重组微生物生理学

重组微生物生理学主要研究外源基因与宿主的相互作用以及细胞生理状态对这种相互作用的影响。宿主与外源基因的相互作用可发生在复制、分配、表达、代谢等各种水平,主要的分子机制为核酸-核酸、核酸-蛋白质的相互作用,一些小分子化合物可作为信号或效应子参与大分子的相互作用。重组微生物生理学研究主要包括下列三方面工作:1.噬菌体、质粒与宿主的相互作用以及基因工程菌中目的基因的复制、分配和表达规律。2.微生物响答系统的响答及适应的分子机制及其对外源基因调控的影响。3.细胞生长速率对宿主基因和外源基因调控的影响。这些工作融合了分子水平和细胞水平的研究,模糊了分子生物学和生理学的界限,成为基因工程的理论基础之一。美国微生物学会自1987年起把重组微生物生理学列为年会的一个独立专题。 外源基因与宿主的相互作用 噬菌体和质粒等染色体外基因与宿主基因处于一种依赖、互补和竞争的复杂关系。     

病原微生物毒力因子与宿主细胞信号通路相互作用研究进展

病原微生物与宿主的相互作用是感染性疾病发生的基础,涉及病原微生物在宿主体内的生存、复制、传播及致病等多个过程。病原菌在进化过程中发展了多种策略以攻击宿主,其中最重要的一种方式就是通过毒力蛋白影响宿主细胞信号通路,病原菌可以通过多种方式阻断宿主信号通路的激活,如乙酰化、β消除等。研究病原体与宿主细胞相互作用的规律,有望发现具有广谱作用的传染病防治药物。我们就病原体通过信号转导影响细胞功能的研究进展做简要综述。     

酰基辅酶A结合结构域蛋白3在病原微生物复制中的作用

病毒及细菌等病原微生物侵入细胞后,复制过程离不开宿主细胞内的宿主蛋白.近年来研究表明,酰基辅酶A结合结构域蛋白3(ACBD3)可以与一些病原体的蛋白质相互作用,影响病原体微生物在宿主细胞的复制.本文通过总结爱知病毒、柯萨奇病毒、脊髓灰质炎病毒、丙肝病毒、人类鼻病毒以及沙门氏菌侵染宿主细胞时,病毒蛋白质与ACBD3及磷脂酰肌醇4-激酶B(PI4KB)相互作用的研究进展,探讨ACBD3在病原微生物中的作用.     

DNA微阵列技术在细菌感染后宿主反应研究中的应用

感染性疾病是病原微生物和宿主紧密相互作用的结果。深入理解宿主对病原微生物感染发生反应的分子基础是预防感染性疾病发生和组织损伤的必要条件。本文通过介绍体内、体外2种感染模型中宿主对细胞内和细胞外致病菌感染后的基因表达谱变化,简述了DNA微阵列技术在病原菌一宿主相互作用中宿主反应研究中的应用。     

衣原体蛋白的亚细胞定位

沙眼衣原体(Chlamydia trachomatis,CT)是一种严格细胞内寄生、有独特发育周期的原核细胞型微生物.CT在宿主细胞浆内增殖,形成光镜可见的典型细胞内包涵体,包涵体为CT在宿主细胞内的生长繁殖提供屏障保护,同时也是CT与宿主细胞进行物质交换和信息传递的门户,CT不仅可从宿主细胞摄取营养物质,还可分泌效应蛋白进入宿主细胞质调节宿主细胞功能.CT基因组DNA序列和功能注释完成后,衣原体蛋白的亚细胞定位、结构和功能的研究已成为衣原体研究领域的热点之一[1-3].在CT与宿主细胞相互作用过程中,Inc蛋白、分泌蛋白等衣原体蛋白可能发挥着重要作用,鉴于蛋白质的亚细胞定位情况往往与其功能密切相关,衣原体蛋白在感染细胞中的定位认识成为其功能研究中的重要环节.     

动物肠道菌群与宿主肠道免疫系统相互作用的研究进展

作为动物机体中最大的免疫器官之一,动物肠道是机体阻止外源病原体入侵的重要防线。动物肠道中定殖的微生物与宿主的营养物代谢,疾病和免疫系统发育等密切相关。该文主要综述了肠道微生物对于维持肠道屏障完整性的作用、诱导机体T、B淋巴细胞的发育和分化的分子机制及与一些代谢类疾病发生的关系等内容。尽管如此,肠道微生物与宿主免疫系统相互作用的机制还有待深入研究。随着免疫学、微生物学及分子生物学等学科的发展,对动物肠道菌群与宿主免疫系统互作机制的研究也得到快速发展,并为临床上预防和治疗人类疾病提供理论支撑。     

我国环境微生物领域中部分特色工作介绍

微生物与环境的相互作用及其相关生物学技术的发展和利用,已经成为当今环境微生物学的主题曲.环境中的微生物以及微生物的环境变化对于人类的生存和发展越来越重要.近年来,我国在环境微生物学的相关研究领域获得了较大的发展和进步.在此,我们将本刊第四期作为"环境微生物专刊",介绍国内众多同行的部分工作,并将其中一些较有特色的研究成果推荐给大家.     

衣原体与宿主细胞相互作用研究进展

衣原体是专性细胞内寄生、有独特发育周期的原核细胞型微生物,为了建立有益于病原体复制的细胞内环境,衣原体依赖于它们操纵宿主细胞内环境的能力,并且进化成了与宿主细胞相互作用的复杂机制,本文从感染衣原体后宿主细胞变化、免疫反应及蛋白质组改变等几个方面简要综述了衣原体与宿主细胞相互作用的最新进展,为进一步研究衣原体致病机制提供参考。     

微生物内分泌学:揭示微生物与激素相互作用对感染的影响机制

微生物内分泌学是一门将微生物学、神经生理学和内分泌学等学科结合在一起形成的交叉学科。本文以儿茶酚胺类激素作用于细菌为例,介绍了此类激素对细菌的作用机制,特别是促进细菌生长以及增强细菌对宿主细胞的吸附和侵染能力的机制,而且对激素与细菌作用的受体及与细菌群居效应的相关性进行了简要介绍。该学科的提出不但有助于深入认识细菌与宿主的相互作用,而且对畜牧生产中的健康养殖和动物性食品安全均具有重要指导意义。     

绿色荧光蛋白作为分子标记物在微生物学中的应用

荧光染料在微生物学中的应用受到广泛的关注。近年来 ,来源于发光性生物的荧光蛋白进一步丰富了微生物学的研究手段。其中绿色荧光蛋白 (Greenfluorescentprotein ,GFP ,来源于水母 )具有独特的应用价值。在活体研究中 ,GFP相对于其它报告蛋白 (如 β 半乳糖苷酶 )在原位、实时的微生物生理生化研究中有很多优越性。对GFP作为分子标记物在微生物学中的应用进行回顾 ,对GFP在微生物与宿主相互作用、生物膜(biofilm)、生物降解、细菌与原生动物相互作用、基因转导、基因表达、蛋白质定位以及生物传感器等领域的应用进行讨论 ,并扼要介绍了一些应用于荧光观察和定量分析的方法。     

环境微生物学

环境微生物学是以微生物生态学和生物化学等为主要理论基础,并与农业微生物、工业微生物。医学微生物等学科互相渗透和交叉,但又彼此独立的一门综合性极强的边缘学科;它是研究微生物与人类生存环境间相互关系与相互作用的规律,特别着重研究微生物活动对人类生存环境有益与有害的影响、作用和活动规律,所以,它是一门保护环境、造福人类的新学科。目前,全国约有65—70所高等院校开设了环境微生物学课程,并已招收了该学科的     

2020年地质微生物学专刊序言

中国微生物学会地质微生物学专业委员会第八届地质微生物学研讨会于2019年6月13-15日在青岛举行,来自国内外127所高校和科研院所的600余位专家学者齐聚此次会议,围绕地质微生物学领域相关的最新研究进展进行了深入交流和研讨。为展示与会学者的部分最新研究成果,特组织这期地质微生物专刊。
本期《微生物学报》专刊以地质微生物学为主题,选取了第八届地质微生物学学术会议报导的地质微生物学研究新技术、极端环境微生物、微生物与元素生物地球化学循环、微生物-矿物相互作用、地质微生物应用、以及环境微生物生态与进化等领域的19篇文章,与读者共享。在“地质微生物学研究新技术”专栏,提出了单细胞拉曼光谱在研究代谢过程、分选活细胞以及揭示细胞对物质利用等方面的应用前景;在“极端环境微生物”专栏,报导了贵州兴义喀斯特洞穴中的微生物多样性及抗菌活性,综述了嗜盐菌中甘氨酸甜菜碱的合成途径及其生物学功能;在“微生物与元素生物地球化学循环”专栏,报导了海洋异养细菌、好氧甲烷氧化耦合反硝化细菌、与农田土壤中丛枝菌根真菌-根际细菌及其在碳氮磷循环过程中作用,综述了海洋氮循环过程及基于基因组代谢网络模型预测研究进展、以及湖泊微生物参与硝化、反硝化与硫循环过程的研究进展;在“微生物-矿物相互作用”专栏,报导了铁还原菌与砷还原菌与矿物相互作用及其对元素循环的影响;在“地质微生物应用”专栏,报导了典型油气藏上方土壤甲烷氧化菌群落特征及其勘探意义与煤灰分和无机矿物对生物产气的影响;在“环境微生物生态与进化”专栏,报导了我国南海、东海与黄河三角洲沉积物微生物群落结构特征,综述了候选门级辐射类群（CPR）细菌与古菌ESCRT系统研究进展。
希望通过本专刊,进一步扩大地质微生物学在国内的影响、并促进地质微生物学相关学科的发展和融合。     

迎接微生态学细胞通讯新时代的到来

微生态学,作为一门新的生命科学分支,已经由个体水平发展到细胞水平和分子水平。微生态学是研究微生物与其宿主相互依赖和相互作用的客观规律的学科。在过去十年内,科学研究的进步已经把这方面的知识推向了更高的阶段。这些新知识指出,微生物与其宿主在物理、化学和生物学环境中保持密切的通讯联系。在这些联系中,细胞通讯是核心环节。     

肠道上皮与肠道微生物相互作用的研究现状

肠道上皮是肠上皮细胞及其分泌物有机构成的黏膜界面。随着技术的进步和对肠道菌群作用的逐渐重视,研究者对肠道上皮与肠道微生物相互作用的认识也不断深入。研究表明,肠道上皮调节并维持肠道微生物的定殖与分布,肠道微生物也影响肠道上皮的多种屏障功能,二者通过一系列细胞分子机制紧密联系,共同维持肠道稳态。此外,其过程中产生的宿主-肠道菌群共代谢物被发现可以反映宿主的生理病理状态,作为指标被应用于临床疾病诊断、治疗效果评估和预后推测。本文基于近年的研究,综述了肠道上皮与肠道微生物的相互作用及其细胞分子机制,为进一步研究和临床应用总结了理论基础,并探讨了未来可能的研究方向。     

美国微生物学会会讯摘要

1.近来对于微生物基因组中的功能性研究,已提到议事日程上.如对梅毒螺旋体基因组分析,推测共有1 030个开放阅读框架(ORF).将每一个ORF均转入噬菌体M13建成噬菌体展示库,使相应蛋白表达,从而可研究患者血清与该蛋白间的相互作用.又例如,发现结核分枝杆菌在培养基中与在感染巨噬细胞中,基因组的能量代谢途径有显著不同.在细胞中表达的一些基因原被视为"看家"基因,可具有毒力作用.因此,微生物基因组研究与微生物学间已出现了再次"联合"的阶段.     

microRNA与病毒感染

microRNA是一类新近发现的由20-23个核苷酸构成的非编码RNA分子,它在生命进程中起着重要作用.病毒的复制和繁殖依赖于宿主细胞,而且对细胞环境的变化敏感.研究表明宿主和病毒都可以编码microRNA,病毒可通过小RNA介导的干扰作用影响宿主细胞,也能利用自身的"独特战略"改变宿主细胞从而满足自己生存的需求,所以,宿主与病毒间存在microRNA-mRNA相互作用的机制.尽管时microRNA与病毒感染的关系研究时间不长,但目前的研究结果为我们理解病毒和宿主之间的相互作用提供了一条途径,并为寻找病毒感染的生物标志物和治疗方法提供了新的思路.     

基于无菌动物研究肠道微生物与类风湿关节炎发病相关性

肠道微生物与宿主的生长发育、免疫、代谢等方面均密切相关,但肠道菌群与宿主之间复杂的相互作用在很大程度上仍然是未知的。目前无菌动物已成为探索肠道微生物与宿主相互作用的重要工具,多项研究使用无菌动物模型探讨肠道菌群在宿主代谢、机体免疫系统的发育和成熟等方面的作用,其中包括肠道菌群在自身免疫性疾病发病及预后中的作用。研究发现,肠道菌群作为环境因素之一可能参与类风湿关节炎(rheumatoid arthritis,RA)发病,然而其因果关系未明。本文将对使用无菌动物探讨肠道微生物参与类风湿关节炎发病的相关性研究作一综述,为进一步深入研究肠道菌群在RA发病中的作用及机制研究提供理论依据。     

病原菌逃避宿主细胞防御的策略

病原菌对宿主致病是病原菌与宿主复杂相互作用的结果。病原菌与宿主相互作用可造成宿主在细胞、组织及器官不同水平的损伤。病原菌对宿主的致病性及毒力,一方面在于病原菌,另一方面在于宿主因素以及宿主与病原菌的相互作用。病原菌-宿主在细胞水平的相互作用是病原菌感染致病的重要环节。结合本课题组对猪链球菌的研究,从黏附与定殖、侵袭、逃避与扩散等方面概述病原菌逃避宿主细胞防御的机制。     

微生物学一直是生命科学中领先的学科

微生物学学科的研究对象决定了它有如下两方面的显著特点:微生物作为最简单的生命体而成为生命科学研究不可替代的基本材料,由此也奠定了微生物学在生命科学中的基础地位;微生物极其丰富的生物多样性决定了它们具有代谢产物多样性,同时又与人类、动植物和环境有着密切的相互作用,使得微生物学也成为应用领域里十分活跃的一门学科。     

微生物学一直是生命科学中领先的学科

微生物学学科的研究对象决定了它有如下两方面的显著特点:微生物作为最简单的生命体而成为生命科学研究不可替代的基本材料,由此也奠定了微生物学在生命科学中的基础地位;微生物极其丰富的生物多样性决定了它们具有代谢产物多样性,同时又与人类、动植物和环境有着密切的相互作用,使得微生物学也成为应用领域里十分活跃的一门学科。