分子微生物学研究动态与发展趋势

在基因组学、蛋白质组学、转录组学和代谢组学等不同层次展开的分子微生物学研究取得了丰硕成果。分子微生物学正在从分析生物学迈向统一生物学的研究阶段,其研究成果必将对揭开生命活动的奥秘和推动第三生物产业的发展具有重要的意义。     

不同碳源诱导下牦牛瘤胃厌氧真菌Orpinomyces sp. YF3的产酶机制

为探究体外发酵牦牛瘤胃源厌氧真菌Orpinomyces sp. YF3在不同碳源诱导下的产酶机制,本研究利用厌氧培养管在10 mL基础培养基中分别添加不同碳源复杂度的葡萄糖(glucose, Glu)、滤纸(filter paper, Flp)、微晶纤维素(avicel, Avi)各8 g/L作为唯一碳源进行体外发酵,检测发酵液中的纤维降解酶活性和挥发性脂肪酸,并利用转录组学探究Orpinomyces sp. YF3的产酶机制。结果表明葡萄糖诱导下的发酵液中羧甲基纤维素酶、微晶纤维素酶、滤纸酶和木聚糖酶的活性,及乙酸的比例显著升高(P＜0.05),丙酸、丁酸、异丁酸的比例显著降低(P＜0.05)。进一步分析发现与纤维降解酶相关的差异表达基因(differentially expressed genes, DEGs)在Glu组中显著上调。基因本体论(gene ontology, GO)功能富集显示DEGs主要集中在木聚糖酶、纤维素酶、葡萄糖和碳水化合物等的分解代谢过程及相关酶活性,京都基因和基因组百科全书(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes, KEGG)通路分析富集到的纤维降解酶相关的差异通路主要是淀粉和蔗糖代谢途径、其他聚糖降解途径。以上结果表明,以葡萄糖为碳源底物的Orpinomyces sp. YF3可增加纤维素降解酶活性,提高乙酸比例,通过调控纤维降解酶基因的表达及相关代谢通路来提高对底物的降解能力,提高能量利用效率。这为Orpinomyces sp. YF3在实际生产中的应用提供了理论基础。     

产脂肪酶真菌的选育及酶学性质研究

从富含油脂土壤中筛选出一株产碱性脂肪酶酶活达6.40U/mL的真菌菌株,经显微形态及ITS序列分析鉴定为产黄青霉Penicillium chrysogenum,该菌株命名为Penicillium chrysogenum J23。该菌的最佳产酶培养条件为：蔗糖1.0%、蛋白胨2.0%、橄榄油1.0%、MgSO4·7H2O 0.05%、接种量1.0%、初始pH 9.0、摇床转速200r/min、30℃培养48h。其所产脂肪酶的最适反应温度与pH分别为33℃和7.5,在pH6.0－10.0酶具有良好的稳定性,在50℃处理2h仍可保持30%以上的酶活力,50mmol/L的Ca2+、Mg2+、K+分别对酶有较强激活作用,而50mmol/L的Fe2+、Mn2+、Cu2+、Pb2+、Li2+对酶则有不同程度的抑制作用。     

真菌细胞溶壁酶的产酶培养和应用效果

从土样中分离的７１株木霉（Ｔｒｉｃｈｏｄｅｒｍａ ｓｐ．）筛选出一株分解几丁质和葡聚糖能力较强的菌株。该菌株在麸皮、稻草粉、硫酸铵和诱导物为主成份的固体培养基上,经过２５℃、８４ｈ的培养,产生较高的真菌细胞溶壁酶,能溶解酵母、毛霉、黑曲霉及食用菌等丝状菌丝体的细胞壁,形成原生质体,经选用酵母、毛霉等进行原生质体再生,效果较优。     

菌根真菌与兰科植物互作的组学研究进展

兰科植物因其具有丰富的物种多样性和重要的社会经济价值,多年来一直是植物学及生态学界的重点研究对象.菌根真菌对兰科植物的种子萌发、营养吸收和种群动态等多个方面都具有十分重要的作用,因而近年来受到越来越多的关注.探究菌根真菌与兰科植物互作的内在机制是目前兰科菌根研究的一大热点领域,同时也为兰科植物野生资源保护和种群恢复提供...     

工业生物催化技术

以蛋白质酶的工程应用为核心的工业生物催化技术,被认为是生物技术继生物医药和转基因植物之后的第三次浪潮。它的发展与应用将对人类的工业化学过程带来根本的变革。工业生物催化的兴起与以下的两个关键技术因素有密切的关系：(1)蛋白质定向进化技术的出现,(2)基因组学和蛋白质组学的发展。探讨了工业生物催化技术的现状和发展趋势,并对我国如何发展该领域的基础和应用研究提出一些见解。     

产β—葡萄糖苷酶真菌诱变菌株快速筛选方法

报道了一种快速筛选产β-葡萄糖管酶真菌诱变菌株的方法。该法利用ρNPG经β-葡萄糖苷酶水解,水解产物ρNP在碱性条件下显色的原理。采用自制的特殊初筛平皿.经一年多的实践应用表明此法具有简便、灵敏、筛子消耗量小、筛选效率高等优点。     

Meta-analysis在多种组学领域的应用

Meta-analysis作为一种整合多特征、多数据的统计方法,上世纪90年代被引入生命科学领域。随着高通量测序技术的快速发展,以基因组学、转录组学和蛋白质组学为核心的生命组学逐渐成为生命科学研究的新热点。海量数据的快速产出推动了组学研究的发展,也引发了数据规模过大、难以系统整合等问题。针对上述情况,meta-analysis被广泛地应用于分析各组学数据,方法也不断得到改进。本文系统总结了有代表性的meta-analysis方法,考察了目前meta-analysis在多个组学领域的应用现状,最后讨论了meta-analysis尚待解决的问题并展望未来的发展方向。     

多组学前沿技术专刊序言

后基因组时代,基因组学、转录组学、蛋白质组学及代谢组学等技术应用日趋广泛,功能注释成为生命科学研究的中心任务,多组学整合分析成为全面解析生物学机理的主要手段。本专刊邀请了国内多组学领域的相关专家学者介绍了基因组学、转录组学、蛋白质组学及代谢组学等领域最新进展和应用成果,收录了相关文章28篇,以供从事多组学研究的科研工作者参考。     

系统生物学在工业微生物研究中的应用

功能基因组学以揭示基因组的功能及调控机制为目标,是21世纪最热门的研究领域之一。近来功能基因组学领域的研究被用于工业微生物的研究中,该文对功能基因组学在工业微生物中的应用做了简单综述。     

非洲猪瘟病毒研究进展:组学视角

非洲猪瘟(African swine fever,ASF)是由非洲猪瘟病毒(African swine fever virus,ASFV)引起的一种致死率可高达100%的猪烈性传染病。ASF的传播方式复杂多样,目前无商品化疫苗可用,仅能依靠检疫结合扑杀进行防控,严重威胁全球养猪及相关行业的健康发展。阻碍ASF疫苗研发的主要因素是ASFV的基因型众多、结构复杂,以及对ASFV致病和免疫逃逸机制的认识不足。本文从基因组学、转录组学、蛋白质组学和代谢组学等层面多角度综述ASFV的生物学特性及其致病和免疫逃逸机制,以期揭开ASF这个\"杀手\"的神秘面纱,为ASFV的致病机制研究和ASF的防控提供参考。     

原虫的蛋白质组学研究进展

随着“人类基因组计划”的完成,包括双向电泳和质谱技术的蛋白质组学作为基因组学研究的补充和终点,不断增加我们对基因功能的理解,逐渐成为医学研究的中心。原虫作为医学研究的对象和工具,研究内容十分广泛。本文将从原虫生活史、致病机理、潜在疫苗以及抗药性等方面对原虫的蛋白质组学进行综述。     

Gene induction during differentiation of human monocytes into dendritic cells: an integrated study at the RNA and protein levels

Changes in gene expression occurring during differentiation of human monocytes into dendritic cells were studied at the RNA and protein levels. These studies showed the induction of several gene classes corresponding to various biological functions. These functions encompass antigen processing and presentation, cytoskeleton, cell signalling and signal transduction, but also an increase in mitochondrial function and in the protein synthesis machinery, including some, but not all, chaperones. These changes put in perspective the events occurring during this differentiation process. On a more technical point, it appears that the studies carried out at the RNA and protein levels are highly complementary.     

Yeast genomic databases and the challenge of the post-genomic era

Since the completion of the yeast genome sequence in 1996, three genomic databases, the Saccharomyces Genome Database, the Yeast Proteome Database, and MIPS (produced by the Munich Information Center for Protein Sequences), have organized published knowledge of yeast genes and proteins onto the framework of the genome. Now, post-genomic technologies are producing large-scale datasets of many types, and these pose new challenges for knowledge integration. This review first examines the structure and content of the three genomic databases, and then draws from them and other resources to examine the ways knowledge from the literature, genome, and post-genomic experiments is stored, integrated, and disseminated. To better understand the impact of post-genomic technologies, 20 collections of post-genomic data were analyzed relative to a set of 243 previously uncharacterized genes. The results indicate that post-genomic technologies are providing rich new information for nearly all yeast genes, but data from these experiments is scattered across many Web sites and the results from these experiments are poorly integrated with other forms of yeast knowledge. Goals for the next generation of databases are set forth which could lead to better access to yeast knowledge for yeast researchers and the entire scientific community. Electronic Publication     

组学技术及其在食品科学中应用的研究进展

后基因组时代的主要研究任务即是组学(转录组学、蛋白质组学及代谢组学)研究,其发展迅速,有望成为解决生命科学领域诸如食品品质与安全等科学问题的有力工具.组学研究为食品科学相关研究提供了新的思路和技术,在食品加工、贮藏、营养素检测、食品安全以及食品鉴伪等领域中已有广泛的应用.综述转录组学、蛋白质组学及代谢组学研究的核心技术,以及组学技术在食品科学研究中的研究进展,并对其应用前景进行展望.