转座子相关技术在微生物功能基因组研究中的应用

转座子是DNA插入因子的一种,是指能在基因组间或组内跳跃的DNA片段。转座子作为插入突变剂或分子标签已被广泛地应用于基因的分离和克隆,且因其独特的性质已成为发现新基因和基因功能分析的有效工具。这使得转座子无论是在单基因水平还是全基因组水平,都成为细菌、酵母和其他微生物研究的有力工具。简单而有效的体外转座反应可以对一些以往难以进行分析的顽固微生物进行转座诱变分析。而建立在转座子基础上的信号标签诱变技术和遗传足迹法的应用则发现了一些新的病原微生物毒力因子,从而可以更好地对这些病原微生物的致病机理进行阐述。这些再次说明转座子是微生物功能基因组研究中的有力工具。本文综述了转座子及其衍生载体介导的一些技术,并讨论其在微生物功能基因组研究中的应用。     

微生物对拟除虫菊酯类农药残留的生物修复

拟除虫菊酯类农药是一类高效、广谱农药,且具有低毒性和能被生物降解之特性,但其残留却给人们的健康带来了巨大的威胁,如何有效地去除其残留成为摆在环境工作者面前的一项重大课题。以生物修复为理论基础的农药残留降解菌技术为解决这一难题带来了新思路,该方法操作简便、经济实用,在国内外均成为环境工作者的研究热点。     

一株紫罗兰蓝色素产生菌的分离、鉴定及其活性产物的特性分析

[目的]调查秦巴山地区微生物物种的多样性,建立用于活性产物筛选的微生物代谢产物库和菌种资源库,通过数据库平台进行资源共享.[方法]采用不同的分离方法,分离存在于不同生境的微生物类群,通过形态、生理生化及分子生物手段鉴定菌种,发酵并通过甲醇提取代谢产物.[结果]从本地区土壤样本中分离获得一株产水溶性紫罗兰蓝色素的放线菌Str-4331,在高氏培养基上其气生菌丝为白色,产生水溶性紫罗兰色素,镜检观察孢子丝螺旋形,孢子椭圆形至长圆形,通过形态、生理生化特征初步确定为链霉菌.利用ClustalX对其16S rRNA进行序列比对,用Neighbor-Joining (NJ)构建系统发育树,并用Bootstraping法对其评价.实验结果表明,该菌基因序列与砖红链霉菌(Streptomyces lateritius) LMG 19372基因序列有99％的最高相似性.抑菌试验表明,活性产物具有较强的抗革兰氏阳性细菌活性.色素在水溶液中颜色随着pH的变化而变化.质谱分析显示3个主要化合物,分子量分别为557.68、588.43、485.18 kD,其中分子量为557.68 kD化合物与榴菌素B分子量一致.[结论]根据菌株的16S rRNA序列分析结果,结合菌株的培养特性和生理生化特性,将菌株Str-4331归属为砖红链霉菌(S.lateritius).该菌种首次在本地区分离到,具有进一步研究开发的价值.     

酱香型白酒发酵中地衣芽孢杆菌与酿酒酵母的相互作用

【目的】为解析酱香型白酒酿造群体微生物的发酵过程, 研究了酱香型白酒酿造中重要微生物地衣芽孢杆菌与酿酒酵母之间的相互作用, 并对它们之间的作用机制进行初步探讨。【方法】通过地衣芽孢杆菌与酿酒酵母共培养体系的构建, 认识了两者的相互作用, 初步分析了酿酒酵母产生抑制物的分子量, 耐热性及对蛋白酶敏感性等特性。【结果】研究表明, 酿酒酵母发酵造成的酸性环境以及某些代谢物质能够抑制地衣芽孢杆菌的生长, 这些物质分子量大于10 kD, 对热和蛋白酶敏感。【结论】白酒酿造中酿酒酵母通过产酸以及大分子的蛋白质类物质对地衣芽孢杆菌生长形成抑制, 该研究促进了对白酒酿造群体微生物发酵过程的解析。     

环境因素对PlnA诱导类植物乳杆菌产生细菌素效果的影响

【目的】研究人工合成的PlnA (Plantaricin A)诱导类植物乳杆菌L-XM1细菌素合成的功能及环境条件对其诱导效果的影响。【方法】制备类植物乳杆菌L-XM1 Bac?培养物, 用人工合成的PlnA对其进行诱导, 确定PlnA在类植物乳杆菌L-XM1细菌素合成中的作用, 并通过比较不同温度、pH以及NaCl浓度、乙醇浓度条件下PlnA的诱导活性, 研究环境条件对PlnA诱导效果的影响。【结果】在不同温度及pH条件下, 自诱导肽PlnA的诱导活性有很大的差异, 较高的培养温度及pH有利于其诱导活性的发挥。不同浓度的NaCl对PlnA的诱导活性影响不大。乙醇可以减弱PlnA的诱导活性, 高浓度的乙醇完全抑制PlnA的诱导活性。6%乙醇对细菌素合成的抑制可以被700 μg/L的PlnA消除, 含有8%乙醇的培养基中, 恢复细菌素的合成需要浓度高达1 000 μg/L的PlnA。【结论】环境条件可以影响诱导肽PlnA的诱导活性, 乙醇对细菌素合成的抑制可以通过增大PlnA的浓度消除。     

环境微生物培养新技术的研究进展

遍布于地球上各种生境中的微生物具有丰富的物种多样性.迄今为止,能够在实验室条件下培养的微生物仅仅是其中的一小部分,微生物物种的绝大多数还都难以在现有培养技术和条件下进行繁殖和生长.人们把那些尚未在实验室获得培养生长的微生物称之为未培养微生物(Uncultured microorganisms).本文概述了一些制约微生物培养生长的影响因素,重点介绍了近年来出现的一些新颖独特的环境微生物培养技术和方法,包括稀释培养法、高通量培养技术、模拟自然环境的扩散盒技术、土壤基质膜装置、细胞微囊包埋技术等.此外,本文还总结了通过改善微生物培养条件、设计开发新型的微生物培养基等方面取得的令人瞩目的进展.这些新颖培养技术和培养方法的出现,显著提高了微生物的可培养性,发现和鉴定了许多新的微生物物种,极大地丰富了可培养微生物的多样性和微生物资源,并为深入研究和开发微生物奠定了良好的资源研究基础.     

PBL (Problem-based learning)教学模式在微生物 制药设计性实验教学中的应用

微生物制药设计性实验是提高学生专业技能和培养创新能力的一种重要途径.为提高教学质量,我们在设计性实验教学中开展了基于问题的学习(PBL)教学模式.PBL教学模式的引入显著地提高了学生的学习积极性,锻炼了学生分析和解决问题的能力,增强了沟通和交流能力.本文报道PBL教学模式在微生物制药设计性实验中的实施情况,并对实施过程中出现的一些问题进行分析和探讨.     

半导体矿物介导非光合微生物利用光电子新途径

自然界中微生物按其能量代谢途径主要分为两种:光能营养微生物和化能营养微生物.化能营养微生物作为非光能营养微生物长期被排除在以日光为能量来源的能量利用途径之外.本文介绍了一种新的微生物能量利用途径,即非光能营养微生物通过半导体矿物光催化作用来利用太阳能进行生长.实验室模拟体系中,金属氧化物、金属硫化物等天然半导体矿物在模拟日光激发下产生的光电子促进了化能自养与异养微生物的生长.研究结果表明微生物的生长与光子能量和光子数量密切相关,同时不同波长光辐照下的微生物生长情况与矿物的光吸收谱相吻合.这一能量利用途径的光能-生物能转化效率为0.13‰-1.90‰.在含有天然半导体矿物与天然微生物的红壤体系中,进一步发现半导体矿物光催化能够明显改变环境微生物的种群结构.已有的研究揭示了一种新发现并极有可能长期在地球上存在的微生物能量利用途径,即通过自然界中半导体矿物日光催化作用产生的光电子能够促进非光能营养微生物的生长代谢活动.     

积雪和冻结土壤系统中的微生物碳排放和碳氮循环的季节性特征

土壤微生物作为生态系统中重要的分解者,在对动植物残体以及土壤有机质降解的过程中,一方面释放CO2到大气中,是土壤碳排放的重要组成部分;另一方面,在分解的过程中,形成了可供给植物利用的无机养分.由于温度对代谢活动的直接影响,过去对微生物代谢的研究主要集中在生长季,通常假设冬季土壤微生物的活力可以忽略.陆地表面近60％的区域经历着季节性积雪覆盖和季节性土壤冻结的影响.近年来的研究表明,由于积雪的覆盖,形成很好的绝缘层,雪被下土壤中微生物仍然具有显著的活性,对土壤碳排放和植物的养分吸收具有重要的贡献.本文就积雪和冻结土壤系统中的微生物碳排放和碳氮循环的季节性特征进行了全面的分析,综述了国内外冬季雪下碳氮循环的研究现状,提出了目前研究中存在的问题和未来的研究方向,强调了开展温带冬季雪下土壤微生物碳氮循环研究的必要性和重要性.     

《微生物学报》综述文章投稿最新要求2011年12月，第3次修订北大核心CSCD

为了避免篇幅庞大、罗列文献、内容空泛、缺乏观点,力求内容更加新颖、并更具可读性,自2003年本刊对综述类投稿提出了具体的要求,先后又作了两次修订。1．篇幅：主要刊登微型综述（minireview）,来稿字数最好控制在5000字以内（不包括参考文献）。2．新意：选题要有新意,对读者及同行确有一定的启发作用和参考价值。