细菌外毒素与内毒素的区别体现在多个方面。首先,产生菌类型上,外毒素主要由多数革兰氏阳性菌及少数革兰氏阴性菌产生,而内毒素则主要由多数革兰氏阴性菌产生,少数为革兰氏阳性菌,如苏云金芽孢杆菌。
在存在部位方面,外毒素通常在活菌中分泌,而内毒素则存在于细胞壁组分中,一般在菌裂解后释放。此外,外毒素的稳定性较内毒素低,60℃下半小时即可被破坏,而内毒素则在160℃下需要2-4小时才能被破坏。
在毒性作用上,外毒素具有较强的组织细胞选择性毒害效应,能够引起特定的临床表现,如特定组织的损伤或特定器官的功能障碍。
而内毒素毒性作用则相对较弱,各菌的毒性效应相似,主要引起发热、白细胞增多、微循环障碍、休克等全身性反应。
免疫原性方面,外毒素具有较强免疫原性,能够刺激宿主产生抗毒素,并在甲醛液处理后转化为类毒素。相比之下,内毒素的免疫原性较弱,甲醛液处理后并不能形成类毒素。
综上所述,细菌外毒素与内毒素在产生菌、存在部位、稳定性、毒性作用及免疫原性等方面存在显著差异。这些差异对于理解和应对细菌感染和相关疾病具有重要意义。
外毒素是指某些病原菌生长繁殖过程中分泌到菌体外的一种代谢产物,为次级代谢产物。
其主要成分为可溶性蛋白质。
许多革兰氏阳性菌及部分革兰氏阴性菌等均能产生外毒素。
外毒素不耐热、不稳定、抗原性强,可刺激机体产生抗毒素,可中和外毒素,用作治疗。
苏云金芽孢杆菌是什么属
【科普】转基因作物中的苏云金杆菌与Bt毒蛋白
2014-10-20迪澳生物
苏云金杆菌是一类产晶体芽孢的杆菌,由日本细菌学家石渡繁胤和德国科学家恩斯特·贝尔林纳(ErnstBerliner)分别在1901年和1911年独立发现。
贝尔林纳是从患有叫做Schlaffsucht的疾病的地中海粉蛾幼虫中发现该菌,并用发现地德国图林根(拉丁语Thuringia)命名。
苏云金芽孢杆菌与蜡样芽胞杆菌和炭疽杆菌同属芽孢杆菌属,三种微生物的区别在于质粒的不同。
与同属的其他成员一样,这三种杆菌需氧且可产生内孢子。
Bt毒蛋白
"Bt毒蛋白"中的"Bt"是细菌苏云金芽孢杆菌"Bacillusthuringiensis"的缩写。
"毒蛋白"是其产生的一种伴孢晶体,有时也称为"delta-endotoxin",即学术刊物中中文所对应“delta内毒素”。
“毒”是指其对特定的物种有毒性,并非对所有的生物体都有毒性。
鳞翅目幼虫摄人伴孢晶体后,引起肠道上皮细胞麻痹、损伤和停止取食,造成细菌的营养细胞易于侵袭和穿透肠道底膜进入血淋巴,最后因饥饿和败血症而死。
外毒素作用缓慢,而在蜕皮和变态时作用明显,这两个时期正是RNA合成的高峰期,外毒素能抑制依赖于DNA的RNA聚合酶。
不同的Bt菌系产生的毒蛋白的特异性也不同。
苏云金芽孢杆菌分泌出的由cry基因编码的,有杀虫活性的δ-毒素(或被称为杀虫晶体蛋白[ICP])的蛋白结晶构成了内孢子。
Cry蛋白对鳞翅目(如蛾与蝶)、双翅目(如苍蝇、蚊子)和鞘翅目(甲虫)有很大杀伤力。
因此,可将苏云金芽孢杆菌发酵生产制成高效生物杀虫剂,或用cry基因制成防虫害的转基因产品。
Bt基因对二化螟、三化螟、大螟、稻纵卷叶螟、稻青虫等8种水稻鳞翅目害虫具有较高的抗性,是应用最为广泛和最有潜力的毒蛋白基因,其能杀虫的原因在于该基因能使转基因株系合成一种对昆虫有毒的内毒蛋白,Bt菌系含有大量不同的杀虫晶体蛋白编码基因。
自1981年第一个杀虫晶体蛋白基因被克隆和测序以来,至今已有近180个不同的Bt杀虫晶体蛋白基因被克隆和测序,并被广泛应用于水稻抗虫改良方面的研究。
苏云金芽孢杆菌(专著中简称为Bt,旧称苏力菌)是革兰氏阳性的,芽孢杆菌属陆生习性的细菌。
另外,苏云金芽孢杆菌可寄生在一些蛾类和蝶类的幼虫上,甚至是植物表面。
安全性
苏菌作物由于是害虫专杀剂,对耕种者和购买者较为安全,至今还未发现其有害性。苏菌毒素光下易降解,在土中可保持较长时间。根据绿色和平组织欧洲分部的最新研究,苏菌毒素对小鼠肝脏可能有轻微损害。
问题所在
苏菌基因的表达会发生变化。例如,如果温度不理想,可能降低毒素产生,使植物易受侵蚀。更加严重地,毒素减少的晚季植物已被证明,会形成启动子的DNA甲基化。
毒素的持续使用会使普通害虫演化为抗性虫。
已知的,小菜蛾对苏菌毒素的喷雾形式已有抗性。
另一种可能的危险,如,转基因玉米与变异野草杂交,苏菌基因的抗性即由可能因食物链来到食草动物群落中。
蜂群衰竭失调(CCD)也可能跟苏菌转基因作物有关
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