核酸杂交技术在微生物生态学上的应用

由于自然界中大部分的微生物种类到目前为止仍不可培养,传统基于培养和纯种分离的技术在研究微生物生态时面临很大障碍。分子生物学的进展为诸多长期困扰微生物学研究的问题提供了解决办法。核酸杂交技术已被证实在微生物系统分类和微生物生态等领域的研究具有巨大潜力并已被广泛应用。综述核酸杂交技术的基本原理、实际应用及其主要优点和局限性,以及提高其检测灵敏度和特异性的方法,并对该技术的应用前景作了探讨。     

核酸杂交技术在微生物生态学上的应用

由于自然界中大部分的微生物种类到目前为止仍不可培养,传统基于培养和纯种分离的技术在研究微生物生态时面临很大障碍。分子生物学的进展为诸多长期困扰微生物学研究的问题提供了解决办法。核酸杂交技术已被证实在微生物系统分类的微生物生态等领域的研究具有巨大潜力并已被广泛应用。综述核酸杂交技术的基本原理、实际应用及其主要优点和局限性,以及提高其检测灵敏度和特异性的方法,并对该技术的应用前景作了探讨。     

分子生态学方法在微生物多样性研究中的应用

现代的核酸技术正在给生物学的研究带来新的革命,它使人们对于生命现象的研究更为深人,成为揭示生物科学规律的有力手段。自１９８５年Ｐａｔｅ等以核酸测序技术研究微生物的生态和进化问题以对］,对微生物多样性的研究进入了一个新阶段．以往对微生物的认识基于对微生物的培养和纯种分离技术,而在自然环境中的微生物９９．５％～９９．９％的种类至今尚是不可培养的［‘］,成为正确认识微生物生态系的严重障碍。分子生态技术的应用克服了培养技术的限制,对样品进行客观的分析,更精确地揭示微生物种类和遗传的多样性。因此,该技术与…     

几种主要分子生物学技术在真菌生态学研究中的应用

真菌在自然界的物质循环与降解等生态过程中发挥着重要的作用,是生态系统的重要组成部分。然而约90%的真菌种类仍然未知,且大部分难于分离和培养。因此核酸杂交;核酸序列分析;DNA指纹分析等分子生物学技术被用于真菌分类、鉴定、种群结构、群落多样性研究。本文综述了这几种主要分子生物学技术的基本原理及其在真菌生态学研究中的应用现状。     

现代生物技术与饲用微生态制剂

近年来,使用抗生素的副作用越来越多地受到关注,世界上许多国家已出台相应政策来控制抗生素的使用。但是由于养殖行业的迅猛发展,养殖密度加大,养殖动物病害发病的风险提高,急需可替代抗生素的新型绿色饲料添加剂产品。微生态制剂作为一种新型绿色饲料添加剂,在养殖行业发挥了重要作用。随着饲用微生态制剂产品研发的深入,现代生物技术在提升微生态制剂的理论和应用研究方面发挥着重要作用。PCR、核酸分子杂交、基因工程以及组学等技术已应用于微生物菌种鉴定、基因改良、作用机理等研究中。本文对饲用微生态制剂的研发现状进行了阐述,并综述了现代生物技术在饲用微生态制剂研究中的应用。     

空气微生物群落解析方法:从培养到非培养

随着世界范围内流行性疾病以及我国空气雾霾事件的不断发生,空气生物性污染的研究开始受到高度重视,其研究方法也随着分子生物学技术的快速发展而不断更新,由早期以生化技术为基础的研究方法转变为以现代分子生物学技术为基础的研究方法。综述了空气微生物群落多样性解析方法从培养到非培养的发展过程,包括培养技术法、BIOLOG技术、生物标记法、基因指纹图谱技术、核酸杂交技术、实时荧光定量PCR、空气微生物宏基因组学及基因芯片技术,阐述了这些技术的基本原理,比较了各种技术的优缺点并重点介绍了它们在空气微生物群落多样性研究中的应用概况,最后展望了空气微生物学研究的发展方向。     

土壤宏基因组学技术及其应用

传统的基于培养的研究方法只能反映土壤中少数(0.1%～10 %)微生物的信息,而大部分微生物目前还不能培养,因而这部分微生物资源尚难以被有效地开发利用.宏基因组学是分子生物学技术应用于环境微生物生态学研究而形成的一个新概念,主要技术包括土壤DNA的提取、文库的构建和目标基因克隆的筛选.它可为揭示微生物生态功能及其分子基础提供更全面的遗传信息,并已在微生物新功能基因筛选、活性物质开发和微生物多样性研究等方面取得了显著成果.本文对土壤宏基因组学技术的方法和应用作了详细介绍.     

定量稳定性同位素探针技术及其在微生物生态学研究中的应用

定量稳定性同位素探针技术(qSIP)是将生态系统中微生物分类性状与代谢功能联系起来的有效工具,能够定量测定特定环境中单个微生物类群暴露于同位素示踪剂后微生物代谢活动或生长速率。qSIP技术采用定量PCR与高通量测序技术并结合稳定同位素探针技术(SIP),通过向环境样品添加标记底物进行培养,提取微生物生物标记物,利用超高速等密度梯度离心将被同位素标记的重链核酸与未被标记的轻链核酸进行分离,并对所有组分微生物类群进行绝对定量和测序分析,基于GC含量和未标记处理DNA密度曲线量化参与吸收转化的DNA同位素丰度。本文重点阐述qSIP的技术原理、数据分析流程及其在微生物生态学研究中的应用进展,并对该技术存在的问题进行了分析和展望。     

核酸分子杂交技术的应用——比较小鼠腹水肝癌和正常肝RNA

核酸分子杂交技术是近十几年来发展起来的一个灵敏度高、应用面广的研究工具。除了应用于细菌和病毒方面的研究外,已广泛应用于研究细胞分化以及演化发展规律等方面的生物学问题。近些年来,有些工作者应用核酸分子杂交技术,研究人体肿瘤病毒病因及探讨肿瘤发病机理等问题。在一些资料中应用核酸分子杂交技术来研究动物肿瘤或肿瘤发生过程,初     

分子生态学技术及其在环境微生物研究中的应用

分子生态学作为一门新兴的学科已经成为国内外科学家关注和研究的热点。目前的分子生态学技术主要有核酸杂交分析技术、特异性PCR扩增技术、DNA序列分析、基因芯片技术等。这些技术在环境微生物研究中的应用主要包括对微生物多样性的研究、种群结构和动力学的研究、代谢活性的研究以及在全球气候变化中对微生物影响的研究。最后,对环境微生物的分子生态学研究进行了展望。     

MAR-FISH技术及其在环境微生物群落与功能研究中的应用

对复杂环境中微生物群落结构和功能的研究是微生物生态学的重要任务。尽管现代分子生物学技术已经成功地用于解析环境中微生物的群落结构, 但是这些方法并不能提供微生物的原位生理学信息。而一种新的方法, 微观放射自显影和荧光原位杂交集成技术(MAR-FISH)则能够同时在单细胞水平上, 检测复杂环境中微生物的系统发育信息及其生理特性。本文总结了MAR-FISH方法的原理, 实验步骤及其在环境微生物群落与功能研究中的应用。     

荧光原位杂交技术及其在环境微生物生态学中的应用研究

荧光原位杂交技术是一种能够同时对微生物进行定性、定量和研究微生物群落空间分布情况的有力工具。简要介绍了荧光原位杂交技术的方法,并对其在人为创制环境和自然环境中特征性微生物种群及群落生态学中的应用研究进行了讨论,指出了该种技术在应用中存在的问题与缺陷,最后对荧光原位杂交技术在堆肥微生物生态中的应用及与其他方法的组合应用进行了展望。     

FISH技术在微生物生态学中的研究及进展

分子生物学技术在微生物生态学研究中具有灵敏、精确和快速的优势,但不能提供微生物的形态学、数量性状、空间分布等信息。荧光原位杂交技术结合了分子生物学的精确性和显微镜的可视性信息,可以在自然生境中监测和鉴定不同的微生物个体,尤其是对难培养和未被培养的微生物进行检测。荧光原位杂交技术被广泛用于微生物群落结构诊断和评价,现已成为微生物分子生态学研究中的热点技术。对荧光原位杂交技术的发展和在微生物分子生态学中的应用进行了综述,探讨了该技术应用中存在的问题和发展前景。     

未培养微生物的研究与微生物分子生态学的发展*

近年来现代分子技术和基因组学逐渐渗透到有关生命科学的整个领域,也为微生物生态学提供了新的研究方法和机遇。16S rRNA基因序列分析、DNA-DNA杂交、核酸指纹图谱以及宏基因组学等分子技术检查自然环境中的微生物,可以克服传统纯培养技术的不足,是一条探知未培养微生物、寻找新基因及其产物的新途径,开启了我们认识微生物多样性和获得新资源的大门。     

实时荧光定量PCR及其在微生物生态学中的应用

定量描述微生物群落的组成,在微生物生态学的许多研究领域都是非常重要的。然而由于可培养技术的局限性,定量描述微生物群落成为比较困难的事情。最近包括PCR技术在内的分子生物学技术为人们提供了有力的工具,使对微生物群落的分布、丰度等有了进一步的了解。实时荧光定量PCR技术作为核酸定量检测技术,自从发明以来在微生物生态学研究中逐渐得到了广泛的应用。从微生物生态学角度,综述了实时荧光定量PCR技术的原理、发展、优缺点及其在微生物生态学研究中的应用与研究进展,并探讨了实时荧光定量PCR技术的发展和应用前景。     

Tips and tricks for high quality MAR-FISH preparations: Focus on bacterioplankton analysis

The combination of microautoradiography and fluorescence in situ hybridization (MAR-FISH) is a powerful technique for tracking the incorporation of radiolabelled compounds by specific bacterial populations at a single cell resolution. It has been widely applied in aquatic microbial ecology as a tool to unveil key ecophysiological features, shedding light on relevant ecological issues such as bacterial biomass production, the role of different bacterioplankton groups in the global carbon and sulphur cycle, and, at the same time, providing insights into the life styles and niche differentiation of cosmopolitan members of the aquatic microbial communities. Despite its great potential, its application has remained restricted to a few laboratories around the world, in part due to its reputation as a “difficult technique”. Therefore, the objective of this minireview is to highlight the impact of MAR-FISH application on aquatic microbial ecology, and also to provide basic concepts, as well as practical tips, for processing MAR-FISH preparations, thus aiming to contribute to a more widespread application of this powerful method.     

The fluorescent dyes TO-PRO-3 and TOTO-3 iodide allow detection of microbial cells in soil samples without interference from background fluorescence

Visualization of microorganisms in soils and sediments using fluorescent dyes is a common method in microbial ecology studies, but is often hampered by strong nonspecific background fluorescence that can mask genuine cellular signals. The cyanine nucleic acid binding dyes TO-PRO-3 and TOTO-3 iodide enabled a clear detection of microbial cells in a mineral soil, while nonspecific background was greatly reduced compared with commonly used dyes. When used as counterstains for fluorescence in situ hybridization (FISH), both cyanine dyes allowed identification of microbial cells despite strong background from nonspecifically bound probes. TO-PRO-3 and TOTO-3 are easy to use and represent superior alternatives for detecting microorganisms in soil environments.     

元基因组文库分析技术研究进展

随着新的分析技术的不断出现和成熟,促进了微生物分子生态学及相关学科的诞生和迅速发展。其中,元基因组文库分析技术即是近年来微生物分子生态学研究领域兴起的一种新的分析技术。就元基因组分析技术诞生的背景及该技术的原理进行了讨论,着重阐述了元基因组文库分析技术在寻找新基因、开发新的生物活性物质、研究群落中微生物多样性、人类元基因组测序等方面的应用。另外,归纳总结了目前国际上常用的诸如PCR为基础的筛选、荧光原位杂交（fluorescent in situ hybridization,FISH）、底物诱导的基因表达筛选（substrate induced gene expression screening,SIGEX）、基因芯片等元基因组文库筛选方法,并就不同方法的优缺点进行了分析和讨论,指出了目前元基因组文库分析技术存在的主要问题并对今后该技术的发展进行了展望。