高校微生物学实验课考核内容和方法的创新研究

微生物学实验是高等院校生命科学及其相关专业的一门基础必修课。在创新实验教学内容的基础上,对微生物学实验课的技能考核内容与方法进行了一系列探索,实践表明,在学期末进行微生物学实验技能考核对提高微生物学实验教学质量具有重要意义。     

生物工程强化微生物电合成转化CO_2的研究进展

微生物电合成(Microbial electrosynthesis,MES)可直接利用电能驱动微生物还原固定CO_2合成多碳化合物,为可再生新能源转化、精细化学品制备和生态环境保护提供新机遇。但是,微生物吸收胞外电极电子速率慢、产物合成效率低和产品品位不高,限制了MES实现工业化应用。在概述阴极电活性微生物吸收胞外电子的分子机制的基础上,重点综述近5年应用生物工程的理论和技术强化MES用于CO_2转化的策略与研究进展,包括改造和调控胞外电子传递通路和胞内代谢途径以及定向构建有限微生物混合培养菌群三方面,阐明了生物工程可有效突破MES中电子传递慢和可用代谢途径相对单一等瓶颈。针对目前生物工程在改进MES所面临的主要问题,从胞外电子传递机理研究、基因工具箱开发、组学技术与现代分析技术联用等角度展望了今后的研究方向。     

放线菌环二肽类活性天然产物生物合成研究进展

环二肽(cyclodipeptide,CDP)是一类由2个α-氨基酸缩合而成的最小环肽分子,也可称为二酮哌嗪类化合物(diketopiperazines,DKPs)。CDP具有稳定的DKP环状骨架结构,活性广泛而显著,药用前景良好,发掘意义重大。放线菌是重要的CDP生产菌,同时具有非核糖体肽合成酶(nonribosomal peptide synthetase, NRPS)与环二肽合酶(cyclodipeptide synthase, CDPS)两种DKP骨架合成催化酶,并从中发现多种骨架结构修饰酶,研究开发价值巨大。本文系统介绍了放线菌CDP类活性化合物的DKP骨架合成途径及其结构修饰机制两方面的研究工作,以期为新型CDP类天然产物的发掘、新颖CDP分子生物合成机制的阐明及合成生物学设计与应用等领域的研究与实践提供参考。     

分型检测致泻性大肠埃希氏菌PCR技术研究进展

致泻性大肠埃希氏菌是一类能够引起人类和动物腹泻的食源性致病菌,迅速确定致泻性大肠埃希氏菌的污染来源可有效缩小疫情影响范围,建立简便高效的致泻性大肠埃希氏菌检测与分型技术是保障食品安全和控制疫情的关键。为适应对时间敏感度较高要求的现场或在线检测,基于PCR技术的检测分型方法不断地被标准化和规范化。对近年来国内外的致泻性大肠埃希氏菌分子检测与分型的PCR技术研究进展进行了综述,并详细地介绍了多重聚合酶链反应、荧光实时定量聚合酶链反应和核酸等温扩增技术的原理及其优缺点。为致病菌溯源方法的选择提供参考,对防御并控制致病菌引起流行病传播具有重要的意义。     

一株具有广谱抗菌活性炭样小单孢菌的全基因组序列测定

【目的】炭样小单孢菌JXNU-1是一株具有广谱抗菌活性的放线菌,研究揭示该菌的基因组序列信息。【方法】采用高通量测序技术对炭样小单孢菌JXNU-1的基因组DNA测序,利用SOAPdenovo软件组装,人工PCR修补基因组部分缺口,然后进行生物信息学分析。【结果】对炭样小单孢菌JXNU-1的全基因组序列进行了测定和注释,得到基因组精细图,相关序列已提交GenBank,获得登录号为JXSX00000000。【结论】研究为揭示炭样小单孢菌JXNU-1抗生素产生机制及其抗菌机理提供了基础数据,对进一步研发其抗生素具有重要的理论意义和巨大的应用价值。