ＲＯＬＡＩＮＪＭ．ＢａｃｔｅｒｉｏｐｈａｇｅｂａｓｅｄｔｈｅｒａｐｙｉｎｃｙｓｔｉｃｆｉｂｒｏｓｉｓａｓｓｏｃｉａｔｅｄＰｓｅｕｄｏｍｏｎａｓａｅｒｕｇｉｎｏｓａｉｎｆｅｃｔｉｏｎｓ：ｒａｔｉｏｎａｌｅａｎｄｃｕｒｒｅｎｔｓｔａｔｕｓ［Ｊ］．ＤｒｕｇＤｅｓＤｅｖＴｈｅｒ，２０１５，９：３６５３⁃３６６３．［５５］㊀ＰＥＷＺＮＥＲＪＹ，ＴＡＶＡＫＯＬＩＴＳ，ＧＲＡＳＳＭＥＨ，ｅｔａｌ．ＳｐｈｉｎｇｏｉｄｌｏｎｇｃｈａｉｎｂａｓｅｓｐｒｅｖｅｎｔｌｕｎｇｉｎｆｅｃｔｉｏｎｂｙＰｓｅｕｄｏｍｏｎａｓａｅｒｕｇｉｎｏｓａ［Ｊ］．ＥＭＢＯＭｏｌＭｅｄ，２０１４，６（９）：１２０５⁃１２１４．［５６］㊀ＡＴＴＩＭＣＤ，ＢＥＲＮＡＳＣＨＩＰ，ＣＡＲＬＥＴＴＩＭ，ｅｔａｌ．ＡｎｏｕｔｂｒｅａｋｏｆｅｘｔｒｅｍｅｌｙｄｒｕｇｒｅｓｉｓｔａｎｔＰｓｅｕｄｏｍｏｎａｓａｅｒｕｇｉｎｏｓａｉｎａｔｅｒｔｉａｒｙｃａｒｅｐｅｄｉａｔｒｉｃｈｏｓｐｉｔａｌｉｎＩｔａｌｙ［Ｊ］．ＢＭＣＩｎｆｅｃｔＤｉｓ，２０１４，１４（１）：４９４．［５７］㊀ＳＣＨＬＥＣＨＴＬＭ，ＰＥＴＥＲＳＢＭ，ＫＲＯＭＢＰ，ｅｔａｌ．ＳｙｓｔｅｍｉｃＳｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓａｕｒｅｕｓｉｎｆｅｃｔｉｏｎｍｅｄｉａｔｅｄｂｙＣａｎｄｉｄａａｌｂｉｃａｎｓｈｙｐｈａｌｉｎｖａｓｉｏｎｏｆｍｕｃｏｓａｌｔｉｓｓｕｅ［Ｊ］．Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌｏｇｙ，２０１５，１６１（１）：１６８⁃１８１．［５８］㊀徐小玲，李爱玲，贾红．医院耐甲氧西林金黄色葡萄球菌感染的系统评价［Ｊ］．中华医院感染学杂志，２０１５（２）：２９６⁃２９９．［５９］㊀ＬＩＮＧＨ，ＳＡＥＩＤＩＮ，ＲＡＳＯＵＬＩＨＡＢＨ，ｅｔａｌ．ＡｐｒｅｄｉｃｔｅｄＳ⁃ｔｙｐｅｐｙｏｃｉｎｓｈｏｗｓａｂａｃｔｅｒｉｃｉｄａｌａｃｔｉｖｉｔｙａｇａｉｎｓｔｃｌｉｎｉｃａｌＰｓｅｕｄｏｍｏｎａｓａｅｒｕｇｉｎｏｓａｉｓｏｌａｔｅｓｔｈｒｏｕｇｈｍｅｍｂｒａｎｅｄａｍａｇｅ［Ｊ］．ＦＥＢＳＬｅｔｔ，２０１０，５８４（１５）：３３５４⁃３３５８．［６０］㊀ＳＡＥＩＤＩＮ，ＷＯＮＧＣＫ，ＬＯＴＭ，ｅｔａｌ．ＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｍｉｃｒｏｂｅｓｔｏｓｅｎｓｅａｎｄｅｒａｄｉｃａｔｅＰｓｅｕｄｏｍｏｎａｓａｅｒｕｇｉｎｏｓａ，ａｈｕｍａｎｐａｔｈｏｇｅｎ［Ｊ］．ＭｏｌＳｙｓｔＢｉｏｌ，２０１１，７：５２１．［６１］㊀ＨＷＡＮＧＩＹ，ＴＡＮＭＨ，ＫＯＨＥ，ｅｔａｌ．Ｒｅｐｒｏｇｒａｍｍｉｎｇｍｉｃｒｏｂｅｓｔｏｂｅｐａｔｈｏｇｅｎｓｅｅｋｉｎｇｋｉｌｌｅｒｓ［Ｊ］．ＡＣＳＳｙｎｔｈＢｉｏｌ，２０１４，３（４）：２２８⁃２３７．［６２］㊀ＯᶄＬＯＵＧＨＬＩＮＣＴ，ＭＩＬＬＥＲＬＣ，ＳＩＲＹＡＰＯＲＮＡ，ｅｔａｌ．Ａｑｕｏｒｕｍ⁃ｓｅｎｓｉｎｇｉｎｈｉｂｉｔｏｒｂｌｏｃｋｓＰｓｅｕｄｏｍｏｎａｓａｅｒｕｇｉｎｏｓａｖｉｒｕｌｅｎｃｅａｎｄｂｉｏｆｉｌｍｆｏｒｍａｔｉｏｎ［Ｊ］．ＰＮＡＳ，２０１３，１１０（４４）：１７９８１⁃１７９８６．［６３］㊀ＳＲＩＶＡＳＴＡＶＡＡ，ＳＩＮＧＨＢＮ，ＤＥＥＰＡＫＤ，ｅｔａｌ．Ｃｏｌｏｓｔｒｕｍｈｅｘａｓａｃｃｈａｒｉｄｅ，ａｎｏｖｅｌＳｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓａｕｒｅｕｓｑｕｏｒｕｍ⁃ｓｅｎｓｉｎｇｉｎｈｉｂｉｔｏｒ［Ｊ］．ＡｎｔｉｍｉｃｒｏｂＡｇｅｎｔｓＣｈｅｍｏｔｈｅｒ，２０１５，５９（４）：２１６９⁃２１７８．（责任编辑㊀周晓薇）３４２㊀第３期周㊀朋等：微生物群体感应系统的调控机制及应用研究进展。
革兰氏阴性菌群体感应系统研究进展
革兰氏阴性菌群体感应系统研究进展摘要：群体感应（quorum sensing，QS），又称为自体诱导(autoinduction)，是一种调节细菌群居行为及特殊基因表达的有效机制，描述细菌之间保持细胞密度变化的化学信号，是一种细菌与细菌间的通讯系统。
通常将群体感应系统分为革兰氏革兰氏阴性菌的LuxI/LuxR型QS系统、革兰氏阳性菌的寡肽类群体感应系统和感知种间信号的群体感应系统。
植物病原细菌中常见的致病菌是革兰氏阴性菌，所以对革兰氏阴性菌群体感应系统的研究很有必要。
关键词：群体感应；革兰氏阴性；LuxI/LuxR群体感应（quorum sensing，QS），又称为自体诱导(autoinduction)，是一种调节细菌群居行为及特殊基因表达的有效机制，描述细菌之间保持细胞密度变化的化学信号，是一种细菌与细菌间的通讯系统。
这种通讯系统依赖于一种小的可扩散的信号分子，这种小的信号分子称为自体诱导素(autonicers,AI)，由细菌产生并向细胞外扩散，在周围环境中积累。
随着种群密度的增加，环境中积累的AI信号分子的浓度也成比例地增高，当达到一定阈值水平时细菌通过细胞内受体对这些信号分子进行检测，进而子与一种转录激活因子结合，诱导有关基因的协调表达[1]。
自体诱导物与转录活性蛋白相互作用，启动基因表达，调节相关群落活动和独立过程。
目前已经在细菌中发现了129个与群体感应相关的基因，包括群体感应调节基因和信号合成基因。
通常将群体感应系统分为革兰氏革兰氏阴性菌的LuxI/LuxR型QS系统、革兰氏阳性菌的寡肽类群体感应系统和感知种间信号的群体感应系统。
植物病原细菌中常见的致病菌是革兰氏阴性菌，所以对革兰氏阴性菌群体感应系统的研究很有必要。
在革兰氏阴性细菌中存在自身常见的LuxI/LuxR型QS系统和感知种间信号的AI-2信号系统。
1 革兰氏阴性菌的LuxI/LuxR型QS系统革兰氏阴性菌中感知种内数量的QS系统一般利用酰基高丝氨酸内酯(N-acyl-homoserinelactones,简称acyl-HSL或AHLs，这类分子一般称为AI-1。
基于群体感应调控细菌生物膜形成研究进展
第２期 收稿日期：２０２０－１０－２３作者简介：孙长龙（１９９５—），辽宁鞍山人，硕士，研究方向：污染生态；通信作者：张 阳（１９７５—），女，教授，博士研究生，研究方向：微生物生态。
基于群体感应调控细菌生物膜形成研究进展孙长龙，吴 思，张倩楠，马 信，齐笑萱，张 阳（沈阳师范大学生命科学学院，辽宁沈阳 １１００３４）摘要：近些年来，许多研究都表明细菌等微生物之间存在群体感应现象（ｑｕｏｒｕｍｓｅｎｓｉｎｇ，ＱＳ）。
许多细菌都能合成并分泌自诱导物质来调控基因的表达调控生物膜的形成，以此保证细菌在生长过程中适应新的环境。
生物膜（ｂｉｏｆｉｌｍ）的存在与细菌的抗逆能力有很大的关联，基于驱散群体感应抑制生物膜的形成也成了目前的研究热点之一。
本文主要综述了近几年在群体感应领域的一些发现，主要对细菌生物膜形成相关研究做了一些总结。
关键词：群体感应；生物膜；群体感应抑制剂；细菌中图分类号：Ｓ８５３．７４ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００８－０２１Ｘ（２０２０）０２－００８９－０３ＡｄｖａｎｃｅｓｉｎｔｈｅＲｅｇｕｌａｔｉｏｎｏｆＢａｃｔｅｒｉａｌＢｉｏｆｉｌｍＦｏｒｍａｔｉｏｎＢａｓｅｄｏｎＱｕｏｒｕｍＳｅｎｓｉｎｇＳｕｎＣｈａｎｇｌｏｎｇ，ＷｕＳｉ，ＺｈａｎｇＱｉａｎｎａｎ，ＭａＸｉｎ，ＱｉＸｉａｏｘｕａｎ，ＺｈａｎｇＹａｎｇ（ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＬｉｆｅＳｃｉｅｎｃｅｓ，ＳｈｅｎｙａｎｇＮｏｒｍａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｓｈｅｎｙａｎｇ １１００３４，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎｒｅｃｅｎｔｙｅａｒｓ，ｍａｎｙｓｔｕｄｉｅｓｈａｖｅｓｈｏｗｎｔｈａｔｔｈｅｒｅｉｓｑｕｏｒｕｍｓｅｎｓｉｎｇｂｅｔｗｅｅｎｍｉｃｒｏｂｅｓｓｕｃｈａｓｂａｃｔｅｒｉａ（ｑｕｏｒｕｍｓｅｎｓｉｎｇ，ＱＳ）．Ｍａｎｙｂａｃｔｅｒｉａｃａｎｓｙｎｔｈｅｓｉｚｅａｎｄｓｅｃｒｅｔｅｓｅｌｆ－ｉｎｄｕｃｉｎｇｓｕｂｓｔａｎｃｅｓｔｏｒｅｇｕｌａｔｅｇｅｎｅｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎａｎｄｒｅｇｕｌａｔｅｂｉｏｆｉｌｍｆｏｒｍａｔｉｏｎ，ｓｏａｓｔｏｅｎｓｕｒｅｔｈａｔｂａｃｔｅｒｉａａｄａｐｔｔｏｎｅｗｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｄｕｒｉｎｇｇｒｏｗｔｈ．Ｂｉｏｆｉｌｍ（ｂｉｏｆｉｌｍ）ｈａｓａｇｒｅａｔｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｗｉｔｈｔｈｅｒｅｓｉｓｔａｎｃｅｏｆｂａｃｔｅｒｉａ，ａｎｄｔｈｅｉｎｈｉｂｉｔｉｏｎｏｆｂｉｏｆｉｌｍｆｏｒｍａｔｉｏｎｂａｓｅｄｏｎｄｉｓｐｅｒｓａｌｑｕｏｒｕｍｓｅｎｓｉｎｇｈａｓｂｅｃｏｍｅｏｎｅｏｆｔｈｅｃｕｒｒｅｎｔｒｅｓｅａｒｃｈｈｏｔｓｐｏｔｓ．Ｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ，ｓｏｍｅｆｉｎｄｉｎｇｓｉｎｔｈｅｆｉｅｌｄｏｆｑｕｏｒｕｍｓｅｎｓｉｎｇｉｎｒｅｃｅｎｔｙｅａｒｓａｒｅｒｅｖｉｅｗｅｄ，ｍａｉｎｌｙｒｅｌａｔｅｄｔｏｔｈｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｏｆｂａｃｔｅｒｉａｌｂｉｏｆｉｌｍｍａｄｅｓｏｍｅｓｕｍｍａｒｙ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｑｕｏｒｕｍｓｅｎｓｉｎｇ；ｂｉｏｆｉｌｍ；ｑｕｏｒｕｍｓｅｎｓｉｎｇｉｎｈｉｂｉｔｏｒ；ｂａｃｔｅｒｉａ１ 群体感应系统与细菌生物膜的形成１．１ 细菌中的群体感应群体感应（ｑｕｏｒｕｍｓｅｎｓｉｎｇ，ＱＳ）又称细胞交流，是指菌体自身产生化学信号并且感知其相应信号浓度变化，进行微生物种间或种内信息交流，从而调节微生物群体行为的一种特殊调控系统。
细菌群体感应与多样性关系的研究进展
第7415748期贵州医科大学学报Vol.44 No.42Uiy 牛 n 月JOURNAL OF GUIZHOU MEDICAL UNIVERSITY2217.4•专题研究4 •细菌群体感应与多样性关系的研究进展** ［基金项目］贵州省科技厅优秀青年科技人才培养计划项目［黔科合(20175639)］；贵州省卫计委医疗卫生援黔专家团廖万清院士工作室项目［gzwjkj2017 -1 -050］；贵阳市科技局项目［筑科合同(2017)5-17］；贵州省科技厅科技支撑计划项目［黔科合支撑(2019)2873］* *贵州医科大学2417级硕士研究生* * *通信作者 E-maip2angyinaqiad@ gme, ePu. cn网络出版时间：2417 -05 -28 网络出版地址：htta ：//dns. cnkU n//kcns/d/Wl/54. 964. R. 24150527. 0247. 003. hai牛雪可90…，康颖倩90…*(9贵州医科大学基础医学院微生物学教研室，贵州贵阳855725； 0,贵州省微生物与人类健康关系研究人才基地暨贵州省普通高校病原生物学特色重点实验室，贵州贵阳550425)［扌商要］生态环境中的微生物群落存在多样性演变，该多样性演变过程中的微生物群体通过资源消耗间接发生的剥削竞争及直接作用损害的干扰竞争发挥重要作用，在两种竞争中调节并响应其分子信号的细菌群体感 应(QS ),能影响并调节微生物群落中不同微生物的数量及种类，进而影响整个微生物群落的结构及多样性。
本 文对近年来微生物群落多样性与QS 的相关研究进展进行综述。
［关键词］剥削竞争；干扰竞争；群体感应；微生物群落；多样性；生物膜［中图分类号］R37［文献标识码］A［文章编号］1004-2747(2419)45-4509O4DOI ：14.19367/j. cnki. 1004-2747. 2419.45.043Resevrch Prrgress on the Relationship between BacteriatQuorum Sensing and DiversithNIA Xuedp 1,2, KANG Yinguipg 1,2(.Department (U MicroUioloua , Schoui oU Basic Medicnl Sciencct , Guizhou Medicnl UniversPa , Guiyann 555025 ,Guizhou , Chinb ； 5. Guizhou Talent Base Program uU Guizhou Provincinl Government & Ke, Laboratora UMedicai MicroOiolofa i C Parositolofa U U 0＞吨^ p C Universimt iz Guizhou Province , Schoui U Basp medicai Sciencct, Guizhou Medical Universita , Giyanc 555055, Guizhou , CCina )生态竞争是指某个生物体为自身生存需要而 减少其他生物体生存或繁殖的过程,这种竞争可以 分为剥削竞争及干扰竞争［1-4］。
Nature：来自细菌的通告——群感效应简介
Nature：来自细菌的通告——群感效应简介前言：20世纪起，人们在微生物领域逐渐发现了类似动物之间的社会行为。
例如，海洋发光细菌费氏弧菌（Vibvio fischeri）和哈氏弧菌（Vibrio harveyi）产生的信号分子可以诱导同类细菌发光。
随着后续大量类似现象的发现以及对发光机制的深入研究，微生物群感效应的概念应运而生。
迄今为止，科学家发现微生物群感效应与生物膜的形成以及动植物病原菌发病机制息息相关。
也就是说，有望通过微生物群感效应来控制生物膜形成，以及研发治疗病原菌感染的新疗法。
本文针对微生物的群感效应作出了简要介绍，比较全面地阐述了其机制及应用。
Progress in and promise of bacterial quorum sensing research中文标题：细菌群体感应的研究进展与展望期刊：Nature年份：2017作者：Marvin Whiteley 佐治亚理工学院Stephen P. Diggle 佐治亚理工学院E. Peter Greenberg 华盛顿大学，华南农业大学1. 什么是群感效应简单来说，细菌可以生产特定化学信号分子并且分泌到细胞外部，当胞外化学信号分子在局部环境中积累达到一定水平时，可以进入同类细菌体内激活特定基因的表达，这种现象叫做细菌的群体感应(Quorum-Sensing，简称QS)。
细菌自身可以合成小分子信号分子, 同类细菌则可以通过这些信号分子进行信息交流。
当胞外信号分子浓度较低时, 它不足以与细胞中的转录调控蛋白结合，因而不能诱导目的基因的表达。
当细菌数量增加时，信号分子浓度逐渐累积，达到一定阈值时，可以进入到细胞内和特定转录调节蛋白结合，形成转录调节蛋白-信号分子聚合物。
聚合物能够结合到染色体的某个特定的DNA序列上，使包括信号分子合成基因在内的靶基因得到表达，同时生产更多的信号分子。
这种微生物细胞信息交流现象被称为群感效应。
目前在细菌、真菌以及病毒中都发现了群感效应。
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国际检验 医学杂 志 ２１ ０２年 １月第 ３ 卷 第 １期 ３ ］ 终
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基 因 的 表 达 ， 变 和 协 调 细 胞 之 间 的行 为 ， 现 某 种 生 理 特性 ， 改 呈 从 而 实 现 单 个 细 菌 无 法 完 成 的某 些 生 理 功 能ｌ 。 １ ］
２ 群 体 感 应 系统 的 类型 及 各 类 型 的 作 用 机 制
群 体 感 应 系 统 是 一 个 细 胞 与 细 胞 在 种 内 或 者 种 间 ， 过 化 通 学 信 号分 子 彼 此 感 知 、 流 、 互 协 调 的 系 统 ， 括 信 号 的 产 交 相 包 生 、 别 、 递 和 响 应 等 环 节 。按 其 存 在 的 细菌 类 型 不 同 ， 分 识 传 可 为革 兰 阴性 菌 群 体 感 应 系 统 、 兰 阳 性 菌 群 体 感 应 系 统 、 合 革 杂 型群 体感 应 系 统 、 间群 体感 应 系 统 。按 群 体 感 应 系 统 内 调 节 种
细 菌 群 体 感 应 及 其 研 究 进 展
郭 静 李慕 岩 孙 朋 刘 涛 王 雀 ， ， ， ， 综述 ， 少丽 邓 审校
关键 词 ： 菌 ； 群 体 感应 ； 信 息 交流 细 Ｄ ： ０ ３ ６ ／．ｓ ｎ １ ７ — １ ０ ２ １ ． １ ０ ５ ＯＩ １ ． ９ ９ ｊ ｉｓ ． ３ ４ ３ ． ０ ２ ０ ． ２ ６ 文献标识码 ： Ａ
（ 稿 日期 ：０ 卜０ —８ 收 ２ １ ９０ ）
（． １ 第三 军 医 大学 学 员旅 十三 队 ， 重庆 ４ ０ ３ ；． ０ ０ ８ ２ 第三 军 医大 学大坪 医院检验 科 ， 重庆 ４ ０ ４ ） ０ ０ ２
文 章 编 号 ：６３４ ３ （ ０ ２ ０—０ ８０ １ ７ １ ０ ２ １ ） １０ ５ ３
细 菌 利 用 信 号 分 子 感 知 周 围 环 境 中 自身 或 其 他 细 菌 的 细 胞 群 体 密 度 的 变 化 ， 且 信 号 分 子 随 着 群 体 密 度 的 增 加 而 增 并 加 。当 群 体 密 度 达 到一 定 阈 值 时 ， 号 分 子 将 启 动 菌 体 中 特 定 信
存 在 于环 境 中 。２ Ｏ世 纪 ７ ０年 代 ， ａｓ ｎ在 海 洋 细 菌 赞 氏 弧 Ｎｅ ｌ ｏ 菌 （ 用 名 Ｖｉｒ ｉｅ ｅ ｉ 和 夏 威 夷 弧 菌 （ ｉ ｒ ａ ｅ ｙ） 发 曾 ｂ ｏｆ ｉ ｒ） ｓ￣ Ｖ ｂｏｈ ｖｒｉ 中
～ 性 ． 症 血 病一一 ∞ 尿 流 ～Ａ～ ～ 一 ～～ ｍ 一 一＂薹 一 ～ ∞
细 菌 的 细 胞 密 度 可 终 止 细 菌 发 光 。 信 号 分 子 调 控 Ｐ ｆ ｃ ｅｉ ．ｉ ｈ ｒ ｓ
的 密 度 依 赖 型 发 光 过 程 仪 在 鱼 类 的 特 定 发 光 器 官 中发 光 ， 在 而
蛋 白 的 组 成 不 同 ， 可 分 为 Ｉ ｘ／ ｕ Ｒ 型 群 体 调 节 系 统 、 又 ＩＬ ｘ ｕ
１ 群体 感 应 系 统 的 发 现
长 期 以来 ， 们 一直 认 为仅 在 多 细 胞 生 物 中存 在 着 细 胞 与 人 细 胞 之 间 的信 息 交 流 ， 菌则 是单 纯 地 以 单 个 细 胞 的 生 存 方 式 细
Ｉ ｓ ／ ｓ 型 群 体 调 节 系 统 、 ｌ Ｒ ｌ 型 群 体 调 节 系 统 等 多 ＲＩ Ｉ ａ ａ ＲｈＩ ｈＲ ／
种类型 。
２ １ 革 兰 阴性 菌 的 群 体 感 应 系统 革 兰 阴 性 菌 中 ， 了 哈 氏 ． 除 弧 菌 （ ． ａｖ ｙ ， 余 大 部 分 细 菌 的 群 体 效 应 都 与 费 氏 弧 菌 Ｖ ｈ ｒｅ ｉ 其 ） 中 由 Ｉ ｘ， ｘ 蛋 白 调 控 的 群 体 感 应 系 统 相 似 ， Ｉ ｘ／ ＩＩ Ｒ ｕ ／ｕ 称 Ｉ ｕ Ｉ ｘ 型群 体 调 节 系 统 ， Ｒ ｕ 由信 号 分 子 、 ｕ Ｉ Ｌ ｘ 蛋 白 ３部 Ｉ ｘ 和 ｕＲ 分 组 成 。革 兰 阴性 菌 通 常 使 用 Ｎ 酰 基 高 丝 氨 酸 内酯 类 化 合
感应 系统 调控 ， 且仅 ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ现 在细菌处于高密度生长 的情况 下。在
实 验 室诱 导 的 细 菌 发 光 实 验 过程 中 ， 过 增 加 液 体 培 养基 降 低 通
物（ ＡＨＩ 作 为信 号 分 子 。Ｉ ｘ 型 蛋 白是 最 广 泛 的 一 类 ＡＨＬ ） Ｉ ｕ
合 成 酶 ， 氨 基 端 保 守 性 残 基 为 酶 活 性 中 心 ， 羧 基 端 保 守 性 其 而 氨 基 酸 序 列 为 酰 基 载 体 蛋 白 （ Ｐ 的 特 异 结 合 位 点 。Ｌ ｘ ＡＣ ） ｕＲ 型 蛋 白位 于细 胞 质 中 ， 约 ２ ０个 氨 基 酸 ， 个 功 能 域 ， 基 端 含 ５ 两 氨 ＡＨＩ 的结 合 区 域 ， 基 端 为 Ｄ 羧 ＮＡ 结 合 位 点 ， 责 识 别 信 号 分 负
现 了 由 群 体 感 应 控 制 的 生 物 发 光 现 象 。 费 氏 弧 菌 （ ．ｉｃ— ］ Ｐ ｆ ｈ ｓ ｅｉ与 一 些 海 洋 鱼 类 （ Ｅ ｐｙ ａｓｏｏ ｅ、 ｎ ｃｎｒ ａ ｒ ） 如 ｕ ｒｍｎ ｃｌｐ ｓ Ｍｏ ｏｅ ｔ ｓｊ— ｉ ｐ ｎｃ ｓ共 生 ， 其 提 供 光 亮 。其 光 线 的 强 度 与 动 物 发 光 组 织 ｏｉ ） ｕ 为 中 Ｐ ｆ ｃｅｉ 群体 密 度 密 切 相 关 ， ． ｓｈ ｒ的 ｉ 即该 生 物 发 光 现 象 由群 体