不可培养微生物研究进展
年度总结微生物(3篇)
第1篇一、引言微生物作为地球上最基本的生物群体，与人类生活息息相关。
在过去的这一年里，微生物领域的研究取得了显著成果，不仅加深了我们对微生物的认识，也为人类健康、农业、环境保护等领域提供了新的思路。
本文将对微生物领域的研究进展进行总结，并对未来发展趋势进行展望。
二、微生物领域研究进展1. 微生物基因组学微生物基因组学是微生物领域研究的热点之一。
近年来，随着测序技术的快速发展，微生物基因组数据量呈指数级增长。
以下是一些重要进展：（1）微生物基因组注释：通过生物信息学方法，对微生物基因组进行注释，揭示其基因功能、代谢途径等信息。
（2）微生物基因岛研究：发现微生物基因岛在基因转移、适应性进化等方面发挥重要作用。
（3）微生物基因组进化：通过比较不同微生物基因组，研究其进化历程和适应性进化机制。
2. 微生物与人类健康微生物与人类健康密切相关。
以下是一些微生物领域在人类健康方面的研究进展：（1）肠道菌群与疾病：研究发现，肠道菌群与多种疾病的发生、发展密切相关，如肥胖、糖尿病、心血管疾病等。
（2）微生物与抗生素耐药性：随着抗生素的广泛应用，细菌耐药性逐渐增强。
研究微生物耐药机制，为开发新型抗生素提供依据。
（3）微生物与传染病：研究微生物与传染病的相互作用，有助于开发新型疫苗和治疗方法。
3. 微生物与农业微生物在农业领域发挥着重要作用。
以下是一些微生物领域在农业方面的研究进展：（1）微生物肥料：利用微生物促进植物生长，提高农作物产量和品质。
（2）生物防治：利用微生物抑制害虫和病原菌，减少化学农药的使用。
（3）微生物酶制剂：利用微生物生产酶制剂，提高工业生产效率。
4. 微生物与环境保护微生物在环境保护方面具有重要意义。
以下是一些微生物领域在环境保护方面的研究进展：（1）生物修复：利用微生物降解污染物，净化环境。
（2）生物降解：研究微生物降解塑料、有机物等，减少环境污染。
（3）微生物与碳循环：研究微生物在碳循环中的作用，为应对气候变化提供科学依据。
环境中微生物原位检测方法研究进展
环境中微生物原位检测方法研究进展宋伟凤;李明聪;高峥【摘要】微生物是生态系统物质循环和能量流动的主要参与者,在生态系统中起着重要的作用.但在现有技术条件下可培养微生物所占比例极小,限制了微生物资源的开发利用.目前有许多方法,可以避开微生物不可培养的问题,直接对微生物进行原位检测.对此,将前人关于微生物生态的原位检测研究方法进行了综述,方便以后对这些方法的合理应用.分别从DNA水平、RNA水平和蛋白质水平,介绍了对应的原位微生物检测方法(如BrdU标记、DNA-SIP、FISH和环境转录物组等),比较了它们的优缺点,并介绍了如何将这些方法与目前流行的高通量测序、单细胞测序等技术相结合来捕获原位活性微生物组等.同时,还对这些方法的特点进行了比较,使得人们可以更清楚地了解在不同场景下对不同方法的选择.这些经过改进的新兴方法及其与其它方法的结合使用将有助于解决微生物生态学研究中出现过或即将出现的很多问题.地球上的各种生态系统复杂而庞大,包含的微生物种群也各有差异.各种原位检测方法对微生物生理生态做出了更加真实有效的描述,必将成为研究微生物生态的有力手段.%As major participants in ecosystem material cycle and energy flow,microorganisms play an important role in the ecosystem. However,the proportion of the cultivable microorganism under the existing technology is very small,which limits the exploit of microbial resources. At present,there are a number of approaches that can avoid the problem of uncultured microorganisms,which are designed to study in situ microbial activity. Regarding this,we summarized some research methods of studying in situ microbial ecology,allowing it convenient to reasonably use these methods in the future. This article introduces the correspondingmicrobial detection methods of BrdU-labeling,DNA-SIP, fluorescence in situ hybridization(FISH),and environmental transcriptome from DNA level,RNA level and protein level,respectively,and compares their advantages and disadvantages. It also introduces how to apply these methods combined with popular high-throughput sequencing and single cell sequencing technology to capture the in situ activity of microbial groups. At the same time,comparing the characteristics of these methods,so that we can more clearly understand the choice of different methods under different scenarios. These modified methods combined with other methods will be conducive to solve many have-been or will-happen problems in the study of microbial ecology. The ecosystems on the earth are complex and huge,in which the microbial populations vary. A variety of in situ detection methods have made a more realistic and effective description for the physiology and ecology of microorganisms,which will become a powerful tool for the study of microorganisms.【期刊名称】《生物技术通报》【年(卷),期】2017(033)010【总页数】7页(P26-32)【关键词】微生物原位检测;BrdU标记;DNA-SIP;荧光原位杂交;宏基因组;转录物组;生物正交反应【作者】宋伟凤;李明聪;高峥【作者单位】山东农业大学生命科学学院作物生物学国家重点实验室,泰安271000;山东农业大学生命科学学院作物生物学国家重点实验室,泰安 271000;山东农业大学生命科学学院作物生物学国家重点实验室,泰安 271000【正文语种】中文微生物是生物地球化学循环的驱动者，在生态系统中扮演着重要角色［1］。
酶工程的研究进展简述
2001年6月韶关学院学报(自然科学版)J un.2001第22卷 第6期Journal of Shaoguan University(Natural Science)Vol.22 No.6酶工程的研究进展简述郑 成(广州大学生物与化工学院,广东广州,510091)摘要:简述了酶工程的最新研究进展,其中包括人工合成酶和模拟酶,核酸酶与抗体酶,非水系酶,以及极端环境微生物和不可培养微生物的新酶种等.关键词:酶;酶工程;进展中图分类号:Q55 文献标识码:A 文章编号:1007-5348(2001)06-0039-06酶工程是研究酶的生产和应用的一门新兴学科,它的应用范围已遍及工业、农业、医药卫生行业、环保、能源开发和生命科学等各个方面.作为工业应用来说,主要目的就是利用酶的催化作用,在较为温和的条件下,如低温、低压等,就可高效地将反应物转化为产物.但目前工业上直接利用酶制剂时还存在一些缺点,如稳定性差、使用效率低,不能在有机溶剂中使用,寿命不长等,造成了使用酶的成本升高.世界上围绕着解决这些问题开展了大量的研究.本文通过查阅大量资料,对酶工程的研究发展进行简述.1 人工合成酶和模拟酶[1～2]人工合成酶在结构上具有两个特殊部位,一个是底物结合位点,一个是催化位点.业已发现,构建底物结合位点比较容易,而构建催化位点比较困难.2个位点可以分开设计.但是已经发现,如果人工合成酶有一个反应过渡态的结合位点,则该位点常常会同时具有结合位点和催化位点的功能.人工合成酶通常也遵循Michaelis2Menten方程.例如.高分子聚合物聚-4-乙烯基吡啶-烷化物,具有糜蛋白酶的功能,含辅基或不含辅基的高分子聚合物,具有氧化还原酶、参与光合作用的酶和各种水解酶等功能.在模拟酶方面,固氮酶的模拟最令人瞩目.人们从天然固氮酶由铁蛋白和铁钼蛋白2种成分组成得到启发,提出了多种固氮酶模型.如过渡金属(铁、钴、镍等)的氮络合物,过渡金属(钒、钛等)的氮化物,石墨络合物,过渡金属的氨基酸络合物等.此外,利用铜、铁、钴等金属络合物,可以模拟过氧化氢酶等.近来,国际上已发展起一种分子压印(molecular i m pri nti ng)技术,又称为生物压印(bioi m pri nti ng)技术.该技术可以借助模板在高分子物质上形成特异的识别位点和催化位点.目前,此项技术已经获得广泛的应用.例如,模拟酶可以用于催化反应,分子压印的聚合物可用作生物传感器的识别单元等.2 核酸酶和抗体酶[3～5]近年来,人们发现除去蛋白质具有酶的催化功能以外,RNA和DAN也具用催化功能.1982年Cech发现四膜虫的26SrNAD的前体,在没有蛋白质存在的情况下,能够进收稿日期:2000-12-05作者简介:郑成(1955-),广东遂溪人,广州大学轻化系教授,博士生,主要从事酶生物工程与化学工程方面的研究与教学工作.行内含子的自我剪接,形成成熟的rRNA ,证明RNA 分子具有催化功能,并将其称为核酸酶(ridozyme ,有人译为核酶).1995年Cuenoud 又发现某些DNA 分子也具有催化功能.这就改变了只有蛋白质才具有催化功能的传统观念,也为先有核酸,后有蛋白质提供了进化的证据.进一步的研究发现核酸酶的一种多功能的生物催化剂,不仅可以作用于RNA 和DNA ,而且还可以作用于多糖、氨基酸酯等底物.核酸酶还可以同时具用信使编码功能和催化功能,实现遗传信息的复制、转录和翻译,是生命化过程中最简单、最经济、最原始的、催化核酸自身复制和加工的方式.核酸酶具有核酸序列的高度特异性.这种特异性使核酸酶具有很大的应用价值.只要知道某种核酸酶的核苷酸序列,就可以设计合成催化其自我切割和断裂的核酸组成.根据这些基因组的全部序列,就可设计并合成出防治有这些病毒引起的人、畜和植物病毒病的核酸酶,如能够防治流感、肝炎、艾滋病和烟草花叶病等.核酸酶也可以用来治疗某些遗传病和癌病.核酸酶还可以用作研究核酸图谱和基因表达的工具.一般说来,人工合成的模拟酶与天然酶的催化效率相差较大,而且,反应类型大都为水解反应.人们从酶与底物过渡态中间物紧密结合是酶催化过程中的关键一步得到启发,联想到抗原引起生物内抗体的合成,以及抗原和抗体紧密结合,进而考虑利用抗原抗体相互作用的原理来模拟酶的催化作用.人们设想以一些底物过渡态中间物的类似物作为半抗原,诱导合成与其构象互补的相应的抗体,试图得到能够催化上述物质进行活性反应的酶.1986年这种努力在实验室里获得了成功,为人工合成酶和模拟酶,开创了一条崭新的途径.人们将这种具有催化活性的抗体称为抗体酶(abz yme )又称催化抗体(catalytic antibody ).抗体酶在本质上是免疫球蛋白,人们在其易变区赋予了酶的催化活性.抗体是目前已知的最大的多样性体系,原始抗体大家族有1×108个结合部位,体细胞变异学可以增加1×104个结合部位.抗体有极高的亲和力,解离常数为10-4～10-14mol/L ,其与抗原结合的结合部位与酶的结合部位相似,但无催化活性.制备抗体酶的方法主要有诱导法、拷贝法、插入法、化学修饰法和基因工程法.抗体酶的催化效率远比模拟酶高.同时,从原理上讲,只要能找到合适的过渡态类似物,几科可以为任何化学反应提供全新的蛋白质催化剂———抗体酶.目前抗体酶催化的反应、闭环反应,还能催化合成反应、交换反应、闭环反应、异构化反应、氧化还原反应等.此外,与模拟酶相比,抗体酶已经用于酶作用机理的研究,手性药物的合成和拆分,抗癌药物的制备.目前人们正致力于进一步提高抗体酶的催化效率,期望在深入了解酶的作用机理,以及抗体和酶的结构和功能的基础上,能够真正按照人们的意愿,构建出具有特定催化活性和专一性的、催化效率高的、能满足各种用途需要的抗体酶.3 非水系酶[6～7]酶反应通常在水为介质的系统中进行.但是,酶反应也能在非水系统内进行.1984年以来,美国麻省理工学院以Zaks 和K libanov 教授为首的研究小组,一直从事非水系统内酶反应的研究,取得了引人注目的成果,并由此产生了一个全新的分支学科———非水酶学.他们发现这类反应具有如下特点:(1)绝大多数有机化合物在非水系统内溶解度很高;(2)根据热力学原理,一些在水中不可能进行的反应,有可能在非水系统中进行;・04・韶关学院学报(自然科学版)2001年(3)与水中相比,非水系统内酶的稳定性比较高;(4)从非水系统内回收反应产物比水中容易;(5)在非水系统内酶很容易回收和反复使用,不需要进行固定化.实验结果证明,在几乎没有水的系统内,仍可进行各种酶反应.例如,在含有013mol/L 丁酸和013mol/L 庚醇的已烷中,可以进行脂及酶催化的酯化反应,2h 后酯化率达90%以上.如果在水中进行酯化反应,酯化率为011%以下.此外,在非水系统内,还能进行酶催化的酰胺水解、酰基交换、硫酸根交换和肟水解等反应.众所周知,酶不能改变反应的平衡常数(K eq ).但是,利用水-有机溶剂两相系统,可以引起实践上很有用的“表现”K eq 很大的改变.前已述及,在非水系统内酶的稳定性提高.水溶性更高、亲水性更强的酶的稳定性,似乎取决于微环境内存在水的薄层,大约几个水分子厚.水的数量非常微小.每个酶分子需要50～500个水分子.酶也可以在几乎完全无水的状态下起催化作用.在这样微小的、不含游离氢离子的环境中的p H ,是无法直接测量和控制的.然而,酶有一种“记忆”功能.当酶从水溶液中向有机溶剂中转移时,似乎能够“记住”,即保留住它最后所处环境中的p H ,以及在该p H 的功能.如果酶结合的水被除去,或被易于与水混溶的有机溶剂稀释,则酶一般会失去活性.但是,在不发生失活的条件下,只要有极微量的水以及与之有关的水的活度的降低,会大大降低酶热失活的速度.这一现象可以用于绝大多数酶.例如,猪胰脏脂肪酶在含有0102%水的三丁酸甘油酯内,100℃时的半衰期为12h ;当水分为018%时,凌晨衰期下降到12min.而在100%的水中,酶将立即失活.此外,在水-有机溶剂两相系统内,水的冰点下降,这样,就可以在非常低的温度下,使用对热特别不稳定的酶.降低水的活度可以使酶分子更具有刚性,这就可能影响到酶的K m 和V max .在极端情况下,可能引起酶的催化功能的改变.以往,人们都是从酶的最适p H 的水溶液中回收酶.然后,将其研磨成粉末.再分散在合适的有机溶剂中,制成酶的悬浮液,以便在水-有机溶剂两相系统中进行酶的催化反应.近来K libanov 为首的研究组又探索出一种新方法,可以使酶溶解而不是悬浮在有机溶剂中.而且,找到很多能够溶解酶有机溶剂,并阐明了导致有机溶剂中较高蛋白质浓度的规律.由此,可以进一步研究溶解在有机溶剂中的天然酶的结构和催化特性.因而,必将大大拓宽酶在非水系统中的应用范围.近来,核磁共振、x -射线衍射和傅立叶变换红外光谱的研究表明,在非水相中,酶分子结构中α-螺旋含量减少,β-折叠含量增加,二级结构的有序性增加,因而,提高了酶的稳定性.目前,非水系统中酶的催化作用已广泛地用于药物、生物大分子、肽类、手性化合物化学中间体和非天然产物等有机合成,引起人们的极大的关注.4 极端环境微生物和不可培养微生物的新酶种[8～9]自然界蕴藏着巨大的微生物资源.据测算,1g 土壤中含有1×108个微生物.美国华盛顿大学的James Staley 教授说过:“未知的微生物世界或许是地球上最大的未开发的自然资源,能够利用这个微生物资源的国家,势必会取得技术上的优势.”自Kuhne 从希腊语借用“酶”(“en -zyme ”)一词以来,随着研究工作的深入,酶的种类在不断增加.迄今为止,还不知道自然界究竟有多少种酶.同样,也不清楚,每个细胞内究竟有多少种酶.有人估计,大肠杆菌(Escherichia coli )细胞中有3000种蛋白质,而真核细胞・14・第6期郑 成:酶工程的研究进展简述中有50000种蛋白质.这些蛋白质中的大多数是酶.如果估计可靠,酶的种类将达到几万种.近来,人们从生产实践的需要出发,非常重视开发新的酶种.迄今为止,人们对极端环境微生物(ex2t remophiles)和不可培养微生物(uncult urable m icroorganisms)的研究还很不够.这2个资源宝库值得人们好好开发.人们首先注意从极端环境条件下生长的微生物内筛选新的酶种.其中主要研究嗜热微生物(thermophiles)、嗜冷微生物(psy2chrophiles)、嗜盐微生物(halophiles)、嗜酸微生物(aci dophiles)、嗜碱微生物(alkalophiles)、嗜压微生物(barophiles)等.目前,人们已经发现能够在250～350℃条件下生长的嗜热微生物,能够在-10～0℃条件下生长的嗜碱微生物,能够在p H215条件下生长的嗜酸微生物,能够在p H11条件下生长的嗜碱微生物,能够在饱和食盐溶液(含盐32%或512mol/L)中生长的嗜盐微生物,能够在1101×105kPa 条件下生长的嗜压微生物,以及在高温(105℃)和高压(41053×107Pa)条件下生长的嗜热嗜压微生物等.这就为新酶种和酶的新功能的开发,提供了广阔的空间.其中人们对嗜热嗜压微生物的研究最多,大量专著不断涌现.耐高温的α-淀粉酶和DNA聚合酶等已获得广泛的应用.所谓不可培养微生物是指在实验室内,采用常规培养方法培养不出的微生物.而这类微生物竟约占全部微生物的99%!今天,我们完全可以绕开菌种分离、纯化的步骤,应用最新分子生物学方法,直接从这类微生物中,探索、寻找有开发价值的、新的微生物基因和新的酶种.5 酶的修饰[10～11]酶有稳定性差、活力不够理想及具有抗原性等缺点,这些不足使酶的应用受到限制,为此常需对酶进行适当再修饰加工,以改善酶的性能.酶的修饰可分为化学修饰和选择性遗传修饰两类.511 酶的化学修饰对自然酶的化学结构进行修饰以改善酶的性能的方法很多,现举例说明如下.例如,α-淀粉酶一般有Ca2+、Mg2+、Zn2+等金属离子,属于杂离子型,若通过离子置换法将其他离子都换成Ca2+,则酶的活性提高3倍,稳定性也大大增加;胰凝乳蛋白酶与水溶性大分子化合物右旋糖酐结合,酶的空间结构发生某些细微改变,使其催化活力提高4倍;抗白血病药物天冬酰的游离氨作用、酰化反应进行修饰后,该酶在血浆中的稳定性得到很大的提高.表1 酶性质随着经定点突变而改变酶修饰修饰部位原氨基酸残基→新氨基酸残基酶性质的改变酷氨酰-TRNA合成酶5151苏→丙苏→脯对底物ATP的新合力提高100倍B-内酰胺酶70～71丝.苏→苏.丝完全失活70～71苏.丝→丝.丝恢复活性二氢叶酸还原酶27天冬→天胺活性降低为正常酶的011%・24・韶关学院学报(自然科学版)2001年512 酶的选择性遗传修饰这是在弄清酶的一级结构和空间结构的基础上,设计出选择性遗传性修饰位点.上表列出了几种经定点突变后,酶性质发生改变的例子.通过基因突变技术,把酶分子修贮在DNA 中,经过基因克隆和表达,就可以通过生物合成方法不断获得具有新的特性和功能的酶.6 酶的固定化技术[12～14]固定化酶在工业、临床、分析和环境保护等方面有着广泛的应用.但是,在大多数情况下,酶固定化以后活性部分失去,甚至全部失去.一般认为,酶活性的失去是由于酶蛋白通过几种氨基酸残基在固定化载体上的附着(Attchment )造成的.这些氨基残基主要有:赖氨酸氨基和N -未端氨基,半胱氨酸的巯基,天门冬氨酸和谷氨酸的基C -未端基,酪氨酸的苯甲基以及组氨酸的咪唑基.由于酶蛋白多点附着在载体上,引起了固定化酶蛋白无序的定向和结构变形的增加.近来,国外的研究者们在探索酶蛋白的固定化技术方面,已经寻找到几条不同的途径,使酶蛋白能够以有序方式附着在载体的表面,实现酶的定向固定化而使酶活性的损失降低到最小程度.这种定向固定化技术具有以下一些优点:(1)每一个酶蛋白分子通过其一个特定的位点以可重复的方式进行固定化;(2)蛋白质的定向固定化技术有利于进一步研究蛋白质结构;(3)这种固定化技术可以借助一个与酶蛋白的酶活性无关或影响很小的氨基酸来实现.目前,文献中涉及的定向固定化方法有如下几种:(1)借助化学方法的位点专一性固定化;(2)磷蛋白的位点专一性固定化;(3)糖蛋白的位点专一性固定化;(4)抗体(免疫球蛋白)的位点专一固定化.这种有序的、定向固定技术已经用于生物芯片、生物传感器、生物反应器、临床诊断、药物设计.参考文献:[1]K Mosbach.Program of Enzyme Engineering[M ],Beijing ,1988.0-36.[2]居乃琥.生物工程进展[J ],1987,(4):17-27.[3]黎高翔.二十一世纪酶工程研讨会论集[M ],黄山,1999.13-19.[4]S J Bencovic.Ann Rev Biochem[J ],1992,61:29-54.[5]RH Symons.Ann Rev Biophs Acta[J ],1981,658(1):76-89.[6]K Martinek ,etal.Biochem Biophys Acta[J ],1981,658(1):76-89.[7]AM K libanov.Chemtech[J ],1986,16(2):354-9.[8]孟广震.二十一世纪酶工程研讨会论集,黄山,1999.26-27.[9]J W kozarich ,DHRich.Current Opinion Chem Biol[J ],1997,1:149-50.[10]J E Smith.Biotechnogy[M ],3rded ,Cambridge Univ press[M ],1996.[11]李再资.生物化学工程基础[M ],北京:化工出版社,1999.108[12]D Thomas ,AFriboulet.Program of Enzyme Engineering[M ],Beijing ,1998.0-37[13]C.Wandrey ,Program of Enzyme Engineering[M ],Beijing ,1998.[14]RD Johnson ,FE Arnold ,Biotechnol Bioeng[J ],1995,48(2):43-45,45-47・34・第6期郑 成:酶工程的研究进展简述A Brief R evie ws about R esearching Progressin Enzymatic EngineeringZHEN G Cheng(Biological and Chemical Engineering College ,Guangzhou University ,Guangzhou 510091,China )Abstract :The research progress in enzymatic engineering ,including synzymes ,enzyme mi 2mics ,ribozyme ,abzyme ,nonaqueous enzymology ,etc.was reviewed.K ey w ords :enzymatic engineering ;progress ;enzyme ・44・韶关学院学报(自然科学版)2001年。
传统发酵食品微生物学研究进展
传统发酵食品微生物学研究进展传统发酵食品制作过程的实质为富集、驯化与培养种类各异的微生物，这些微生物代谢产生的风味物质，造就了传统发酵食品的独特风味与丰富营养。
对传统发酵食品微生物的研究，有助于阐明发酵食品微生物菌群的组装机制、菌群代谢功能，和菌群成员互作机理等传统发酵食品微生物组学的基本科学问题，在保持传统发酵食品独特风味的同时，促进传统发酵食品工业化水平的提升，实现传统发酵食品的“高效、优质”生产。
标签：传统发酵食品；微生物学；研究传统发酵食品技艺，是一类用于食品保存和食品风味增强的食品加工技术，其历史久远。
传统发酵食品的生产多采用自然接种，生产过程中涉及的微生物种类繁多，在分子微生物生态学技术出现之前，人们严重低估了传统发酵食品生产过程中的微生物种类及其代谢产物多样性。
一、传统发酵食品微生物组的作用人们对传统发酵食品微生物组的认识过程，是一个由解析微生物结构到逐渐明晰微生物功能的过程，并逐渐总结出传统发酵食品微生物组，具有微生物种类繁多、功能多样、微生物之间相互作用复杂的基本特征。
在此基础上，深入认识复杂的传统发酵食品微生物組，还需要阐明众多参与发酵微生物中的核心功能微生物，建立微生物种类与功能的联系，以及微生物相互作用与发酵进程的联系。
传统发酵食品制作过程中，多种微生物相互作用，在同一发酵体系中，微生物群落发生有序演替。
解析传统发酵食品微生物的相互作用，将有助于深入理解群落演替规律，解析发酵机理；探明风味物质来源；通过微生物相互作用，抑制有害微生物的生长或有害代谢物的产生，保障传统发酵食品的安全性。
除了增强有益风味，设法减少传统发酵食品中的异嗅物质、抑制有害物质生成也是人们一直以来关注的焦点。
出于食品安全的角度，可以利用微生物相互作用，抑制产异嗅物质或有害物质的微生物，来达到优化传统发酵食品品质的目的。
二、传统发酵食品中的微生物资源国内外已经有许多研究致力于分离传统发酵食品中具有抗菌、益生等功能的菌株。
龋病微生物因素研究进展
龋病微生物因素研究进展陈婧;程磊;周学东;彭显【摘要】龋病是发病率最高的口腔慢性感染性疾病,以变异链球菌为代表的一系列细菌曾被认为是龋病的单一致病菌.然而,近几十年来,基于传统致病菌的防治手段未能有效降低龋病的发病率,人们逐渐认识到单一致病菌理论并不能全面反映疾病与微生物的关系.龋病病因学的微生物研究逐步从传统致病菌理论过渡至微生态失衡理论.目前,随着检测手段的不断发展,大量龋病微生物群落研究陆续开展,龋病“核心微生物组”的概念得以提出,即在龋病发生发展中起到关键作用的一组微生物,这将是未来龋病微生物因素研究的方向.%Dental caries is the most common chronic infectious disease of the oral cavity.The bacterium Streptococcus mutans is the sole pathogen that causes this disease.However,substantial evidence suggests that prevention and treatment strategies developed from traditional "cariogenic pathogen theory" are inefficient in reducing the prevalence of dental caries.An increasing number of individuals adopt the ecological view of the microbiota in the pathogenesis of dental caries.Recent technological improvements have enabled the detection and analysis of oral microorganisms,and many studies have focused on this area.The core microbiota is defined as a cluster of microbes playing critical roles in the initial and development phases of dental caries and may provide future direction for microorganism-related etiological studies.【期刊名称】《华西口腔医学杂志》【年(卷),期】2018(036)001【总页数】5页(P104-108)【关键词】龋病;口腔微生物;病因;变异链球菌;核心微生物组【作者】陈婧;程磊;周学东;彭显【作者单位】口腔疾病研究国家重点实验室国家口腔疾病临床医学研究中心四川大学华西口腔医院,成都610041;口腔疾病研究国家重点实验室国家口腔疾病临床医学研究中心四川大学华西口腔医院,成都610041;口腔疾病研究国家重点实验室国家口腔疾病临床医学研究中心四川大学华西口腔医院,成都610041;口腔疾病研究国家重点实验室国家口腔疾病临床医学研究中心四川大学华西口腔医院,成都610041【正文语种】中文【中图分类】R780.2龋病是一种以牙体硬组织进行性破坏为特征的慢性感染性疾病。
不可培养微生物的研究进展
不可培养微生物的研究进展不可培养微生物是指那些在传统培养条件下无法生长和繁殖的微生物。
传统培养方法主要依赖于将微生物样品接种到含有足够营养成分的培养基上，然后在适宜的温度和环境条件下培养。
然而，传统方法无法应对那些对特殊的环境条件有选择性需求的微生物，因此，不可培养微生物的研究一直是微生物学领域的一个挑战。
然而，随着技术的不断进步，科学家们正在采取一系列新方法来研究这些微生物，并取得了一些重要的进展。
1.基因组学的发展：基因组学的突破性发展为不可培养微生物的研究提供了新的机遇。
通过对微生物样品进行整个基因组测序，科学家们可以识别出其中的宏基因组，包括那些含有编码特定功能的基因的异常序列。
这为研究微生物的生存策略和代谢特性提供了线索。
2.拓扑学的进展：拓扑学是一种研究连通性的学科，它在不可培养微生物的研究中起着重要的作用。
通过使用高分辨率的图像技术，科学家们可以观察并分析微生物在自然环境中的空间结构和微观生境。
这种方法可以揭示微生物与其宿主或其他微生物之间的相互作用，并帮助解释微生物生长和适应策略。
3.大数据分析的应用：近年来，大数据分析的兴起为不可培养微生物的研究提供了新的方法。
科学家们通过对大量环境样品中的微生物序列进行元基因组学和特定基因分析，可以对微生物群落的功能特征和多样性进行研究。
这有助于我们了解微生物的遗传潜力和其在生态系统中的作用。
4.单细胞方法的创新：近年来，新兴的单细胞技术为不可培养微生物的研究带来了突破。
通过单细胞测序和单细胞代谢组学的方法，科学家们可以对微生物个体的基因组、代谢活性和互作关系进行深入研究。
这种技术使得研究人员能够研究微生物在单个细胞水平上的适应策略和功能特征。
5.代谢产物的筛选和利用：不可培养微生物研究的另一个重要方向是探索和开发微生物产生的生物活性化合物。
通过使用高通量筛选和新的分离技术，科学家们可以从微生物样品中提取和鉴定那些具有潜在药物活性的天然产物。
未培养微生物综述
未培养微生物研究进展摘要未培养微生物主要是一种现在不能人工培样得到的微生物，由于现在的检测手段相对来说比培养手段要先进，所以研究未培养微生物体现除了巨大的研究前景，本文主要从未培养微生物的研究手段，主要的研究方向进行简述。
关键词未培养微生物培养分子生物学技术1、未培养微生物的定义未培养微生物( uncultured microorganisms)最早先是由Colwell在1982年提出的，后来Stackebrandt等将那些利用分子生物学技术能够检测到, 但还不能获得纯培养的微生物定义为（至今未培养微生物as yet uncultured microorganisms) 其定义包括那些可获得纯培养, 但在环境因子的胁迫下不能生长、处于休眠状态下的微生物。
迄今可培养的微生物仅约占自然界存在微生物的1. 0% 或更少，但是蕴藏于这类微生物中蕴藏大量的可供人类开发利用的生物资源。
并且这一类微生物在自然环境中所占的比例很高。
大部分未培养微生物存在于有机物贫乏的极端环境中，如远洋、深海、贫瘠土壤等。
未培养微生物广泛存在于各个自然环境中，在各种极端环境中尤为丰富，在生态系统、物种、一串等三个方面都表现出了极其丰富的多样性。
也表明未培养微生物有着巨大的开发研究前景。
对于未培养微生物主要是基于两个方面想进行的，纯培养分离技术与基于分子生物学技术的一些手段。
传统的主要是运用培养技术，由于其分离技术的限制局限性比较大，所以还多的人注重于分子生物学手段。
2、通过纯培养分离技术研究未培养微生物纯培养分离技术为微生物研究的重要手段之一。
各种新型的分离培养方法的出现，使得越来越多的不可培养微生物被分离出来。
对于未培养微生物进行的可培养研究主要是基于原位仿生境培养、限制性培养、单细胞微操作等。
原位仿生境培养就是在人工培养条件下，讲卫生物质与特殊的载体上，利用其代谢产物及信号分子可自由扩散而相互利用，从而可以得到类似于原先的自然生态环境状态，使微生物的生存环境与在自然状态下类似，从而将尽可能多的不可培养微生物转变成可培养的微生物。
活的不可培养的细菌的研究进展
如果 在适宜 的培养条 件下看 不 到任何 生 长的
学 的传统 认识是 上个 世 纪 的事 了 。１８ ９ ２年 ， 徐怀 恕等… 首 先 提 出 了 “ 的但 不 可 培 养 的 微 生 物 活
作 者 简介 ： 潇 郭
１ 细 菌 ＶＢ Ｃ的诱 导 因素 Ｎ
在 自然环 境 中 ， 菌多处 于长期 的饥 饿状态 ， 细
Ａ ｂ ｔａｃ Ｔｈ ｒ ｒ ｅｌ ａｌｄ ＶＢＮＣ ｉｈ ａ ｐ ｒ ｎｌ ａ ｅ ｌｓ ｈ ｉ ｕ ｒ ｂ ｅ ｃ ａａ ｔｒｓｉ ｓｂ ｃｕａｌ ｅａｎ ｓｒ ｔ ｅ ｅ ａｅ ｃ ｌｓｃ ｌ ｅ ｗｈ ｃ ｐ ａ ｅ ｔｙ ｈ ｖ ｏ ｔｔ ｅｒｃ ｈｕ ａ ｌ ｈ ｒｃ ｅｉｔｃ ｕｔａ ｔ ｌｙ ｒ ｔｉ
学 的发展 ， 为环境 中不 可培 养 的微 生 物 的研 究 提
供 了更 多新 的方 法和思 路 。本 文 主要 从经 诱导进 入 ＶＮ Ｂ Ｃ状 态的 细菌 的 生物 学 特 性 、 出现 条 件及 检测方 法 等 方 面 ， Ｖ Ｎ 细 菌 研 究 进 展 做 一 对 Ｂ Ｃ
综 述。
实 了霍 乱弧 菌 和大 肠埃 希 菌 存在 Ｖ Ｎ Ｂ Ｃ状 态 ， 在
中总 Ｄ Ａ， 建 多元性基 因库 ， １Ｓｒ Ｎ Ｎ 构 对 ６ Ｒ Ａ序列
分析检测 基 因来 源 。随着 分 子 生物 学 、 因工 程 基
４℃的人工 海 水 中进 行 培 养 时 ， 管它 们 完 全失 尽
去 了在 常规培 养基 上 产生 菌 落 的 能力 ， 仍 然是 却 活 的， 并且 推测 用 大肠 埃希 菌 和 粪链 球 菌作 为水
自然界中不可培养微生物的研究进展
自然界中不可培养微生物的研究进展彭伶俐;王琴;辛明秀【摘要】尽管微生物培养技术已经发展了几十年,但是环境中可培养的微生物比例仍然较低.目前研究者对微生物不可培养的原因有了进一步的了解,其关键在于:高浓度的营养基质、无法实现原位培养、不明确环境中微生物之间的相互作用、缺乏尖端的微生物检测方法等.研究者为了克服这些培养障碍,不断研究出许多提高微生物培养效率的方法,简要介绍改进培养基、发展新的培养条件等提高微生物可培养性的方法.%Cultivation techniqttes of microbes have been developed for decades, but even so the ratio of cultivable microorganisms in the environment is still fairly low. Present researcher have more understanding on the reasons why the microorganisms are uncultivable, the keys are: high nutrient concentration in culture media; the non-realization of cultivation in situ, obtuse coactions among microorganisms in the environment, and lack of sophisticated testing and determining methods etc. In order to overcome these cultivation barriers the researchers have made sustained efforts to study methods how to raise the cultivation efficiency of microorganisms. Methods to improve culture media, the development of new cultivation conditions and other enhancing cultivability of microbes were introduced in this article.【期刊名称】《微生物学杂志》【年(卷),期】2011(031)002【总页数】5页(P75-79)【关键词】不可培养微生物;培养基;微生物培养方法【作者】彭伶俐;王琴;辛明秀【作者单位】北京师范大学,生命科学学院,北京,100875;北京师范大学,生命科学学院,北京,100875;北京师范大学,生命科学学院,北京,100875【正文语种】中文【中图分类】Q-1环境中存在的微生物估计达到105～106种，但在实验室培养基中可分离鉴定的种类数量较少。
土壤中难培养微生物的培养
土壤中难培养微生物的培养励耘物理龚学珍201411941003摘要：微生物的物种非常丰富，而能够在实验室中培养的只有很少一部分，而更多的是不可培养微生物(viable but nonculturable,VBNC)。
因此如何培养这些微生物，对于发现更多微生物具有非常重要的意义。
关键词：土壤微生物难培养土壤中存活着种类极其丰富的微生物，据估算，1g土壤中有数千乃至数万种约数十亿个微生物个体。
Amann等认为环境微生物中99％以上是尚未能被培养的，并且有研究表明这种不可培养性普遍存在。
对于不可培养的原因，目前认为有以下可能：（1）土壤中的微生物大部分处于“寡营养”状态，其生长环境与普通培养基相差较大而不能适应。
（2）土壤中细菌间关系密切，互相依赖，而实验室中不能提供这样的条件。
（3）人工培养基中优势细菌抑制其他细菌的生长。
基于以上这些因素，研究者设计了各种方法来培养不可培养细菌。
比较简易的方法是使用低浓度培养基。
这种方法既满足了一些种类的细菌对于寡营养条件的需求，也降低了优势菌的大量生长可能造成的抑制。
实验表明这种方案是有效的，但是出现了培养周期过长，菌落不够富集等缺点，运用于研究比较困难。
考虑到代谢产物对微生物生长的抑制作用以及信息素等对一些细菌生长的促进，通过添加一些物质来降低有害物质的影响或者添加信息素成为了培养难培养细菌的可行方案。
比如添加过氧化氢酶来降低过氧化氢的浓度，添加一些短肽等小分子化合物，设计成分比较复杂的新型培养基，用来对土壤微生物进行分离，分离到更多不同菌落，其中包括一些难培养细菌。
凝胶微滴法是使用凝胶微滴包裹单个细胞形成胶囊，置于低营养培养基中培养。
微囊可以让营养物质和信息分子自由通过，从而让单个细胞在微囊中生长分裂，方便纯化的扩大培养。
利用超声波等方法把土壤进行分散后，可以把这种方法应用于土壤微生物的培养。
另外也有研究者利用半透膜来制成扩散盒，让多种细菌在里面生长，从而使得一些相互依赖的难培养细菌可以保持分裂能力。
酶工程的研究进展
酶工程的研究进展黎海彬,郭宝江(华南师范大学生命科学学院,广东广州510631)摘要:酶工程是现代生物技术的重要组成部分,它作为一项高新技术将为工业的发展起重要推动作用。
介绍了自然酶的开发、酶的化学和遗传修饰、酶的固定化、人工合成酶、酶基因的克隆和表达、酶的遗传设计等方面的理论和技术研究的最新进展。
关键词:酶工程;人工合成酶;酶基因的克隆和表达;固定化;遗传修饰中图分类号:Q814 文献标识码:A 文章编号:0253-4320(2006)S1-0040-04Advance in research on enzyme engineeringLI Hai 2bin ,G UO Bao 2jiang(C ollege of Life Science ,S outh China N ormal University ,G uangzhou 510631,China )Abstract :Enzyme engineering is an important part of m odern bio 2technology ,it will give an impetus to the industries as a new hi 2technology.The new advance in enzyme engineering research such as development of natural enzymes ,chemical and genetic m odification of enzymes ,imm obilization of enzymes ,synzymes ,cloning and expression of enzyme genes and genetic design of enzymes are introduced.K ey w ords :enzyme engineering ;synzymes ;cloning and expression of enzyme genes ;imm obilization ;genetic m odification 收稿日期:2006-03-30;修回日期:2006-06-03 作者简介:黎海彬(1964-),男,博士后,副教授,主要从事生物工程及生物物质分离纯化的研究,013005152637,haibinli2000@s 。
活的但非可培养(VBNC)状态细菌的研究进展
活的但非可培养（VBNC）状态细菌的研究进展标签：活的但非可培养（VBNC）;细菌;诱导;复苏传统的微生物共识将活性等同于可培养性，认为当细菌细胞不再能在传统培养基上生长时即为死亡。
现在我们知道这一假设过于简单了，有很多情况是细胞失去了培养性但仍保留着活性和潜在的重新生长能力。
本文就什么是VBNC，致VBNC的诱导因素，进入VBNC后细菌的变化，能进入VBNC的细菌，检测VBNC 的方法等作一综述。
VBNC是什么处于活的但非可培养（VBNC）状态的细菌不能在常规细菌培养基上生长和形成菌落，但仍具有代谢活性及致病力，只是代谢活性低，其在复苏后可再次获得可培养性。
[1]典型的活的但非可培养反应是：细菌暴露于一个或多个环境压力下，菌落形成单位数规律的减少。
然而在减少的这一过程中，总的细胞数几乎保持着一个常数不变。
（图1）[2]VBNC状态是细菌对一些自然压力，如饥饿，温度，氧浓度，渗透压浓度，紫外线照射等的一种反应方式，如果细胞不进入这一休眠状态，这些环境压力可能是致死性的。
Klancnik等[3]将肉汤增菌后的空肠弯曲菌K49/4菌悬液经离心，收菌，洗涤后重悬于Ringer溶液中，孵育24h～42d得到空肠弯曲菌饥饿细胞。
可培养性用在Karmali琼脂板上克隆形成单位（CFU/ml）来评估，总细胞计数和活细胞计数用LIVE/DEAD BacLight 活性包评估。
长达42d的平行计数活的和可培养细胞证实了空肠弯曲菌细胞转变到了一种VBNC状态。
同样的，Pawlowski 等[4]报道鼠疫耶尔森菌能以VBNC状态长期存活于4℃水中。
在利用温度和氧浓度诱导的研究中，Rollins等[5]研究了温度和氧气浓度对空肠弯曲菌HC菌株在水中存活的影响，发现空肠弯曲菌在37 ℃培养时10 d即可进入VBNC状态，而4 ℃培养时120d才进入VBNC状态。
同时指出经振荡的空肠弯曲菌菌悬液受氧气的影响进入不可培养状态的时间有所缩短。
微生物年度总结短板(3篇)
第1篇一、引言微生物作为自然界中不可或缺的一部分，与人类生活息息相关。
在过去的一年里，我国微生物领域取得了显著成果，但同时也暴露出一些短板。
本文将从以下几个方面对微生物领域的短板进行总结，并提出相应的改进措施。
二、微生物领域短板总结1. 基础研究薄弱尽管我国微生物领域在应用研究方面取得了显著成果，但基础研究相对薄弱。
在微生物分类、遗传学、生态学等方面，与国际先进水平相比仍有较大差距。
此外，微生物基础数据积累不足，制约了微生物领域的发展。
2. 人才培养不足微生物领域人才培养相对滞后，缺乏高水平的研究人才和产业化人才。
高校和科研机构在微生物人才培养方面投入不足，导致微生物领域人才储备不足，制约了行业的发展。
3. 产学研结合不紧密微生物领域的产学研结合不够紧密，企业、高校和科研机构之间的合作不够深入。
企业在技术创新、产品研发方面存在不足，高校和科研机构在成果转化方面也存在困难。
4. 国际合作与交流不足微生物领域国际合作与交流相对较少，与国际先进水平相比存在差距。
这导致我国微生物领域在科技创新、人才培养等方面受到限制。
5. 政策支持力度不够虽然我国政府对微生物领域的发展给予了关注，但政策支持力度仍不够。
在资金投入、税收优惠、人才培养等方面，政策支持仍有待加强。
三、改进措施1. 加强基础研究加大对微生物基础研究的投入，鼓励高校和科研机构开展前沿性、基础性研究。
同时，加强微生物数据积累，为微生物领域发展提供有力支撑。
2. 优化人才培养体系加强微生物领域人才培养，提高人才培养质量。
鼓励高校和科研机构与企业合作，培养具备创新精神和实践能力的高素质人才。
3. 深化产学研结合推动企业、高校和科研机构之间的合作，促进科技成果转化。
鼓励企业加大研发投入，提高技术创新能力；鼓励高校和科研机构开展产学研合作项目，提高成果转化率。
4. 加强国际合作与交流积极参与国际微生物领域学术交流与合作，引进国外先进技术和管理经验。
加强与国际知名科研机构的合作，提升我国微生物领域的国际竞争力。
肠道菌群领域研究进展(完整版)
肠道菌群领域研究进展（完整版）已有大量研究证实，肠道菌群与肥胖、糖尿病、高脂血症、高血压、心脑血管疾病、慢性肾病、神经系统疾病等相关，肠道菌群科学家们2019年在肠道微生物组研究领域取得了研究成果；【1】Nat Biotechnol：突破！科学家在人类肠道微生物组中鉴别出100多种新型肠道菌群！近日，一项刊登在国际杂志Nature Biotechnology上的研究报告中，来自英国桑格研究院等机构的科学家们通过对肠道微生物组研究，从健康人群的肠道中分离出了100多个全新的细菌类型，这是迄今为止研究人员对人类肠道菌群进行的最全面的收集研究，相关研究结果获奖帮助研究人员调查肠道微生物组在人类机体健康及疾病发生过程中所扮演的关键角色。
本文研究结果能帮助研究人员快速准确地检测人类肠道中存在的细菌类型，同时还能帮助开发出治疗多种人类疾病的新型疗法，比如胃肠道疾病、感染和免疫疾病等。
人类机体中细菌大约占到了2%的体重，肠道微生物组就是一个主要的细菌聚集位点，同时其对人类健康非常重要。
肠道微生物组的失衡会诱发诸如炎性肠病等多种疾病的发生，然而由于很多肠道菌群难以在实验室环境下生存，因此研究人员就无法对其进行更加直观地研究。
【2】Science：肠道微生物组可能是药物出现毒副作用的罪魁祸首药物本是用于治疗很多患者，但是一些患者遭受这些药物的毒副作用。
在一项新的研究中，来自美国耶鲁大学的研究人员给出了一种令人吃惊的解释---肠道微生物组（gut microbiome）。
他们描述了肠道中的细菌如何能够将三种药物转化为有害的化合物，相关研究结果发表在Science期刊上。
研究者表示，如果我们能够了解肠道微生物组对药物代谢的贡献，那么我们能够决定给患者提供哪些药物，或者甚至改变肠道微生物组，这样患者具有更好的反应。
在这项新的研究中，研究人员研究了一种抗病毒药物，它的分解产物可引起严重的毒副反应，并确定了肠道细菌如何将这种药物转化为有害的化合物。
链霉菌次级代谢产物生物合成基因簇异源表达研究进展
链霉菌次级代谢产物生物合成基因簇异源表达研究进展王苗;王倩【期刊名称】《贵州医药》【年(卷),期】2018(042)007【总页数】3页(P803-805)【关键词】链霉菌;次级代谢产物;异源表达;生物合成【作者】王苗;王倩【作者单位】遵义医学院/贵州省微生物资源及药物开发特色重点实验室,贵州遵义563003;遵义医学院/贵州省微生物资源及药物开发特色重点实验室,贵州遵义563003【正文语种】中文【中图分类】R394天然活性物质的合成、调控和抗性基因都是成簇的排列在微生物基因组内，通过基因工程等技术，将目的基因转移至不同的宿主菌内异源表达，不仅能够激活沉默基因簇，且可将异源表达体系作为一个非常有用的工具，通过生物合成或组合生物合成的方法生产出更多结构新颖且功能独特的实用天然产物或其衍生物[1-2]。
本文针对近年来在链霉菌体内次级代谢产物生物合成基因簇的异源表达研究进展进行综述，着重介绍了链霉菌次级代谢产物非核糖体肽酶(NRPSs) 、聚酮合酶(PKSs)和杂合NRPS/PKSs基因簇异源表达研究的方法及研究过程中需解决的问题，进而对近些年异源表达天然产物的新研究思路进行汇总及展望，以期为新药的研发及合成药的高效表达提供良好的来源和途径。
1 微生物异源表达体系功能介绍及应用近年来，微生物来源基因簇异源表达的研究逐步成为医药、生物和化学界长期的研究内容。
随着对微生物基因簇研究的深入，特别是一些不可培养微生物基因或沉默基因的激活表达研究，技术水平上迫切需要强大的功能齐全的异源表达体系来生产这些化合物，从而获得更多结构新颖且功能独特的实用新型活性物质 [3-4]。
将整个或部分抗生素的基因簇插入与其原始产生菌不同源的适宜宿主菌内表达，使其产生该抗生素完整结构或部分结构的过程，主要策略包括：生物信息学预测、克隆基因簇、修饰基因簇、转移基因簇、功能性表达基因、比较分析代谢产物图谱等，这种研究手段称为异源表达,生产这些活性化合物即建立基因簇异源表达体系 [5]。
不可培养微生物研究进展
法具有操作简便, 特异性强, 重复性好等优
点。
4、分子生物学方法
分子生物学技术是直接从样品中提取总DNA,
中间没有任何筛选性的过程, 因此所得DNA 能够
准确地反映样品中微生物的实际情况,包括基因探
针、分子杂交和PCR 等, 可以检查样品中含量极
微的总菌量。PCR 对于环境当中细菌量较少的样
PCR 的方法测定在消化和脱水的不同阶段大肠埃希菌数
目变化的情况, 证实部分VBNC 菌株恢复了可培养的特性。
Mukamalova等[ 15 16 ] 对M icrococcus luteus 分泌
的一种蛋白( Rpf)进行了研究, Rpf可以在低浓度的培养基
上形成, 促进菌体的复苏。
三、VBNC的检测方法
些细菌的不可培养状态是对不利环境的一
种适应, 有利于细菌在不利环境中生存。
细菌VBNC诱导的具体例子：
低营养诱导的VBNC 细胞有霍乱弧菌、痢疾志贺菌、肠球菌、大
肠埃希菌、沙门菌等。P. Mary等[ 3] 研究了进入VBNC 细胞的营养条
件,把气单胞菌放在4 ! 的寡营养的无菌蒸馏水中7周则观察不到可培养
肠球菌( Entero coccus faecalis)的形态
变化时发现其不但没变小,反而有轻微的伸
长。
2、VBNC细菌的生理、生化特性
细菌进入VBNC 状态后, 菌体对底物利用减少,
核糖体及染色质等物质密度明显降低, 细胞质浓缩,
蛋白质和脂质总量下降。Sco ttA R ice等[ 6]对
Vibrio vulnif icus 的核酸分析表明, 进入VBNC状
苏为可培养状态的能力。O liver 和Co llw ell等[ 12 ] 在滤
未培养微生物 (2)
分子生物学技术
3、稳定同位素技术
研究方法
同位素是指原子序数相同(即质子数目相同)而中子数不同的元素形式, 具有 相同原子序数但不同中子数目且不具放射性的元素称为稳定同位素(Stable Isotope Probing , SIP). 可培养与未培养和功能微生物均可利用SIP 标记的底物做为营养物质.提取这 些微生物的核酸, 根据标记与未标记SIP 的核酸在密度梯度离心介质中的重 力不同, 将利用标记有稳定同位素的功能微生物分离, 通过核酸序列比对, 寻 找未培养微生物. 环境中的许多物质都可以用SIP 来标记, 这些核酸标记物主要有DNA-SIP , RNA-SIP 等.它们都可以用来在复杂样本中进行有特殊代谢功能微生物的鉴 定和分析 , SIP 对于未培养微生物的分离和功能基因的鉴定研究具有重要的 意义。
未培养微生物特点:数量巨大、种类繁多、基因资源丰 富等
>99%的微生物尚属未知
自然界中微生物的种数估计有10万种，但发现的仅为10% ～ 20%，而在人类生产和生活中仅开发利用了已发现微生物种 类的1%，绝大多数在现有条件下还不能被培养出来。依照现 有的培养技术和方法，不同生境微生物可培养率的检测结果 如下表:
微生物的多样性自然环境中的化学因素环境中生物与非生物因素之间的相互作用以及微生物水平上的全球生态系统的平衡等未能培养原因及限制因子?自然界中大部分微生物以群体的形式生长来交换中间代谢产物和信号分子自然界中大部分微生物以群体的形式生长来交换中间代谢产物和信号分子010203引言基本概念目录目录contents未培养微生物存在的生态原因0405结语未培养微生物的研究方法06未能培养原因及限制因子未培养微生物的研究方法分子生物学技术宏基因组技术的联用纯培养分离技术1原位仿生境培养2限制性培养3单细胞微操作vbnc菌技术5遗传指纹图谱技术分子生物学研究方法应用于未培养微生物多样性研究的分子生物学方法与技术大致可以分成两大类即全程即全程rrna分析法fullcyclerrnaanalysis和指纹分析法fingerprinting
微生物实验报告脚皮真菌
微生物实验报告脚皮真菌自然界中的微生物分布广、种类多、资源极其丰富，主要包括细菌、病毒、真菌等。
迄今人们已发现的微生物物种仅为自然界中微生物总数的1%～10%。
微生物群落多样性是环境微生物多样性研究的核心内容。
目前微生物多样性研究多局限于细菌，而对真菌的研究相对较少。
研究真菌群落多样性可以了解真菌群落结构、真菌的种类和数量分布特点，并且可以进一步为控制和优化真菌群落结构提供参考，同时也是研究微生物群落多样性的重要内容。
真菌遍布于自然界，据估计约有数百万种，已发现的仅9万余种，已发现的导致人类疾病的仅约400种。
人类也生活在真菌包围的环境中，日常工作、生活中所接触到的真菌种类目前的认知。
因此，不论是自然环境还是人体都具有较高的真菌多样性。
真菌多样性的研究方法很多，从国内外目前采用的方法来看，大致上可分为：传统的微生物培养法、分子生物学方法以及宏基因组学技术。
随着现代科学技术的发展，越来越多的新技术、新方法用于真菌多样性领域的研究，使人们对真菌多样性的认识更加全面深入。
1传统微生物培养法从传统上讲，真菌多样性的研究主要利用分离培养及形态学检测的方法，该技术在实验室被广泛使用。
尽管各种新的培养技术不断出现，但此方法费时费力，敏感度和特异性也较低，也不能反应全部的真菌群落信息。
Amann等曾根据微生物原位的、不依赖于培养的微生物系统发育学研究结果认为：在自然界中，通过实验室人工培养方法已经被分离和描述的微生物物种数量仅占估计数量的1%～5%，而其余大多数微生物种群还仍然未被分离和认识，因此，人们不能利用传统的微生物培养技术获得真菌多样性的全部信息，极大的限制了研究的广泛性。
在临床致病菌的鉴定方面，培养的方法更为常用。
Ｒasi 等利用培养法对从伊朗花斑糠疹患者皮肤上分离得到的马拉色酵母菌进行鉴定过程中，发现球形马拉色菌是最常分离到的菌种，大约占31．3%，其次是糠秕马拉色菌（20．5%）等。
Findley等［7］通过微生物培养法从10个健康成人的14个部位的皮肤分离真菌，经鉴定11个刚体部位和胳膊表面的优势真菌是马拉色菌属，通过比较，脚底、脚趾甲和趾间具有较高的真菌多样性。
微生物培养技术研究进展
微生物培养技术研究进展陈丽媛【摘要】微生物在自然界中分布广、种类多、资源丰富，绝大多数在现有条件下还不能被培养。
了解微生物新的培养技术，提高微生物可培养性具有重要意义。
文章就微生物不易培养的主要原因及改进微生物培养条件、设计开发新型微生物培养技术等方面进行了综述，旨在为微生物资源的开发利用提供借鉴。
%Microorganisms distribute widely in nature with great variety and abundant resources, however, most of them cannot be cultivated under current existing conditions. To understand new microbial cultivation technology to im-prove the cultivability of microorganisms has important significance. The main reasons of uneasiness to cultivate micro-organisms, as well as how to improve conditions to cultivate microorganisms, to design and to develop new type of mi-crobial cultivation technology were summarized in this article, aiming at providing experiences and references to devel-op and utilize microbial resources.【期刊名称】《微生物学杂志》【年(卷),期】2013(000)006【总页数】3页(P93-95)【关键词】微生物;可培养性;培养技术;环境条件【作者】陈丽媛【作者单位】辽宁省微生物科学研究院，辽宁朝阳 122000【正文语种】中文【中图分类】Q939自然界中微生物的种数估计有10万种，但发现的仅为10%～20%，而在人类生产和生活中仅开发利用了已发现微生物种类的1%，绝大多数在现有条件下还不能被培养出来。
微生物生态学研究进展
微生物生态学研究进展微生物是指体积小于0.1mm的细胞，包括细菌、真菌、原生动物、古菌等。
它们存在于各种生物体中，起着重要的生态学作用。
微生物生态学是生物生态学的一个分支，研究微生物与生物体、环境和其它微生物在生态系统中的相互作用和生态功能。
本文将探讨微生物生态学研究的最新进展。
1.微生物多样性研究微生物多样性是微生物生态学的重要研究内容之一。
近年来，随着高通量测序技术的发展，微生物多样性研究变得更加精细化和深入。
目前，研究人员通过对不同环境中的微生物进行16S rRNA和18S rRNA测序，发现了大量未知微生物，并初步分析了它们的遗传和生态特征。
2.微生物-环境交互作用研究微生物和环境之间的相互作用是微生物生态学研究的核心内容。
微生物与环境的相互作用可以影响微生物的生长和分布，同时也可以影响环境的特性和功能。
目前，研究人员对微生物与环境之间的相互作用进行了广泛的研究，并通过不同角度的实验研究探究了微生物与环境之间的相互作用机制。
例如，人们通过对盐度、温度、pH等环境因素的变化和微生物对环境因素的适应性研究，发现了许多微生物在不同环境下的适应性，这为微生物的生态适应性研究提供了重要的参考。
3.微生物与植物共生研究微生物与植物的共生关系是微生物生态学研究的热点之一。
微生物可以与植物形成共生关系，促进植物生长，并提高植物的免疫能力。
同时，植物也可以通过合理的生长方式和代谢活动为微生物提供营养和合适的生存环境。
目前，研究人员对微生物与植物的共生关系进行了各种不同角度的研究，例如对微生物在植物根际中的分布和功能进行了详细的探讨，发现微生物可以通过合成生长素、提高植物对紫外线的抵抗力等方式促进植物生长。
4.微生物技术应用研究微生物技术应用研究是微生物生态学的另一个重要方向。
近年来，随着生物制造、环保、医治和农业等领域的发展，研究人员发现许多微生物对这些领域的应用具有巨大的潜力。
例如，可以利用金属还原菌实现微电子器件中的电导性；可以利用乳酸菌为乳制品和蔬菜保鲜；可以利用微生物技术研究海洋生态系统中微生物对盐度、温度和环境污染物的响应。