“互联网+”背景下“微生物学实验”课程的改革与实践

"互联网+"技术应用于教育使高校教学在教学场景、教师角色和学生学习特点等方面发生巨大变化。为适应"互联网+"时代的教学特点以及学生个性化学习和创新能力培养的需要,将智慧教学工具引入到"微生物学实验"课程教学以及在互联网学习平台上建设在线开放课程。雨课堂教学工具将智能手机转变为学生的学习工具,提高了学生学习的积极性、加强了师生间的互动、实现了教学效果的及时反馈,学生的学习数据有助于教师更客观地评价学习效果和更好地开展个性化教学。其次,在江苏省在线课程中心平台上开展了江苏省在线开放课程"微生物学模块化实验"的建设工作。课程建设需及时更新教学理念,提高教师参与课程建设的积极性;加强在线开放课程建设的岗前培训;课程内容应考虑大学生的学习特点、制作成本和学习成本等因素。在线课程的建设为开展翻转课堂教学和混合式教学提供支撑条件,为"互联网+"背景下的"微生物学实验"教学改革奠定基础。     

泌尿系统感染高龄患者大肠埃希菌耐药性分析

目的:探究高龄患者泌尿系统感染大肠埃希菌对常用药物的耐药性,指导临床医生合理用药。方法:按照标准操作规程采集我院泌尿系统感染高龄患者的尿液,作常规尿标本培养和分离,应用微生物分析仪进行细菌鉴定,采用纸片扩散法进行药物敏感试验,采用纸片扩散法和双纸片确证法完成产超广谱β-内酰胺酶菌株的检测。结果:129株大肠埃希菌中,检测出产超广谱β-内酰胺酶菌株有62株,占48.1%;在17种常用抗生素敏感试验中,亚胺培南敏感性最高(100%),无耐药株出现,对第一、二、三和四代头孢类抗生素均出现了不同程度的耐药性,对氨苄西林、四环素和哌拉西林高度耐药(均超过了95%)。结论:泌尿系统感染高龄患者大肠埃希菌对临床常用抗生素耐药性逐年升高,且产超广谱β-内酰胺酶菌株也逐渐增多,这就要求临床医生严格合理应用抗生素,尽量避免耐药菌株的出现。     

青藏高原高寒草地植物物种丰富度及其与环境因子和生物量的关系

在青藏高原进行了大范围的群落调查 ,研究高原的两种主要草地群落类型———高寒草甸和高寒草原的植物物种丰富度及其变化。结果表明 :(1)在 5 0个样地 2 5 0个 1m× 1m的样方中 ,共出现 2 6 7种植物 ,其中高寒草甸179种 ,高寒草原 135种。在高寒草甸 ,1m2 样方内物种数最多为 32种 ,最少的仅为 3种 ;在高寒草原 ,物种数最多为 18种 /m2 ,最少的仅为 2种 /m2 。 (2 )物种丰富度随经度和纬度的增加呈增加趋势 ;随海拔的上升呈减少趋势。对物种丰富度与环境因子之间进行逐步回归 ,发现物种丰富度与生长季降水和温暖指数呈显著正相关。 (3)物种丰富度与地上生物量呈显著正相关。     

南京小龙山钾矿区植物根际可培养细菌的遗传多样性分析

摘要:【目的】矿区优势植物可培养细菌生物多样性研究将有助于了解植物根际细菌与矿物,植物根系相互作用及对矿物风化和土壤形成的重要影响。【方法】采用纯培养法分离南京小龙山废钾矿区野生植物野塘蒿,千金子和栽培植物甘薯根内与根周围土壤的可培养细菌, 通过16S rDNA限制性酶切多态性分析(amplified rDNA restriction analysis, ARDRA)和16S rDNA序列分析研究了可培养细菌的多样性。【结果】分离纯化到60株具不同菌落形态的可培养细菌, 在60%相似水平上可分为18个OTU. 19株代表菌株分别属于3个门, 10个科, 11个属。多数菌株属于变形菌门(α-proteobacteria, 4株, 21.1%; β-proteobacteria, 2株, 10.5%; γ-proteobacteria, 6株, 31.6%)。假单胞菌属(Pseudomonas), 泛菌属(Pantoea)和根瘤菌属(Rhizobium)为优势种群。【结论】小龙山废矿区优势植物根围具有丰富的微生物种群多样性。     

南通沿海滩涂耐盐植物重金属抗性内生细菌的筛选及生物多样性

【目的】沿海滩涂耐盐植物重金属抗性内生细菌的筛选及其促生长潜在能力的研究有助于我们获得一些能够耐受并促进耐盐植物在被Cd2+、Pb2+、Hg2+、Cu2+,Zn2+等重金属离子污染的贫瘠的沿海滩涂上正常生长的菌株,达到既能够利用广袤的滩涂生物资源产生经济价值又能够净化生态环境的目的。【方法】以江苏南通沿海滩涂地区的4种耐盐植物为材料,采用稀释平板涂布法从中分离得到45株内生细菌,从中挑取23株代表性的菌株,对其进行抗重金属Cu2+、Pb2+、Cd2+、Zn2+,Hg2+的活性筛选;固氮、解磷、吲哚乙酸(IAA)的产生、1-氨基环丙烷-1-羧酸(ACC)脱氨酶活性等促生指标以及NaCl耐受能力的筛选。【结果】发现分离所得的大多数细菌能够耐受高浓度的Cu2+以及Pb2+,但是对Cd2+、Zn2+,Hg2+的耐受能力则较弱;26.1%的细菌具有固氮能力,21.7%的细菌具有解磷能力,60.9%的细菌能够产生IAA,39.1%的细菌含有ACC脱氨酶。对他们进行16S rRNA基因鉴定后发现,他们分属于芽胞杆菌属(Bacillus)、喜盐芽胞杆菌属(Halobacillus)、海洋芽胞杆菌属(Oceanobacillus)、微小杆菌属(Exiguobacterium)、沙雷氏菌属(Serratia)、短波单胞菌属(Brevundimonas)、弧菌属(Vibrio)、葡萄球菌属(Staphylococcus)共8个属,显示了丰富的多样性。其中菌株KLBMP 2432以及菌株KLBMP 2447为潜在的新种。【结论】沿海滩涂地区的耐盐植物内生细菌具有丰富多样的生物多样性以及促生长能力,且存在潜在的新种资源,并对重金属Cu2+,Pb2+具有较强的抗性。     

辽宁和江苏两省杂草稻植物性状多样性

辽宁和江苏两省是我国杂草稻(Oryza sativa f. spontanea)发生最为严重的地区之一, 为明确两省杂草稻识别特征和类型, 我们在两省14个市29个样点采集样品, 与当地栽培水稻品种一并在南京种植, 观测了营养生长期和生殖生长期的23个植物性状。结果表明, 两省杂草稻在营养生长期的1月株高、1月和2月分蘖数, 在生殖生长期的果皮色、谷粒长/宽比、百粒重、落粒性、秆硬度、剑叶宽、剑叶长、有效穗数、50%黄熟、50%黄熟–50%抽穗和全黄熟等性状与相应的当地栽培稻存在差异;主成分1和主成分2组成的二维散点图(累计贡献率达43.24%)也显示出两省杂草稻间以及与栽培稻间的差异性。采用欧氏距离对两省杂草稻进行系统聚类可以将杂草稻分为籼型和粳型。其中辽宁省杂草稻全部聚在粳型类群中, 它们又可细分为两类; 江苏省杂草稻既有粳型, 又有籼型, 其中粳型与辽宁省杂草稻聚在粳型类群中, 籼型又可分为3类。这6个类群分别具有如下突出特点: 第1类为强落粒、粒轻、秆矮、早熟、偏粳等; 第2类为无芒、穗多、强休眠、剑叶窄、偏粳等; 第3类为长芒、弱分蘖、穗少、弱落粒、偏粳等; 第4类为硬秆、剑叶宽、迟熟、强休眠、偏籼等; 第5类为红果皮、粒长、软秆、粒重、偏籼等; 第6类为无芒、株高、穗长、剑叶长、偏籼等。上述杂草稻的形态学指标和类型的研究将为两省开展杂草稻危害防治工作提供理论依据。     

重组人血清白蛋白在Pichia pastoris中分泌表达影响因素的研究

为获得高产稳产重组人血清白蛋白的Ｐｉｃｈｉａ ｐａｓｔｏｒｉｓ细胞株用于高密度发酵,构建了多种分泌表达载体,在Ｐｉｃｈｉａ ｐａｓｔｏｒｉｓ中作表达,研究表达载体构建等因素对表达量的影响。发现采用酿酒酵母α性成熟因子前导肽比人血清白蛋白天然前导肽作为分泌信号肽的表达量要高１０％左右。而载体整合方式、整合拷贝数、５’非翻译区的改造和甲醇利用表型等对表达量无规律性影响。筛选到的高表达株经高密度发酵,细     

Quorum Sensing System Used as a Tool in Metabolic Engineering

Quorum sensing (QS) is a ubiquitous cell–cell communication mechanism in microbes that coordinates population‐level cell behaviors, such as biofilm production, virulence, swarming motility, and bacterial persistence. Efforts to engineer QS systems to take part in metabolic network regulation represent a promising strategy for synthetic biology and pathway engineering. Recently, design, construction, and implementation of QS circuits for programmed control of bacterial phenotypes and metabolic pathways have gained much attention, but have not been reviewed recently. In this article, the architectural organizations and genetic contributions of the naturally occurring QS components to understand the mechanisms are summarized. Then, the most recent progress in application of QS toolkits to develop synthetic networks for novel cell behaviors creation and metabolic pathway engineering is highlighted. The current challenges in large‐scale application of these QS circuits in synthetic biology and metabolic engineering fields are discussed and future perspectives for further engineering efforts are provided.     

Structure of the ribosome associating GTPase HflX

The HflX‐family is a widely distributed but poorly characterized family of translation factor‐related guanosine triphosphatases (GTPases) that interact with the large ribosomal subunit. This study describes the crystal structure of HflX from Sulfolobus solfataricus solved to 2.0‐Å resolution in apo‐ and GDP‐bound forms. The enzyme displays a two‐domain architecture with a novel “HflX domain” at the N‐terminus, and a classical G‐domain at the C‐terminus. The HflX domain is composed of a four‐stranded parallel β‐sheet flanked by two α‐helices on either side, and an anti‐parallel coiled coil of two long α‐helices that lead to the G‐domain. The cleft between the two domains accommodates the nucleotide binding site as well as the switch II region, which mediates interactions between the two domains. Conformational changes of the switch regions are therefore anticipated to reposition the HflX‐domain upon GTP‐binding. Slow GTPase activity has been confirmed, with an HflX domain deletion mutant exhibiting a 24‐fold enhanced turnover rate, suggesting a regulatory role for the HflX domain. The conserved positively charged surface patches of the HflX‐domain may mediate interaction with the large ribosomal subunit. The present study provides a structural basis to uncover the functional role of this GTPases family whose function is largely unknown. Proteins 2010. © 2009 Wiley‐Liss, Inc.     

β-胡萝卜合成途径的不同启动子组合的比较研究

以耶氏解脂酵母菌(Yarrowialipolytica)MYA2613为底盘菌,表达来源于卷枝毛霉菌(Mucorcircinelloides)的基因car B,carRP后能有效生产β-胡萝卜素。启动子作为调控基因的重要顺式元件影响着基因的表达。为了优化基因GGS1,car B,carRP的表达强度组合,将上述3个基因、终止子与两组不同的启动子通过DNA assemble方法拼接后,得到了组合TEF1p-GGS1-xpr2t-GPD1pcar B-mig1t-EXP1p-carRP-lip2t和YAT1p-GGS1-xpr2t-GPD1p-car B-mig1t-FBAin1p-carRP-lip2t。经发酵表型验证,两株菌都产β-胡萝卜素,其中前者的产量是后者的4.18倍,具有明显优势。