人体微生物组研究与人类健康

2016年,医学微生物学与感染病学领域“风声依旧”,继续给世界带来巨大影响。病原微生物与人类之间的关系是一个不断斗争、妥协、共同进化的历史。我们从降临到世界的那一刻,就不再是一个孤独的生命,微生物与我们同行。随着我们不断成长,定居在体内的微生物菌群会发生变化。2016年,以研究人体微生物菌群结构变化与人体健康关系为主要内容的人类微生物组计划(human microbiome)在全球引起了广泛关注......     

开发蛋白质资源的新途径

蛋白质是人类必需的营养品,也是畜禽饲用的必需食料,富含蛋白质的微生物蕴藏着巨大的潜在资源,是人类需要研究、开发的对象,它在代用粮食方面起着极重要的作用,可以说,它是发展食用蛋白的新方向,世界各国都在密切注视蛋白质工程的发展。微生物蛋白或单细胞蛋白(SCP)是微生物生命活动的代谢产物,实现这种菌体蛋白的工业化生产,有其独特的优点。     

人体免疫相关的合成生物学生物安全风险和应对策略研究

人体免疫相关的合成生物学一直是国际生物医学领域的前沿热点之一,它在重大疾病免疫疗法和预防医学等领域显示出了巨大的应用潜力。而人类免疫相关的合成生物学生物安全将越来越成为科技造福人类的重要健康研究主题,这一前沿研究领域也关系到总体国家安全和人类未来命运。在与人体免疫相关的合成生物学领域,重点分析潜在生物安全风险因子,从微生物对免疫功能影响、免疫抑制、免疫过激应答、自身免疫反应和人类基因组免疫5个方面进行研究,提出涉及合成生物学相关的生物安全问题并提出应对策略,为人类健康领域生物安全和合成生物技术科技创新发展保驾护航。     

微生物基因组尺度代谢网络模型构建方法的比较分析

随着后基因时代的到来,微生物的定向菌种改造在生产中发挥着越来越重要的作用.基因组尺度代谢网络模型是微生物定向改造中一种不可缺少的指导性工具,可降低菌种改造的盲目性,增加目的性和成功率.随着研究的深入,基因组尺度代谢网络模型的构建方法也越来越多.究竟选择什么样的方法才能构建出全面准确的基因组尺度代谢网络模型,对于初学者来说是一个大难题.论文结合本课题组的研究,将近年文献报导中出现过的模型构建方法进行了分类和分析,并评述了各种方法的优、缺点,以期为初学者提供参考.具体介绍的方法有:基于基因组注释构建代谢网络模型,基于蛋白组构建代谢网络模型,基于文献挖掘构建代谢网络模型,通过软件和网络平台构建代谢网络模型,基于京都基因与基因组百科全书(KEGG)构建代谢网络模型.五种构建代谢网络模型方法都有其优点,但也有不可避免的缺点,要构建较为准确全面的基因组尺度代谢网络模型,需要将各种方法结合,弥补彼此的不足.图4表0参48     

新型超级细菌NDM-1可能全球蔓延

<正>抗生素由某些微生物在生活过程中产生的,对某些其它病原微生物具有抑制或杀灭作用的一类化学物质。它也是人类抵御细菌感染类疾病的主要武器。但最近研究人员已经发现一种名为新德里金属β内酰胺     

营养相互作用对传统发酵食品微生物群落构建的推动作用研究进展

传统发酵食品是由自然接种的多微生物组成的混菌体系,了解微生物群落自发式构建的机制是认识发酵机理和调控发酵的关键。尽管大量的测序数据已经对传统发酵食品中微生物群落的结构和功能有了较为清晰的认识,但是仍然不清楚微生物群落自发式构建的机制。本文提出微生物群落是分布式的代谢系统,微生物之间的营养相互作用推动了传统发酵食品微生物群落的自发式构建。本文主要阐述了营养相互作用的概念、发生的机理以及研究方法体系,整理了传统发酵食品中微生物之间营养相互作用的研究进展,并提出了未来的研究方向。通过营养相互作用推动的传统发酵食品微生物群落的自发式构建有助于定向控制发酵过程中的微生物种类、提高生产效率和改善发酵质量。     

肠道菌群与疾病关系的研究进展

人类肠道是一个多元化和充满活力的微生态系统,它的结构和功能成为目前生命科学和医学的研究热点。人类肠道拥有100万亿近1 000-1 150种细菌,在这个空间中它们与人类相互作用,对人类健康产生了巨大影响,其中有积极的作用,同时又伴随着潜在的威胁。本文详细论述了国内外关于肠道菌群与疾病关系的研究现状,益生菌对肠道菌群和健康的影响,以及研究肠道菌群的最新方法,为我国开展肠道微生物的研究提供部分参考,同时让人们更加了解肠道微生物对人类健康的影响。     

前言

微生物的生命活动蕴藏着巨大的潜力资源,与人类的生活、生存有着密切关系,表现其有益性和有害性,我们的任务在于:充分有效利用其有益性,并改造或转化其有害性,创建新的生命类型,使之服从于人类的需要,“四化”的需要,这也是我们今后要继续努力大力开发的对象,攻克的目标。     

微生物调查与湖泊生态健康的研究

湖泊生态系统是人类赖以生存和发展的生态基础,湖泊生态系统在提供给人类所需要的各种物质资源的同时也遭到了人类的破坏。本文针对微生物多样性指标在水生态健康评价体系中的重要性进行阐述,微生物与湖泊水质具有较强的相关性,水体中的氮、磷循环以及有机污染物的降解、重金属的富集都与微生物有密不可分的关系,它是环境中物质循环和能量循环的重要参与者,在水体净化过程中起着主导作用,微生物具有数量大、分布广、代谢能力强、方便检测等优势使微生物指标在湖泊生态健康评价体系中发挥重大作用。     

迎接生物技术的第三个浪潮

加入ＷＴＯ在我国经济生活中是件大事 ,它既带给我们巨大的发展机遇 ,也使我们遭遇到巨大的挑战。外贸形势说明 :一场旷日持久的、空前惨烈的经济战已经打响。与生物技术密切相关的农业、医药等产业的状况也不容乐观。在这种激烈竞争形势下 ,中国企业必需学会积极发现并认真构筑自己赖以生存和发展的优势 ,在这当中打造企业自身的技术优势就具有特别重要的意义。令人欣慰的是 ,在新世纪向我们走来的时候 ,生物技术掀起了它的第...     

斑马鱼肠道微生物的研究进展

肠道微生物作为人体重要的"微生物器官",在人体发育、肠道屏障、免疫调节、营养物质消化吸收、毒素排出、血管生成,以及疾病的发生、发展等方面发挥着巨大的作用。脊椎动物生物模型斑马鱼因其各系统发育与人类相应系统有许多共同特点,且具有胚胎透明、发育快速、肠道易于取样等优势,故成为研究肠道微生物的理想模型。然而在国内关于斑马鱼肠道微生物的研究尚处于起步阶段。文章总结了斑马鱼中肠道微生物的相关功能、肠道微生物群落的构建及其演替规律及肠道微生物结构的影响因素,为研究肠道微生物对人类健康的影响及其在疾病治疗中的应用前景提供理论依据。     

微生物组:新机遇,新天地——“微生物组专刊”序言

<正>苍天之下,众生芸芸。这里的"众生",说的是我们肉眼所见,我们所不能见者,其数量远远超过所见者。"微生物"是给这些"不能见者"的一个统称,借助于各种工具包括光学和电子显微镜,我们可以看到这些微生物;通过各种分析测试方法,我们可以感知他们的存在。其实,微生物无处不在,无处不显现他们的作用:在江河湖海和土壤中,他们默默地清理人类活动造成的非自然状况;他们与草木共生、与庄稼作物等共处,造就了我们看到的郁郁葱葱,提供了人类的食物;     

宏基因组学:土壤微生物研究的新策略

土壤中多数微生物不可培养,这限制了微生物资源的开发利用。宏基因组学方法在开发和利用不可培养微生物资源方面有巨大潜力,可以将其运用到土壤微生物学研究中。对土壤宏基因组DNA的提取、宏基因组文库的构建和筛选等方面的研究现状和进展进行了简要综述。     

食源性致病微生物危害风险及其防控用抗菌生物活性肽研究进展

食源致病微生物是污染食品、食用农产品的主要生物危害物,严重威胁人类及动物健康;同时也给食品、食用农产品产业造成巨大经济损失,是制约产业健康可持续发展的关键危害因素。传统依赖抗生素对致病微生物的防控效果显著,但由于抗生素长期的不合理使用甚至是滥用所诱发产生的致病微生物耐药性,以及对人类和动物体内脏器、肠道组织、神经和代谢系统正常功能构成的潜在危害性等问题也同样突出。抗菌生物活性肽作为具有抗菌功能的生物多肽类蛋白质,被认为是对人类、动物以及生态环境友好的抗菌物质,有望替代抗生素用于致病微生物的防控,现已成为探索新型安全抗菌类药物研发的热点。全面梳理了食源致病微生物种类、污染特点及其主要危害风险;系统概述了抗菌生物活性肽主要类型、来源及其创制技术;着重介绍了当前抗菌生物活性肽在食源致病微生物防控上的研究状况,并深入探讨了其应用前景、存在问题及拟解决对策,旨在为食品、食用农产品中食源性致病微生物筛查以及靶向防控技术提供最新的有参考价值的文献资料和创新思路。     

论微生物对环境的改善

生活中几乎无处不在的微生物虽然个体微小,却无声无息的改变着我们周围的环境。尤其在严重到已经上升为国际话题的环境问题上,微生物更是发挥了巨大地改进作用。不同种类的微生物对空气,水,土壤的污染有着不同的作用。利用微生物自身代谢,富集功能改善环境已成为当前环境研究的新课题。     

胚胎干细胞定向分化为心肌细胞研究进展

胚胎干细胞在体外可分化为 3个胚层的所有组织细胞。诱导人类胚胎干细胞定向分化为心肌细胞可为心肌梗死、心肌坏死等重大心脏疾病患者实施细胞治疗 ,也可作为种子细胞 ,用于构建供器官移植用的人造心脏 ;进一步可研究心肌细胞发育分化的分子机理及更直观的用于体外筛选人类心血管药物等。对人类胚胎干细胞及其定向分化为心肌细胞分子机理的研究进展及其所面临的问题作一综述。     

三菱油化学公司开发了充分利用菌体代谢能力而抑制其增殖的新方法

日本三菱油化学公司开发了只抑制菌体的增殖反应充分利用微生物代谢能力的新的微生物变换法。这种技术所完成的微生物变换反应,是将存在辅酶等的多酶反应在不受原料制约的条件下,在工业化水平上,以酶反应的高产率简便地进行的过程。它和过去的静止菌体法不同。因为后者只到酶合成,把微生物当作装酶的口袋;又和用物理方法抑制增殖体自身的固定化增殖微生物法也不同。该公司将此法命名为活细胞反应(Living Cell Reaction,LCR)。详情将在4月初召开的日本农艺化学会上发表(并请参阅本刊1988年     

放线菌——微生物药物的重要资源

微生物早在38亿前已经在地球上发生,但人们真正认识它们的存在也只有300年。迄今,事实尽管说明微生物是地球生命体的主要组成,维持着地球的生态平衡,并起着了解地球历史和地球生命健康以及开发所有应用生物技术潜能的关键作用;然而,我们对它们中的大多数仍然了解甚微。因此,微生物仍然是我们人类不断获得知识和发展生物技术的重要载体。     

试论分子生物学在生产实践中的重要性

分子生物学是一门新兴的学科,通过对生物大分子之间相互作用和关系的研究,从分子水平对生物的生命现象和生命发展进行详细的研究。在生物工程的基础应用方面,分子生物学也发挥了巨大的作用。根据人类目前对生物工程科学的应用和了解,预测在今后基因工程将会有更进一步的发展,从而给微生物良种、动植物定向培养,以及人类遗传疾病的治疗等方面提供解决方案。目前人类科学家在基因工程的课题中,通过基因调控来研究细胞癌变已经有了很大的进展。     

合成生物学在环境修复中的应用

环境问题是21世纪人类面临的最严重的挑战。随着现代工农业飞速发展,生态环境日益恶化,难降解污染物如新兴污染物逐渐显现,已成为制约社会经济可持续发展的重要因素。微生物具有强大的环境修复能力,但是其进化速度远不及新兴污染物出现的速度,亟需应用合成生物学的技术来解决这一难题。在充分认识难降解有机污染物微生物降解(途径)特性的基础上,利用我国丰富的微生物与基因资源,运用合成生物学的手段,定向设计和改造现有降解菌株,构建能够降解一种或多种污染物的工程菌株;同时针对复合型污染,如废水等,在建立典型有机污染物代谢、调控和抗逆相关基因元件的模块库基础上,引入人工菌群等策略,对生物系统进行理性设计和组装,构建典型环境污染物的高效降解菌群,可有效促进我国新兴污染物微生物分解代谢的研究,为环境修复的工程应用提供技术支持。