构建微生物突变体的方法综述

生物学范畴内的突变是指细胞中的遗传物质发生可遗传的改变,包括DNA碱基对的置换、增添或缺失等结构的变化。人们利用突变生物体进行科学研究和培育新产品。综述了人工构建突变体的几种常用方法及原理,着重介绍了应用基因工程技术进行微生物改造的方法,为科研工作和生产实践拓展思路。     

微生物富集方法及其应用的研究进展

目前临床上常用的微生物检测方法主要有分离和培养法、酶联免疫吸附试验(ELISA)以及核酸检测技术等。有效的微生物富集方法不仅为后续检测工作提供帮助,而且在某些微生物含量极低的情况下决定整个检测实验的成败。本文综述微生物富集方法原理及应用研究的进展。     

基于宏基因组测序的植物叶表微生物富集及DNA提取方法

获得高质量的微生物基因组DNA是进行复杂微生物群落宏基因组学研究的基础和难点。植物叶表是一个微生物多样性丰富的复杂生态系统,这些微生物群落可以调节叶片功能性状,影响植物的适应性。深入了解叶表微生物群落的基本结构和功能原理,有助于在促进植物生长和植物保护方面发挥重要的应用价值。由于叶表严苛的环境,导致富集叶表微生物难度较大,严重限制了高质量叶表微生物基因组DNA的提取。基于现有DNA提取方法,加入表面活性剂Silwet L-77进行前处理,同时循环利用洗脱液,加强叶表微生物的富集,以提高叶表微生物的获取量。结合商业试剂盒方法进行提取得到高纯度、高浓度的基因组DNA。经过质量控制和建库测序验证,DNA质量达到宏基组建库的要求。通过此方法可以提高叶表微生物分离和收集效率的方法,提高叶表微生物DNA提取成功率,为应用高通量测序技术研究叶表微生物组成和其他植物分子生物学研究提供参考。     

活性污泥中电活性微生物的富集筛选研究进展

活性污泥含有多种微生物,是废水处理系统中污染物降解转化的重要驱动者。电活性微生物(Electroactive microorganisms,EAMs)是活性污泥的重要微生物类群,在废水资源化与能源化中发挥着核心关键作用。本文概括了活性污泥中EAMs的富集和筛选方法,整理总结了目前已从活性污泥中获得的EAMs菌种资源信息,在此基础上分析了从活性污泥中富集和筛选EAMs所存在的问题,并进一步展望了未来的研究方向,以期加速EAMs菌种资源的挖掘,促进以EAMs为主导的废水资源化与能源化技术发展。     

离体繁育突变体的低成本方法

虽然已用离体突变繁育法成功地获得了花色变异体,但这一技术形成了大量不稳定,低潜力突变体。大量此类“不适”突变体提高了田间试验的成本。有一种假设认为,通过继代培养辐射过的外植体,能够只保留适宜的突变细胞并使之表达,Cork大学的A.C.Cassells及共同事根据这一假设进行试验,尝试在田间试验之前,通过对辐射过的离体芽进行一系列继代培养,清除不适用的变异体。     

蛋白质突变体基因库构建方法的研究进展

体外定向进化是蛋白质工程中一个非常有效的设计策略。最近几年,在过去常用的寡核苷酸介导的随机突变、易错PCR和DNA改组等方法的基础上又出现了一些新的定向进化方法。本文对这些方法及其特点加以总结,为解决特定问题选取何种方法提供一定依据。最近研究表明：定向进化和理性设计相结合、定向进化和以结构为基础的计算设计方法相结合正成为蛋白质工程中两个新的发展方向。     

富集微量元素钼的研究及在微生物中的应用

钼是动物和人体所必需的微量营养元素,是固氮酶、硝酸还原酶、黄嘌呤氧化酶和亚硫酸氧化酶等多种酶的重要组成成分,参与和影响机体内多种代谢过程,如细胞内的电子传递、机体内铁代谢、醛氧化等。钼对癌症、肝脏疾病、心脑血管疾病以及克山病、龋齿、小细胞低色素性贫血和区域性脱发等地方病有很好的防治作用。     

尿液蛋白富集方法的比较

人尿液中蛋白含量低,在进行质谱分析时易被高丰度蛋白掩盖。因此,发展高效和高选择性的富集方法,是实现尿蛋白标记物深度覆盖的必要前提。探究不同实验方法对尿液蛋白富集和尿蛋白质组的影响尤为重要。本研究采用超滤法、硝酸纤维素膜富集法和饱和硫酸铵沉淀法,等体积各处理5例健康志愿者和膀胱癌患者10 mL尿液样本,富集尿液蛋白,SDS-PAGE分离尿蛋白,比较不同方法纯化的效率;通过质谱分析,比较不同纯化方法的肽段鉴定效果,确定针对尿液蛋白质组蛋白的最佳富集方法。相对于超滤和硝酸纤维素膜富集法,饱和硫酸铵沉淀法成功地应用于健康人尿蛋白的富集和质谱检测,在保证回收蛋白质量的前提下,可减少高丰度白蛋白的干扰,富集更多低丰度蛋白,提高了质谱鉴定的灵敏度。综上所述,饱和硫酸铵提取尿蛋白的效果较好,该方法具有大规模处理尿液、提高蛋白质组学筛选临床诊断标记物研究的应用潜力。     

一种筛选拟南芥突变体的有效方法

经甲基磺酸乙酯（EMS）诱变处理的拟南芥种子,接种于MS培养基上,垂直放置培养4天后,将幼苗转移至胁迫培养基中,以倒置幼苗180°所形成的弯曲生长根作为指标筛选拟南芥耐营养胁迫突变体。利用这种方法,成功地筛选到一个耐低钾的隐性单基因拟南芥突变体。本方法同样适用于其他类型突变体的筛选。 Abstract：his paper introduces a root-bending assay for isol ation of Arabidopsis mutants tolerant to nutrition stress. Seeds of wild-ty pe Arabidopsis thaliana (ecotype Landersberg erecta) were mutagenized wi th ethyl methyl sulfide (EMS),and M2 populations were screened for mutants. Fo ur-day-old seedlings with 1-to 1.5-cm-long roots were transferred from the vertical agar plates onto to a second agar medium that was supplemented with det erminate stress. The seedlings were arranged in rows, and the plates were orient ed vertically with the roots pointing upward. After another 4 days, the root be nding seedlings were selected for putative mutants and transferred to soil to gr ow to maturity.Seeds from the putative mutants were screened again to determine the true mutants.By using this root-bending assay we have isolated a low-K+-tolerant (lkt1) mutant which is caused by single recessive nuclear mutation. F or lkt1 mutant screening,K+concentration of the medium was 100μmol/L because root growth of wild type seedlings was completely inhibited at or below this con centration.This root-bending assay is also applicable to other type of Arabid opsis mutant isolation.     

单染色体靶向富集方法的建立

靶向富集技术具有良好的均一性、特异性和灵敏性,只需较低的测序覆盖度即可满足后续的分析。该技术被广泛应用于特定位点重测序和染色体构象等研究。为了靶向富集测序文库中特定的染色体DNA片段,本研究以21号染色体为例,采用人胚肝二倍体细胞CCC-HEL-1建立了一种单染色体靶向富集方法。具体步骤如下：（1）首先将人正常核型二倍体细胞同步化到G2/M 期,制备染色体悬液;然后流式分选出21号单染色体。（2）采用多重退火环形扩增技术（MALBAC）对21号染色体DNA进行扩增;用扩增的DNA产物构建文库。（3）利用体外转录合成、生物素标记的RNA探针与文库进行液相杂交,捕获并验证捕获效率。荧光定量PCR检测结果证明,特定的21号染色体呈上百倍的富集,而靶标文库则富集了近60 倍。结果提示,特异单染色体靶向富集方法成功建立。该法不仅可实现任一单染色体的靶向富集,用于单条染色体功能组学研究,而且还可能用于查找特定疾病相关的染色体异常（如DNA突变、异位、重复及倒置等）,具有一定的实用意义。     

次生富集型地质高背景土壤微生物群落结构多样性

选择广西南宁市横县和柳州市柳江区15个次生富集型地质高背景土壤,分析土壤的微生物群落结构变化,并从土壤理化性质和重金属Cd全量及有效性等方面分析主要的影响因素。结果发现：(1)研究区土壤全Cd(T-Cd)含量范围在0.214～4.045 mg·kg^-1,属于Cd地质高背景土壤。EDTA浸提的Cd有效态(Cd-EDTA)含量高于CaCl₂浸提的Cd有效态(Cd-CaCl₂),且Cd-EDTA与T-Cd含量存在线性关系(R²=0.66)。(2)研究区土壤细菌群落中最优势种是变形杆菌门(Proteobacteria),其次是绿弯菌门(Chloroflexi),厚壁菌门(Firmicutes)。横县区域土壤变形杆菌门和绿弯菌门相对丰度高于柳江区域土壤;而厚壁菌门相对丰度低于柳江区域土壤。真菌群落中子囊菌门(Ascomycota)是最优势种,其次是担子菌门(Basidiomycota),被孢菌门(Mortierellomycota)。横县区域土壤被孢菌门相对丰度高于柳江区域土壤。(3)研究区土壤细菌丰富度和多...     

用于分析微生物种类组成的微生物生态学研究方法

对环境中微生物群落进行分析对于理解该环境中各类微生物的功能具有重要意义,因此日益受到重视。用于环境中微生物群落分析的方法很多,将简要介绍基于PCR的研究方法,原位杂交技术,基因芯片技术,宏蛋白质组学技术等研究方法的原理、应用及其优缺点。     

植物激素突变体

结合植物激素突变体的研究进展,综述利用激素单基因突变体探讨激素在植物生长发育中的作用及其分子机制。     

基于基因表达变异性的通路富集方法研究

当前的通路富集方法主要是基于基因的表达差异,很少有方法从通路变异性(方差)角度对其富集分析．我们注意到用合适的统计量描述通路的变异性时,在疾病表型下一些通路的变异性有明显的上升或者下降．因此本研究假设：通路变异性程度在不同表型中存在差异．本文设计了14种描述通路变异性的统计量与检验方法,检测不同表型下变异性有差异的通路即富集通路,并将富集结果与文献检索结果进行比较,同时,分析不同芯片预处理方法对数据和结果的影响．研究结果表明：5种预处理方法中,多阵列对数健壮算法(RMA)是数据预处理的最优方法;不同表型下通路的变异性程度存在差异;根据文献检索的通路结果,14种基于变异性的通路富集方法中,以通路中各基因欧氏距离的方差做统计量进行permutation检验(方法11)能有效识别显著通路,其富集结果优于基因集富集分析(GSEA)．综上所述,基于通路变异性的通路富集策略具有可行性,不仅对通路富集分析有一定的理论指导意义,而且为人类疾病研究提供新的视角．     

用聚乙二醇分离富集microRNA的方法探讨

目的探讨用聚乙二醇（polyethylene glycol,PEG）溶液分离富集miRNA的操作方法和分离富集效果,并与Ambion公司的miRNA分离试剂盒分离效果进行比较。方法用PEG溶液和Ambion公司的miRNA分离试剂盒从肝脏组织总RNA中分离富集miRNA,用变性琼脂糖和变性聚丙烯酰胺凝胶电泳鉴定分离效果,并在富集的miRNA中用RT—PCR扩增miR-122以鉴定是否有效地回收了miRNA。结果PEG和Ambion公司的miRNA分离试剂盒都能有效地富集miRNA,PEG富集的RNA片段比Ambion公司的试剂盒的大。结论PEG溶液能有效地分离富集miRNA,和Ambion公司的miRNA分离试剂盒分离效果相当,并具有操作简便、快捷及成本低廉的优点。     

利用硝酸盐和亚硝酸盐同步富集厌氧甲烷氧化微生物的比较实验

【背景】反硝化厌氧甲烷氧化(Denitrifying anaerobic methane oxidation,DAMO)是以硝酸盐或亚硝酸盐为电子受体以甲烷为电子供体的厌氧氧化过程,对认识全球碳氮循环、削减温室气体排放和开发废水脱氮新技术等方面具有重要意义。【目的】认识以硝酸盐和亚硝酸盐为电子受体的DAMO微生物富集过程和结果的差异性。【方法】在序批式反应器(Sequencing batch reaetor,SBR)内接种混合物,分别以硝酸盐和亚硝酸盐为电子受体连续培养800 d,定期检测反应器基质浓度变化、计算转化速率;利用16S rRNA基因系统发育分析研究功能微生物的多样性,利用实时荧光定量PCR技术定量测定功能微生物。【结果】以亚硝酸盐为电子受体的1、3号反应器富集到了DAMO细菌,未检测到DAMO古菌;以硝酸盐为电子受体的2号反应器富集到了DAMO细菌和古菌的混合物;3个反应器的脱氮速率经过初始低速期、快速提升期,最终达到稳定,但2号快速提升期开始时间比1、3号晚了80 d左右,达到稳定的时间更长,稳定最大速率为1、3号的44.7%、40.3%。【结论】硝酸盐和亚硝酸盐对富集产物有决定性影响;以硝酸盐为电子受体富集得到的DAMO古菌和细菌协同体系可以长期稳定共存,DAMO古菌可能是协同体系中脱氮速率的限制性因素。     

微生物多样性的研究方法概况

介绍了进行微生物多样性研究多种方法,将其简要划分为三大部分：1．经典纯培养技术的改进方法;2．现代分子生物学技术;3．上述两种方法的联合使用;并重点阐述了这些方法的优缺点,展望了微生物多样性研究方法的发展前景。     

检测食品微生物的方法研究

随着经济社会的飞速发展和生活水平的不断提高,人们越来越关注和重视由于微生物毒素所导致的食品污染问题。在当前涉及的所有食品安全问题,最为突出的是微生物污染而引发的食源性疾病。鉴于此,使用科学的方法准确、快速地对食品微生物进行检测,对于有效预防肠道传染病和食物中毒至关重要。随着科学技术的不断进步,检测食品微生物的相关技术也得到了飞速发展,主要包括传统的PCR检测技术、电阻电导测定法、快速测试片法、重量分析稀释计和理化检测法等。     

污染微生物生态学方法的研究

微生物生态学涉及的范围十分广泛,从微生物栖息的环境而论。主要有水体、土壤、动植物体,这是大环境;大环境中还包含无数小环境,如M. Alexander(1980)认为从生理学、分类学、生态学各个方面阐明微生物在各种环境中的组成、功能和环境因子对它们的相互影响。以及种间竞争,捕食者的关系。并从时间和空间的联系上观察到优势种的连续性。用历史的眼光观察,搜集和记录了科学的自然生态史,从中发现控制生态的结构和功能,以改善人们的生存环境和生产力,成为当前进一步认识生态学,发展生态学,利用生态学新的势头。当今世界各国随着科学的进展,工业,农业和医药等的生产有了日新月异的提高,废弃物的增多,严重污染了环境。为净化污染的环境,各国投入巨资进行研究和治理,以期得到一个优美的生态环境,因此污染生态学也随着生产的发展而深入。首先是点污染源的防治。研究了工厂中生物净化污水系统的微生物生态,然后,由于污水进入河流,农田,区域性的污染生态学也得到深入的研究,H. A. Hawkes在“废水处理生态学”(1963)中指出,生态学、生理学、分类学是生物学的分支,生态学是应用分类学研究废水处理系统中微生物的结构组成,种群变化,种群竞争,生物密度等。同时应用生理学研究生态系统中微生物的功能,被食微生物的营养,物理化学限制因子以及生物因子和捕食者与被捕食者的关系,有限食物的供给,对空间和氧的需求,种间和非种间的竞争等等。国内在这方面已作过大量的工作。