海洋动物来源微生物的共培养研究进展

近年来,由于一些新疾病的发生和细菌耐药性的出现,微生物来源次级代谢产物的筛选重复率越来越高,微生物一些代谢基因在现有实验室条件下无法表达,所以需要发现新的微生物资源,同时找到激活微生物代谢产物基因的方法.海洋动物体内蕴含着大量的共附生微生物资源,可以产生很多具有生物活性的化合物,是潜在的药用资源.本文综述了近年来海洋动...     

微生物共培养技术的研究进展

摘要:本文对微生物共培养的发展历史及其在食品、农业、工业及污水净化等方面的应用进行了综述,并对已知的共培养微生物之间的生态学关系进行了总结。人们利用微生物联合共培养、序列共培养和共固定化细胞混菌培养等技术来获得新的代谢产物,提高产量,改造传统发酵工业,生产能源物质,提高底物利用率,扩大底物范围,降解有毒物质。共培养微生物之间可能具有协同代谢作用、诱导作用、种间群体感应、基因转移等多种生态学关系。对共培养微生物之间的微生态机理进行深入系统的研究,有助于充分发挥共培养技术的应用潜力。     

微生物共培养在新活性化合物挖掘中的研究进展

微生物次级代谢产物结构新颖、活性多样,一直以来都是药物及其先导化合物的重要来源。但近年来在普通微生物纯培养中发现的新活性物质不断减少,重复发现逐渐增加;而微生物共培养因更加接近微生物生长的自然环境,在药物及其先导物挖掘方面发挥着越来越重要的作用。本文分析了近5年来利用真菌vs真菌、真菌vs细菌共培养挖掘新活性化合物的研究现状,以及研究中存在的问题。     

微生物共培养与污水净化

微生物共培养在污水处理方面具有高效、不污染环境等特点,近年来取得了很多重要成果,并显示出诱人前景.简要介绍了微生物共培养在化工废水、生物废水以及高效池塘净化方面的应用与研究概况.     

微生物次生代谢产物的生物合成

来源于微生物的次生代谢产物是新药发现和发展的重要源泉,也是行之有效、研究生物学问题的探针工具.微生物产生次生代谢产物的目的并非为人类所用,而是以之为工具或媒介,调控其内在的生物化学过程并响应各种外部环境的变化.另一方面,微生物也通过其产物的结构改变、优化和最终选择,适应各种动态、可变的生物学过程.化学结构与生物功能的共...     

基于微生物互作的共培养分离技术研究进展

自然条件下,微生物以一种复杂的群落形式生活,细胞周围充斥着由相邻细胞产生的各类代谢物,使各细胞间存在多样的互作形式,影响彼此的生长。不同种类的菌株共培养时,营养缺陷型菌株可以利用其他菌株产生的代谢产物进行生长;共培养还可以改变微环境、刺激菌株沉默基因的表达及改变菌株的生存状态。近年来,基于模拟菌株间的互作关系而发展起来的共培养技术逐步应用于未培养微生物的分离工作中,并被认为能有效提高未培养微生物的分离效率。结合已发表的相关文献资料,综合分析潜在共培养的类群多样性以及共培养分离技术的先进性与应用现状等,以期为微生物分离技术的发展及微生物资源的发掘提供参考。     

微生物代谢产物库研究进展

微生物代谢物具有极大的化学结构多样性和复杂性,建立微生物代谢物库对发现新药有重要意义。对几种重要的微生物代谢物库及建库方法作一综述。     

鼎湖山国家自然保护区林下土壤微生物新结构生物活性代谢产物的研究进展

鼎湖山国家自然保护区特殊的地理位置和气候条件造就了独特的生态环境,孕育了丰富的植物和微生物资源。为了挖掘其中的微生物资源,对近年来鼎湖山林下土壤来源的真菌和放线菌次生代谢物研究进行了综述。     

药用植物微生物组及其与药用植物次生代谢产物的关系

药用植物是中药的原料,是中药产业的源头,其生长发育受遗传和环境等诸多因素的影响。以往研究强调植物基因型及生态因子对药用植物产量和品质的影响。近几年,随着人类微生物组研究的推进,植物微生物组作为植物整体的重要组成部分在药用植物的生长发育、品质形成甚至药效等方面的作用也日益受到重视,有关植物微生物组的多样性,微生物组在植物生长发育中的作用已有较详细的综述,而有关药用植物微生物组及其与药用植物次生代谢产物间关系的综述较少。本文重点总结了自2010年以来药用植物微生物组的研究进展,包括药用植物微生物组物种组成、功能及其与药用植物次生代谢产物产生的关系等,并对其在药用植物提质增效及其生态种植中的潜在应用进行了展望。     

放线菌与枯草芽孢杆菌的共培养及其对活性次生代谢产物的影响

为探讨共培养对放线菌产生活性次生代谢产物的影响,结合抗菌活性测定及HPLC-PDA分析,研究了22株放线菌的单培养及其与枯草芽孢杆菌的共培养发酵代谢产物的差异,并选取抗菌活性较强的链霉菌FXJ2.014进一步研究其代谢产物。发现FXJ2.014、FXJ1.296、AS4.1252三株菌与枯草芽孢杆菌共培养时产生其在相同条件下单培养时没有的物质,其中链霉菌FXJ2.014单培养时主要产生醌霉素A,共培养时产物中增加了醌霉素结构类似物FXJ2.014-HB。进一步的抗菌、抗肿瘤活性测定结果表明,两者的生物活性有较显著的差异,且FXJ2.014-HB对多种肿瘤细胞系的抑制活性普遍弱于高毒性的醌霉素A,为有潜力的细胞毒性较小的抗生素。共培养是一条很有希望的发掘放线菌活性次生代谢产物的新途径。     

微生物合成鸟氨酸的代谢工程研究进展

鸟氨酸是一种非蛋白氨基酸,对氨态氮的排出及解除氨中毒有重要的作用,可用于功能性饮料、减肥保健产品及护肝抗癌药品等,在医疗、保健、食品等领域具有广泛的应用前景。本文系统地总结目前微生物合成鸟氨酸的研究现状,介绍鸟氨酸的分解代谢和合成代谢途径,及其所涉及的关键酶,详细阐述利用代谢工程改造鸟氨酸生产菌的思路,及其所涉及的代谢工程技术和最新研究进展,展望微生物合成鸟氨酸的代谢工程未来发展方向。     

现代微生物识别技术在水产养殖环境研究中的应用

养殖环境的恶化已成为制约水产业健康发展的瓶颈。鉴于微生物在养殖水体中的重要作用,本文从技术角度对近年来发展起来的现代微生物分子识别技术进行了概括介绍,并综述了以核酸为靶分子和以微生物表面抗原为靶分子的两类微生物识别技术在水产养殖中的应用进展,为水产养殖环境的改善及其病害防治提供参考。     

黄曲霉菌主要真菌毒素次级代谢与调控的研究进展

黄曲霉菌(Aspergillus flavus)是一种腐生型好氧真菌,其次级代谢产生的黄曲霉毒素(Aflatoxin,AFT)是一种强致癌性剧毒物质。黄曲霉菌侵染农作物导致相关农产品黄曲霉毒素的污染,危及食品安全及人和动物的健康。黄曲霉菌有8条染色体,基因组大小约37 Mb,含有13 000多个功能基因,55个次级代谢基因簇,其中只明确了AFT、环匹阿尼酸(Cyclopiazonic acid,CPA)和黄曲霉震颤素(Aflatrem)3个次级代谢基因簇的特征。次级代谢基因簇的表达受不同环境条件、次级代谢调控因子、酶活性、复杂的脂氧合物转导信号及群体密度效应的调控。LaeA和VeA是抑制AFT、CPA和黄曲霉震颤素等真菌毒素生物合成的次级代谢调控因子,抑制加氧酶类(Ppo和Lox)的表达则能促进真菌毒素的合成,而其氧化产物(脂氧合物)则是真菌-寄主互作的重要信号分子。群体密度和水解酶类也影响黄曲霉菌的次级代谢,群体密度高能降低黄曲霉毒素的生成量而增加分生孢子的形成;α-淀粉酶、果胶酶、蛋白酶等酶活性的改变可以影响黄曲霉菌分生孢子萌发、菌丝生长,以及真菌毒素的次级代谢。本文系统评述了黄曲霉主要真菌毒素的次级代谢与调控的研究进展。此外,对黄曲霉次级代谢物的研究也做了进一步的评述和讨论。     

微生物生物膜研究的新进展

微生物在生长过程中为适应生存环境而形成了生物膜,Dr.Costerton JW在生物膜方面的研究为我们开拓了微生物学的新领域。微生物生物膜是由微生物群体及其包被的细胞外多聚物和基质网组成,它们彼此黏附或者黏附到组织或物体的表面。微生物生物膜与微生物的耐药性形成、基因的转移以及引起机体的持续性感染等都密切相关。目前对生物膜的研究重点已经深入到微生物相互间的信号传递、致病基因的转移以及如何干预微生物生物膜的形成等方面。此外,在治理污水和环境保护工程、生物材料工程和食品工业等方面,微生物生物膜技术已经得到了应用。     

第三代测序技术在微生物研究中的应用

1977年Sanger发明的双末端终止法开启了测序之旅,而测序技术在30多年内不断革新。每种新技术的出现都有超过前代产品的独特之处,但也会不可避免的存在自身局限性,关键在于掌握每种技术的优缺点并加以合理应用。第三代测序技术是一种集高通量、快速度、长读长及低成本等多种优点于一身的新型测序技术,它的出现为基因组学、转录组学及DNA甲基化等研究注入了新活力。本文在介绍基本技术原理的基础上,着重概述了第三代测序技术在微生物研究中的应用,从而揭示了其广泛的应用前景。     

汞的微生物甲基化研究进展

汞的微生物甲基化作用是汞生物地球化学循环过程中重要环节之一,与人类健康密切相关.近年来,该领域的研究受到越来越多的关注.本文综述了汞的微生物甲基化研究的历史与发展现状、汞微生物甲基化的影响因素、甲基化的机制和目前的主要研究方法等.确定特定生态系统中的汞甲基化微生物种类,明确甲基化机制及影响因素,以及探讨汞微生物甲基化过程中导致的汞同位素分馏等,将成为本领域的研究热点及重点.     

微生物基因组研究进展

本综述了微生物全基因组测序的基本方法,数据收集和组装,序列缺口的填充、全基因组序列注释。同时对微生物基因组的研究现状和重大意义也作了简单概述。     

肠道微生物菌群分型的研究进展

人体肠道内存在着处于动态平衡中的复杂微生物群体,包含1000多种细菌和古生菌等共生微生物。它们广泛参与人体的营养、代谢和免疫等生理过程,是影响健康最重要的因素之一。同一个体不同胃肠道部位的微生物群落组成显著不同,而在不同个体的肠道微生物群落组成也存在很大差异。肠道微生物群落结构受到饮食习惯、药物干预以及生活环境等因素影响,形成了不同个体间菌群组成的差异。通过菌群测序分析和群体分型,可以将不同个体的肠道微生物群落组成分为拟杆菌、普氏菌和瘤胃球菌三种肠型。确定肠道微生物群落结构的分型,将复杂的肠道微生物系统模式化,有利于对大样本肠道微生物菌群进行分析,更好地指导相关疾病的诊断和治疗。本文综述了肠道微生物的分型和相关影响因素的进展。