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太阳能、风能、海洋能资源、
太阳能驱动并影响着地球上无数的自然过程。例如，植物、藻类和蓝藻的光合作用依赖于太阳能，而这一过程对维持地球生命的重要性几乎怎么强调也不为过。如果光合作用停止，地球上很快就会几乎没有食物或其他有机物。大多数生物都会消失，随着时间的推移，地球大气中将几乎没有气态氧。太阳能对于水循环中的水蒸发、陆地和水温以及风的形成也至关重要，所有这些都是塑造地球生命的气候模式的主要因素。
通过 RNA 引导转座对 Anabaena sp. PCC 7120 进行基因组工程改造
摘要：在基因组工程中，传入 DNA 的整合依赖于分裂细胞产生的酶，这一直是提高 DNA 插入频率和准确性的瓶颈。最近，据报道，使用 CRISPR 相关转座酶 (CAST) 的 RNA 引导转座在大肠杆菌中非常有效且具有特异性。在这里，我们开发了 Golden Gate 载体来在丝状蓝藻中测试 CAST，并证明它在鱼腥藻属菌株 PCC 7120 中有效。含有 CAST 和工程转座子的相对较大的质粒通过使用自杀或复制质粒的结合成功转移到鱼腥藻中。编码靶标前导链但不编码反向补体链的单向导 (sg) RNA 与 sgRNA 中包含的原间隔子相关基序 (PAM) 序列有效。在对两个不同靶位点进行分析的六种病例中，有四种的插入位点位于 PAM 之后正好 63 个碱基处。复制质粒上的 CAST 具有毒性，可用于治愈质粒。在分析的所有六种情况下，只有由从左到右元素的序列定义的转座子货物被插入目标位点；因此，RNA 引导的转座是由剪切和粘贴引起的。没有内源转座子通过暴露于 CAST 酶而重新动员。这项工作为通过 RNA 引导的转座在丝状蓝藻中进行基因组编辑奠定了基础，无论是在培养中还是在复杂群落中。关键词：鱼腥藻、CRISPR 相关转座子 (CAST)、基因组工程、RNA 引导的转座、minion 测序、从头基因组组装 ■ 简介
蓝藻聚球藻 PCC 7002 中基因表达的光遗传学控制
光合蓝藻可在生物技术中用作环境可持续的细胞工厂，将二氧化碳转化为多种生物化学物质。然而，缺乏可用于精确和动态控制基因表达的分子工具，阻碍了代谢工程，并导致产品滴度低。光遗传学工具能够以高可调性和可逆性实现光调节的基因表达控制。到目前为止，它们在蓝藻中的应用有限，物种之间的可转移性仍不清楚。在本研究中，我们在聚球藻 PCC 7002 中表达了蓝光抑制的 YF1/FixJ 和绿/红光响应的 CcaS/CcaR 系统，并使用 GFP 荧光测定和 qRT-PCR 表征了它们的性能。非蓝藻来源的 YF1/FixJ 系统表现出较差的性能，最大动态范围为 1.5 倍，尽管采取了几个步骤来改进这一点。相比之下，源自蓝藻 Synechocystis sp. PCC 6803 的 CcaS/CcaR 系统对光波长和强度反应良好，在绿光照射 30 分钟后观察到蛋白质荧光输出增加 6 倍。监测 GFP 转录水平使我们能够量化转录激活和失活的动力学，并测试多个绿光/红光和光/暗循环对系统性能的影响。最后，我们通过对 pCpcG2 输出启动子进行有针对性的遗传修饰，提高了绿光下 CcaS/CcaR 系统的活性。本研究详细描述了 Synechococcus sp. PCC 7002 中 CcaS/CcaR 系统的行为，并强调了跨物种转移光遗传学工具的复杂性。
CcdB 毒素是 CRISPR 的有效选择标记...
蓝藻是唯一能够进行产氧光合作用的原核生物，是重要的初级生产者，在农业、水生生态和环境保护领域发挥着关键作用。它们多功能的代谢使它们成为各种生物技术应用的有趣候选者。最近，通过基于 CRISPR 的方法的发展，它们的基因操作领域取得了巨大进展。然而，大多数可用的质粒都很难操作，这使得它们的使用具有挑战性。在本研究中，我们使用 CcdB 毒素作为选择标记来改进用于蓝藻基因组编辑的基于 Cpf1 的质粒。我们的结果表明，这种选择提高了质粒构建的成功率，从而提高了基因组编辑的成功率。
藻类作为可持续的解决方案：探索其对……的影响
当前的农业和粮食生产系统正承受着气候变化和全球人口增长带来的巨大压力。满足近 80 亿人的粮食需求，同时将环境影响降至最低，需要创新和可持续的解决方案。藻类（大型藻类（海藻和海带）和微藻（单细胞形式））是一种可行的选择，因为它们具有资源利用效率高和作为营养生物质的能力。藻类富含可消化的蛋白质、脂质、碳水化合物、必需脂肪酸、维生素和矿物质，是一种可持续的食物来源，可在非耕地上使用非饮用水（包括咸水或海水）种植。它们的二氧化碳封存能力通过减少生产过程中的碳足迹，进一步增强了它们的可持续性。除了粮食生产之外，藻类在农业方面也有着广阔的应用前景，尤其是土壤改良。藻类生物肥料可以增强土壤健康，改善其结构和营养成分，并支持植物生长，从而有助于实现更可持续的农业实践。在废水管理中，藻类已显示出营养物回收、水净化和生物修复的潜力，有助于减轻环境污染。本综述探讨了微藻和蓝藻培养方面的进展，强调了它们在可持续农业、土壤改良和废水管理中的作用。它还概述了与大规模藻类生产及其融入这些系统相关的挑战。通过应对这些挑战，藻类可以成为实现全球粮食安全、提高环境恢复力和促进可持续资源管理的基石。关键词：藻类、可持续农业、土壤改良、废水管理、微藻、蓝藻、生物肥料、二氧化碳封存、营养物回收、生物修复、可持续粮食生产、环境保护、生物质生产。
同伴社区杂志
系统发育上多样的蓝细菌生物矿物质内化碳酸钙（IACC）夹杂物。这包括微囊属的几种基因型，这是一种在淡水生态系统中在全球范围内发现的潜在有毒的鲜花形成的蓝细菌。虽然我们忽略了IACC的生物学功能和推动其形成的分子机制，但该过程可能会影响局部地球化学循环和/或用于生物修复策略。最近，发现了该生物矿化途径的标记基因，名为CCYA。但是，由CCYA编码的结石蛋白的功能仍然未知。在这里，基于RNA-seq方法，我们在24小时的白天/夜间周期中评估了CCYA基因在微囊藻PCC 7806中的表达。CCYA基因在晚上的下半场显示出清晰的白天/夜间表达方式，最大的转录物丰度。这与IACC生物矿化与光合作用相关的假设是一致的，因此也可能遵循白天/夜间周期。此外，在同一DNA链上，几个基因直接共定位于CCYA的上游和下游，显示出相似的表达模式，包括编码钙/质子兑换剂的CAX基因，以及编码蛋白质的基因，该基因在许多IAIACC-FORMORMERIA的n-N-末端区域中也存在于n-末端的蛋白质。这表明它们都可以成为操纵子的一部分，并且可能在IACC组中发挥一致作用。最后，其他几个参与碳浓缩机制和钙转运的基因显示出类似于CCYA的表达模式。总体而言，这项研究提供了一份候选基因列表，这些基因可能与蓝细菌对IACC的生物矿化有关，并且在将来可以通过生物化学和遗传学方法进行分析。
动态微生物组和移动抵抗组在多用途的生物膜中揭示了多用途的分水岭
通过各种环境传播抗生素耐药性（AR），而AR热点在公共卫生危机中的作用正在越来越受到关注。水生生物膜被推测，由于它们收集了不同的微生物和促进水平基因转移（HGT），因此在AR扩散中起着重要作用。然而，很少有研究表征自然生物膜中存在的AR基因（抵抗）。这项研究的目的是使用小脑子长阅读测序分析叶丁顿（Epilethic Bioflms）中的微生物组，抵抗组和移动遗传元素（MGE）（N = 56）（n = 56），从俄亥俄州的多用途水域中，以阐明临床相关的Periphyton在临床上相关的角色。周围微生物组的主要成员包括黄杆菌和气管。总体而言，围叶顿微生物群落随季节和位置发生了变化。特别是，在夏季，生物膜中的卟啉菌和蓝细菌的物种更为丰富。潜在的致病性细菌，包括家族肠杆菌科，病原体koreensis和人类病原体志贺氏菌浮华，在大城市，哥伦布斯，OH，OH，比上游的地点更丰富。多种类别的甲基抗抗抗原抗性体带有多种AR基因，但临床相关性很小。大肠杆菌，大肠杆菌和穆氏菌是AR基因（ARGS）和MGE的常见宿主。假单胞菌和蓝细菌经常是MGE宿主，但不是AR基因，表明这些分类单元在HGT内和周围生物膜周围的潜在重要作用。虽然这项研究的测序深度相对较浅，但这些发现突出了在生物膜中ARG传播的迁移率潜力。
环境科学-RSC出版
微藻包括真核藻类（绿藻类和其他微观藻类形式）的系统发育多样的微观生物，而原核细菌在农业土壤中很丰富。这些生物具有良好的特征，例如N 2和CO2XATION能力，营养循环以及植物生长的促进。但是，它们用作接种剂和代谢产物的利用需要新的研究并更好地理解环境优势，从个人ELD地块到行星量表。因此，本综述提供了其农艺和生态评估的最新发展，以及对商业生产的创新以及对其进化意义的创新的需求，同时促进它们在农业中广泛应用。
CcdB 毒素是 CRISPR 的有效选择标记...
蓝藻是唯一能够进行产氧光合作用的原核生物，是重要的初级生产者，在农业、水生生态和环境保护领域发挥着关键作用。它们多功能的代谢使它们成为各种生物技术应用的有趣候选者。最近，通过基于 CRISPR 的方法的发展，它们的基因操作领域取得了巨大进展。然而，大多数可用的质粒都很难操作，这使得它们的使用具有挑战性。在本研究中，我们使用 CcdB 毒素作为选择标记来改进用于蓝藻基因组编辑的基于 Cpf1 的质粒。我们的结果表明，这种选择提高了质粒构建的成功率，从而提高了基因组编辑的成功率。
再生农业实践常见问题解答：土壤原理......
土壤健康及其对下游的影响：施用植物养分的田地径流会导致水质受损。径流中的磷是导致淡水富营养化的一个因素，富营养化会促进蓝藻和藻类的生长，导致水中氧含量降低和毒素积聚。健康的土壤与保护水体：土壤是地球上最大的天然水过滤器；当水流经土壤时，自然过程会结合、分解或去除污染物。土壤的持水能力可以减缓水的渗透，降低洪水发生的可能性。健康的土壤提供的服务包括：