国内分子微生物学的顶尖引路人 - 华中师范大学生命科学学院

国内分子微生物学的顶尖引路人
——记中科院水生生物研究所“百人计划”研究员邱东茹
邱东茹校友1989年本科毕业于华中师范大学生物系，获学士学位。

1992年同校植物学专业硕士研究生毕业后到中科院水生所工作，任研究实习员和助理研究员，从事水生植物和净化生物学研究。

博士，研究员，学科组长，博士生导师。

2011年获中科院“百人计划”资助。

曾在欧、美、日多家研究开发机构接受训练和从事科研工作10余年。

在PNAS、AEM等国际主流期刊和国内核心期刊上发表学术论文40余篇，其中包括SCI高频引用论文2篇；获得美国及国际专利两项。

主要从事细菌分子遗传（假单胞菌、希瓦氏菌、枯草芽胞杆菌和纳豆菌）和环境生物技术研究。

目前正在开发病原微生物（包括细菌和真菌）检测的基因芯片。

从环境生物学到分子微生物学
邱东茹博士早年的研究以环境生物学为主。

在华中师大攻读硕士学位期间，在陈德懋教授的指导下，研究了鄂东南幕阜山区种子植物区系特点，主要研究结果发表在《广西植物》上。

在学期间发表3篇论文。

研究生毕业到水生所工作后，“八五”期间参与国家攻关项目“东湖富营养化综合治理”子课题“湖泊水生植被恢复重建、结构优化与合理利用研究”，参与野外围隔试验，完成大部分水质和藻类分析实验测试，在后期子课题负责人出国进修期间，承担该子课题的总结、研究报告的撰写和课题鉴定汇报，撰写和发表系列论文。

主要探讨了富营养化湖泊的退化和生态恢复问题，揭示长江中下游湖泊沉水植被重建和湖泊稳态转换的湖水磷含量临界阈值，提出一系列促进水生植被和湖泊恢复的可行性对策。

该项目获得中科院科技进步三等奖。

“九五”期间参与欧盟国际合作项目“热带、亚热带区域水质改善、回用与水生态系重建”的申请和执行，开发和优化垂直流人工湿地污水处理技术，该项技术已在国内广泛应用。

个人申请并主持国家自然科学基金项目和国际科学基金（IFS，瑞典）各一项，研究水生植物与藻类的相互作用和水生植物所分泌的克藻物质。

SCI论文（SCI引用50次）和EI收录论文各一篇，中文核心期刊论文20多篇。

为相关水域的生态恢复与保护工作提供了大量第一手资料，为日后的生态工程建设打下了基础。

之后，邱东茹博士前往日本庆应大学，从事微生物代谢工程方面的研究。

参
与了日本经济产业省新能源开发机构（NEDO，相当于美国能源部）微生物代谢工程课题和文部科学省21世纪COE（杰出教育中心）“多系统生物学”项目的研究，在纳豆菌的比较基因组学分析和分子遗传研究方面，阐明了纳豆菌的基因组特点和多聚谷氨酸（poly-gamma-glutamic acids, PGA）生物合成调控机理。

这期间发表SCI论文两篇（SCI引用近20次），EI论文一篇。

随后又在Marshall 大学参与美国航空航天局（NASA）项目“铜绿假单胞菌生物膜”的研究，基本阐明了假单胞菌从非粘液野生型（Non-mucoid）向大量产藻酸盐（Alginate）的粘液型转换（Mucoid conversion）的信号传导机制，即环境压力引起周质空间变性外膜蛋白的聚集，变性外膜蛋白外露的羧基端氨基酸三联体（如-WVF）引发周质空间、细胞质膜和细胞质内多种蛋白酶（AlgW, MucP和ClpXP）介导的抗Sigma因子MucA 的切割和最终降解，释放出质膜外功能Sigma因子AlgU，进而调节藻酸盐的大量合成，藻酸盐吸收水分使细菌呈现粘液态（抗逆和抗免疫系统）。

这些工作发表在“美国科学院院报”（PNAS）上。

哈佛医学院G. Pier教授在Faculty 1000 of Biology上评价和推荐此文,论文发表后的短时间内就被SCI引用达50多次；英文专著引用3次）。

邱东茹校友这期的工作还发表在“微生物学”（Microbiology, UK）、“应用与环境生物学”（AEM）和“细菌学杂志”（JB）等国际微生物主流期刊上，获得美国专利两项。

所构建的pHERD系列质粒为国内外多家实验室索取和使用（SCI引用已达30余次，包括发表在Cell和Nature上的论文）。

之后邱东茹校友前往Oklahoma大学环境基因组研究所工作，参与多项美国能源部（DOE）GTL（Genes to Life）项目课题的工作，主要研究对象为金属还原菌Shewanella属细菌，建立了适用于Shewanella属细菌基因组足迹分析技术（Tn-seq），发现了细菌低温适应相关基因和新型机理。

鉴定出一系列与细菌低温适应相关的基因。

构建了高产原卟啉IX的工程菌株（美国专利申请中）。

回国建立分子微生物学与生物技术实验室
2011年邱东茹校友离开美国回国工作。

在水生所组建分子微生物学与生物技术实验室，带领以年轻学者（一名实验员、2名博士后、3名博士生和3名硕士生）为主的团队，开展细菌无氧呼吸与低温适应机理、细胞质膜外功能sigma 因子、铁氧化细菌形成黑褐色沉淀和胞外多糖的机理以及细菌溶解微囊藻的分子
机理和纳豆激酶等多项研究课题的研究。

已取得阶段性成果，筛选到两类强杀（微囊）藻剂并开展其溶藻机理研究；发现铁锰氧化细菌是造成湖北省某县自来水中黑褐沉淀物的主要原因，分离到一株纤发菌（Leptothrix）RN12并鉴定出若干与胞外多糖合成相关的基因；揭示微氧条件下细菌硝酸盐还原的特点和调节机制；揭示希瓦氏菌中两个ECF sigma因子的细胞功能及调节机理。

已完成多篇论文，已有三篇论文发表或被接受，其中一篇被AEM（Applied and Environmental Microbiology）接受。

近年来，邱东茹博士主持中科院“百人计划”择优支持等多项重点课题。

我们期望，邱东茹博士的研究工作能为我国富营养化湖泊和水库有毒微囊藻水华的控制、水污染治理和工业生物技术作出应有的贡献。

邱东茹简介：
邱东茹，男，1968年7月出生，湖北麻城人。

现任中国科学院水生生物研究所研究员、学科组长（PI），中科院“百人计划”入选者。

1989年本科毕业于华中师范大学生物系，获学士学位。

1992年同校植物学专业硕士研究生毕业后到中科院水生所工作，任研究实习员和助理研究员，从事水生植物和净化生物学研究。

2002年3月中国科学院研究生院水生生物学专业毕业，获理学博士学位；2005年3月，获日本庆应大学（Keio University）大学院和先端生命科学研究所（Institute for Advanced Biosciences）生物信息学和基因组学专业博士学位。

1992年7月～ 2001年8月，在德国科隆大学、奥地利维也纳农业大学和新加坡国立大学短期访问、进修或培训；2001年9月～2005年3月，日本庆应大学先端生命科学研究所研究助理；2005年4月～2005年6月，日本琦玉县越谷市Taitec（タイテック）株式会社商品企划部会社员；2005年6月～ 2008年3月，美国西弗吉尼亚州马歇尔大学医学院生物化学与微生物系博士后；2008年4月～2011年2月，美国俄克拉荷马大学环境基因组学研究所博士后。