肠道微生物与性激素相关疾病研究进展

数以万亿计的微生物生活在人类肠道中,形成了一个复杂的微生态群落。肠道微生物可为宿主提供营养和能量,并与人类疾病的发生发展密切相关。随着研究的不断深入,越来越多的证据表明肠道微生物的改变可引起性激素水平变化,进而导致一系列相关的疾病发生。本文就肠道微生物与多囊卵巢综合征、乳腺癌、卵巢癌等性激素相关疾病之间的关系进行阐述,旨在为人类疾病诊疗提供新思路。     

Biocatalytic ketone reduction—a powerful tool for the production of chiral alcohols—part I: processes with isolated enzymes

Traditional cultivation-based methods to quantify microbial abundance are not suitable for analyses of microbial communities in environmental or medical samples, which consist mainly of uncultured microorganisms. Recently, different cultivation-independent quantification approaches have been developed to overcome this problem. Some of these techniques use specific fluorescence markers, for example ribosomal ribonucleic acid targeted oligonucleotide probes, to label the respective target organisms. Subsequently, the detected cells are visualized by fluorescence microscopy and are quantified by direct visual cell counting or by digital image analysis. This article provides an overview of these methods and some of their applications with emphasis on (semi-)automated image analysis solutions.     

微生物发酵琥珀酸的研究进展

琥珀酸是一种重要的C_4平台化合物,生物基琥珀酸可作为合成大宗化学品的起始原料,在食品、医药、表面活性剂、洗涤剂、绿色溶剂、生物可降解塑料和动植物生长刺激物剂领域有广泛的应用前景。从可再生原料出发,发酵过程固定CO_2,使得微生物发酵生产琥珀酸具有良好的环境优势,成为近年研究的热点。围绕微生物发酵法生产琥珀酸迫切需要解决的主要问题,综述了国内外对琥珀酸生产菌的选育、其代谢机理与产酸条件、发酵过程工艺、产品提取等方面的研究现状。     

微生物分子生态学技术在污水处理系统中的应用

微生物分子生态学作为分子生物学与微生物生态学交叉而形成的学科,在污水处理方面广泛应用。本文从分子生态学实验技术角度,综述了目前污水处理系统中微生物群体结构、多样性及其与功能相关性的研究进展,探讨了分子生态学技术的发展与应用前景,并指出研究该体系微生物对于认识微生物系统发育地位具有重要意义。     

Belowground community responses to fire: meta‐analysis reveals contrasting responses of soil microorganisms and mesofauna

Global fire regimes are shifting due to climate and land use changes. Understanding the responses of belowground communities to fire is key to predicting changes in the ecosystem processes they regulate. We conducted a comprehensive meta‐analysis of 1634 observations from 131 empirical studies to investigate the effect of fire on soil microorganisms and mesofauna. Fire had a strong negative effect on soil biota biomass, abundance, richness, evenness, and diversity. Fire reduced microorganism biomass and abundance by up to 96%. Bacteria were more resistant to fire than fungi. Fire reduced nematode abundance by 88% but had no significant effect on soil arthropods. Fire reduced richness, evenness and diversity of soil microorganisms and mesofauna by up to 99%. We found little evidence of temporal trends towards recovery within 10 years post‐disturbance suggesting little resilience of the soil community to fire. Interactions between biome, fire type, and depth explained few of these negative trends. Future research at the intersection of fire ecology and soil biology should aim to integrate soil community structure with the ecosystem processes they mediate under changing global fire regimes.     

鱼类肠道微生物与宿主免疫系统相互作用研究进展

鱼类肠道中存在大量微生物,对于维持宿主健康具有重要作用。鱼类免疫系统能够监视并调控肠道微生物组成,维持肠道菌群稳态。同时,鱼类肠道共生微生物调节鱼类免疫系统,抑制病原微生物的过度增殖,保证宿主的健康。本文回顾了鱼类肠道微生物与宿主免疫系统相互作用的研究进展,重点介绍了宿主免疫系统识别肠道微生物、塑造肠道菌群以及益生菌对宿主免疫和肠道菌群的调控等,提出了理想的益生菌应该来自动物自身胃肠道,生产中应谨慎选用非宿主来源的益生菌,以期为推动鱼类肠道功能微生物开发和应用提供理论支撑。     

大棚蔬菜轮/连作系统土壤肥力与微生物因子综合评价

从土壤肥力与微生物因子探索连茬障碍机理,以期为其提供科学依据。研究草莓番茄轮作(RST)、番茄连作4年(CT4)和番茄连作10年(CT10)3种蔬菜种植模式根际与非根际土壤微生物区系及生理菌群,并对土壤肥力与微生物生物因子进行主成分分析。结果表明根际土壤微生物三大类群和生理菌群数量均高于非根际,根际效应显著。番茄连作根际与非根际土壤细菌和放线菌数量呈现先增加后减少趋势;真菌数量呈线型增加趋势,CT4和CT10在根际与非根际较RST分别增加9.09%和2.11%、75.48%和57.72%。番茄连作根际土壤硝化细菌和好气性自生固氮菌数量的减少,氨化细菌与好气性纤维素分解菌在短期连作表现为增加长期减少的变化趋势;解钾菌、无机磷和有机磷细菌数量在根际与非根际土壤均减少。在6种研究的种植模式中,RST根际土壤状况最好,其次为CT4的根际与RST非根际土壤,CT10的根际土壤、CT4与CT10非根际土壤状况最差。结论是蔬菜连作造成土壤质量下降,连作年限越长下降越显著。     

棉田绿盲蝽微生物多样性研究

昆虫在长期的进化过程中与其体内微生物形成了互利共生的关系,共生微生物参与调节寄主的多种生命活动,例如生殖、代谢等。在黄河流域棉区绿盲蝽Apolygus lucorum是棉花的主要害虫之一。为明确绿盲蝽体内共生菌的种类与群落结构,通过HiSeq平台对棉田绿盲蝽体内共生菌的16S rRNA基因V3～V4区进行高通量测序,分析绿盲蝽体内共生菌的种类与多样性。结果显示,变形菌门Proteobacteria(89.18%)、放线菌门Actinobacteria(2.99%)、厚壁菌门Firmicutes(2.48%)为绿盲蝽的3个优势菌门。在属水平上立克次氏体Rickettsia(32.86%)、欧文氏菌属Erwinia(20.21%)为优势菌群。本文初步明确了绿盲蝽体内微生物群落的组成和动态变化,为进一步研究绿盲蝽与共生菌的相互作用提供了基础,为今后从共生菌出发防治绿盲蝽提供新思路。     

Functional diversity of soil microorganisms in Casuarina equisetifolia woodlands of different stand ages in Hainan Island

为研究不同林龄木麻黄(Casuarina equisetifolia)林地土壤微生物功能多样性的动态变化, 通过Biolog系统对海口市桂林洋开发区滨海不同林龄(幼龄林(林龄5-8年)、中龄林(林龄15-20年)和成熟林(林龄30年及以上))的木麻黄林地土壤微生物的功能多样性进行了分析。结果表明: (1)对照裸地和成熟林林地土壤微生物对所使用的Biolog-ECO微孔板中的31种碳源的利用率和对这31种碳源的各分类碳源的利用率高于中龄林与幼龄林林地; (2) Shannon-Wiener指数(H′), McIntosh、Simpson多样性指数随着林龄增大而增大, 不同林龄林地间的H′差异显著, 幼龄林和中龄林的McIntosh、Simpson多样性指数无显著差异; (3)主成分分析结果表明, 在主成分分离中起分异作用的主要碳源为单糖和氨基酸。林地土壤微生物群落多样性随着林龄增加而增高, 这可能是林分凋落物、植物根系分泌的次生代谢物、土壤养分、林地土壤特异性微生物等共同作用的结果。     

环境样品中DNA的分离纯化和文库构建

采用研磨 /冻融和SDS/蛋白酶K热处理等理化方法 ,直接从性质不同的环境样品中提取和纯化混合基因组DNA。所获得纯品DNA的产量为每克样品 2～ 1 6μg。对纯品DNA进行限制性内切酶处理后 ,构建了以pUC1 8为载体的DNA文库。建库效率为从每克环境样品获得约 1 0 3～ 1 0 4 个含 3～ 8kb外源随机插入片段的克隆。通过DNA序列测定和基因注释 ,对从文库中随机选取的克隆进行了分析 ,发现外源插入片段均含序列未见报道的新基因。本文所做的尝试对于保存、研究和开发未培养微生物基因资源具有意义