技术 HPLC、IC、GCMS、ICPOES、分子克隆、蛋白质印迹、凝集素印迹、酶动力学、生物反应器培养(大肠杆菌、微藻、蓝藻)、共聚焦显微镜、流式细胞术、实时 qPCR、PCR、SDS PAGE、提取(蛋白质、氨基酸、脂肪酸、色素、碳水化合物、PHB) 出版物 Kriechbaum R.、Kronlachner L.、Limbeck A.、Kopp J.、Spadiut O.;迈向循环经济——利用小球藻重新利用马铃薯加工行业的副产品。环境管理杂志 (2024)。DOI:https://doi.org/10.1016/j.jenvman.2024.121796 Kriechbaum R.、Spadiut O.、Kopp J.;普通小球藻对呋喃化合物的生物转化——揭示生物技术潜力。微生物(2024)。 DOI:https://doi.org/10.3390/microorganisms12061222 Grivalský T、Lakatos GE、Štěrbová K、Manoel JAC、Beloša R、Divoká P、Kopp J、Kriechbaum R、Spadiut O、Zwirzitz A、Trenzinger K、Masojídek J (2024)集胞藻 MT_a24 在水道池中利用城市废水生产聚-β-羟基丁酸酯。应用微生物学与生物技术 108 (1):1- 12。doi:10.1007/s00253-023-12924-3 Kriechbaum R、Loaiza SS、Friedl A、Spadiut O、Kopp J (2023) 利用小球藻产生的稻草衍生的半纤维素水解物:为生物精炼方法做出贡献。应用藻类学杂志。doi:10.1007/s10811-023-03082-0 Doppler P、Kriechbaum R、Spadiut O (2022) 使用流式细胞术对丝状蓝藻 Anabaena sp. 进行高通量表征。微生物学方法杂志 199:106510。 doi:10.1016/j.mimet.2022.106510 Doppler P、Gasser C、Kriechbaum R、Ferizi A、Spadiut O (2021) 使用超声增强 ATR-FTIR 光谱探针对光生物反应器培养的集胞藻中的聚羟基丁酸酯进行原位定量分析。生物工程 8 (9):129 Doppler P、Kriechbaum R、Käfer M、Kopp J、Remias D、Spadiut O (2022) Coelastrella terrestris 用于生产 Adonixanthin:生理表征和次级类胡萝卜素生产力评估。 Marine Drugs 20 (3):175 Doppler P, Kriechbaum R , Singer B, Spadiut O (2021) 使微藻培养物再次无菌——利用荧光激活细胞分选的快速简便的工作流程。微生物方法杂志 186:106256。doi:https://doi.org/10.1016/j.mimet.2021.106256 Kriechbaum R , Ziaee E, Grünwald-Gruber C, Buscaill P, van der Hoorn RAL, Castilho A (2020) BGAL1 耗竭可提高 N. benthamiana 中 N- 和 O-聚糖的 β-半乳糖基化水平。植物生物技术杂志 18 (7):1537-1549。 doi:10.1111/pbi.13316 会议和研讨会 AlgaEurope – 希腊雅典 12/2024 海报展示:“循环水产养殖中的小球藻 – 鱼类废水中分析物的定量和预测”研讨会 Kreislauf Alge – Vom Abwasser zur Ressource 06/2024 口头报告和联合主持人
摘要 光系统 II (PSII) 利用红光的能量分解水并还原醌,这是一个基于叶绿素 a (Chl-a) 光化学的耗能过程。两种蓝藻 PSII 可以使用叶绿素 d (Chl-d) 和叶绿素 f (Chl-f) 进行相同的反应,但需要使用能量较低的远红光。Acaryochloris marina 的 PSII 的 35 个 Chl-a 中除了一个以外全部被 Chl-d 取代,而兼性远红光物种 Chroococcidiopsis thermalis 的 PSII 只有 4 个 Chl-f、1 个 Chl-d 和 30 个 Chl-a。从生物能量学角度考虑,远红光 PSII 预计会失去光化学效率和/或对光损伤的恢复能力。在这里,我们比较了 Chl-f-PSII、Chl-d-PSII 和 Chl-a-PSII 中的酶周转效率、正向电子转移、逆反应和光损伤。我们表明:(i) 所有类型的 PSII 都有相当的酶周转效率;(ii) Chl-d-PSII 受体侧的能隙改变有利于通过 P D1 + Phe - 重新填充进行重组,导致单线态氧产生增加,并且与 Chl-a-PSII 和 Chl-f-PSII 相比对高光损伤更敏感;(iii) Chl-f-PSII 中受体侧的能隙经过调整以避免有害的逆反应,有利于对光损伤的恢复而不是光利用效率。结果可以通过电子转移辅因子 Phe 和 QA 的氧化还原调节差异以及与主要电子供体共享激发能的叶绿素的数量和布局差异来解释。 PSII 通过两种不同的方式适应较低的能量,每种方式都适合其特定的环境,但具有不同的功能惩罚。
盐分是限制沿海滩涂土地利用的首要因素,根际微生物在增强作物抗逆性方面发挥着至关重要的作用,对环境变化高度敏感。水稻(Oryza sativa L.)是盐渍土改良的首选作物。本研究通过高通量测序技术,对不同盐胁迫处理下水稻根际土壤微生物群落进行了研究。研究发现,盐胁迫改变了水稻根际土壤细菌群落多样性、结构和功能。盐胁迫显著降低了水稻根际土壤细菌群落的丰富度和多样性。盐胁迫下,细菌群落中绿弯菌门、变形菌门和放线菌门丰度较高,厚壁菌门、酸杆菌门和粘球菌门相对丰度降低,拟杆菌门和蓝藻门相对丰度增加。水稻根际土壤细菌群落功能主要有化学异养、好氧_化学异养、光能营养等,其中化学异养和好氧_化学异养NS3(基土中添加3‰NaCl溶液)处理显著高于NS6(基土中添加6‰NaCl溶液)处理。本研究为开发水稻专用耐盐微生物菌剂提供了理论基础,为利用有益微生物改善滨海盐渍土土壤环境提供了可行的策略。
摘要 。拉布汉桑戈罗位于印度尼西亚西努沙登加拉省松巴哇县萨利赫湾,是为种植海藻品种卡帕藻而开发的地区之一。2023 年,由于冰冻病的爆发,种植活动遭遇了作物减产。这一事件给农民造成了重大的劳动力和经济损失。人们怀疑生物因素(细菌)在这种疾病的出现中发挥了作用。因此,本研究旨在 (1) 识别水中的细菌(冰冻感染的海藻养殖场)和 (2) 寻找可能导致冰冻病的细菌种类。本研究的目标是从分子水平上鉴定已知感染 K. alvarezii 并导致该疾病的潜在细菌种类。本研究中使用的方法是探索性描述性的。从 4 个点(被冰冻感染的 K. alvarezii 养殖地点)采集样本。每个点由 2 个深度(表面和底层水)表示。样品分析采用了一种基于宏条形码 (eDNA) 分析的不依赖培养的方法。这种方法可用于检查环境样品中的基因组,从而可以鉴定出更广泛的细菌种类。因此,这种方法为发现可能导致冰冰病的细菌种类提供了更大的机会。在这项研究中,全面了解了两个深度(表面和底层水)的细菌组成。负责有机物分解、营养物循环、支持初级生产和维持生态系统平衡的重要作用的主要门是蓝藻和变形菌。K. alvarezii 培养中的冰冰病与某些细菌种类有关,例如在采样地点还发现的弧菌属和假交替单胞菌属。关键词:环境 DNA、冰冰病、K. alvarezii、海洋细菌、萨利赫湾。
生产” 位于法国南部(普罗旺斯)卡达拉什中心的 BIAM 研究所的“生物能源和微藻”(EBM)团队有一个永久科学家职位开放 科学家将启动对微藻进行基因操作(基因工程、合成生物学或基因组编辑)的项目,以引入新途径或改进现有的途径来生产感兴趣的分子。研究将对模型微藻莱茵衣藻或科学家可能提议在团队内开发的其他藻类或蓝藻物种进行。科学问题可以很大,包括从改善生长和二氧化碳吸收,到增强脂质储存,或重新定向碳通量以促进感兴趣分子的生产,但它应该符合主办团队的主要使命(见下面的描述)。主办团队的使命和活动 您将受益于主办团队的专业知识(https://www.cite-des-energies.fr/biam/recherche/ebm/)以及 BIAM 研究所、CEA 和艾克斯-马赛大学的环境(https://www.cite-des-energies.fr/biam/plateformes-technologiques/)。您将在“生物能源和微藻”团队中工作,该团队由 4 名科学家、4 名工程师、3 名技术人员以及通常 3-5 名博士生和博士后组成。EBM 团队的主要目标是探索微藻在生物技术应用方面的潜力,特别是在生物能源领域。具体来说,我们研究 CO 2 的光还原过程,以形成和储存富含能量的分子(例如脂质和烷烃)。该研究基于在莱茵衣藻等模型生物上开发的遗传、生物化学、脂质组学和生物物理方法,以确定光合作用和脂质代谢的关键基因,并探索生物多样性以寻找感兴趣的酶、代谢途径或光合微生物。
引言植物是生物,特别是植物,通常由人类栽培(Yassir & Asnah,2019)。作物这一术语通常与草本植物区分开来,草本植物是为了使用而种植的,例如在特定时间收获。世界各地种植的主要作物包括小麦、玉米、水稻、土豆、甘蔗和大豆(Wattimena,2011)。因此,利用土壤微生物来增加养分的利用率和吸收率非常重要。养分含量和植物反应是土壤的化学、物理和生物方面相互作用的结果(Sari 等人,2020 年)。这三个因素相互关联,共同影响土壤肥力,进而影响植物所需养分的形态和有效性以及植物吸收养分的能力。土壤含有两种类型的矿物质,即原生矿物质和次生矿物质。一般而言,所有营养物质均来自母岩及其所含的矿物质(Yassir & Asnah,2019)。土壤是各种微生物的栖息地。土壤微生物包括生活在土壤中的微小生物。土壤微生物的一些例子包括螨虫、昆虫幼虫、蚯蚓、白蚁、蚂蚁、甲虫、藻类、蓝藻、真菌、跳虫、线虫和原生动物。土壤微生物是一类生物,它们可能是最丰富但看起来最微不足道的,然而它们在土壤生态系统的功能中起着非常关键的作用(Febriana,2024)。它们负责有机化合物的分解过程,利用和释放营养物质,甚至起到增加植物对营养物质吸收的作用。在农业生态系统中,土壤微生物可以充当生物肥料、生物农药和设施友好的生物修复剂。 (Tesiana et al., 2024)甚至表示,使用包括枯草芽孢杆菌在内的合生元可以避免高达40%的污染并可以维护环境。此外,土壤微生物有助于减少因使用农用化学品而造成的土壤污染。 (Pratiwi & Asri, 2022) 还解释说,土壤微生物可以降解有机磷农药残留,从而不会降低土壤和农业环境的质量。这不仅有利于植物生长,而且还最大限度地减少了对环境的负面影响。因此,土壤微生物对
第一单元:生命的起源和进化 生物多样性的进化史,早期地球和生命的起源,自发,生物起源,巴斯德的实验,疾病的细菌理论;生命史上的重大事件,生命多样性的分类,生命王国——原核生物、真核生物、古细菌,达尔文的生命观和物种起源,达尔文的进化论。第二单元:微生物多样性 微生物的分类- R. H. Whittaker的五界概念,Carl Woese的域系统。细菌特殊群体的简要介绍-古细菌、支原体、衣原体、放线菌、立克次体和蓝藻。第三单元:生物分子 碳水化合物:命名和分类。脂质:储存和结构脂质的定义和主要类别。蛋白质:氨基酸的结构;蛋白质结构的层次。核酸:核苷酸的结构和功能;核酸的类型。单元 4:生物学的遗传方法 遗传模式和生物学问题;孟德尔定律的变化;遗传信息的分子基础;遗传信息从 DNA 到 RNA 再到蛋白质的流动。实践 1.学习 a) 显微镜的使用 b) 固定和染色的原理。2.制备正常、摩尔和标准溶液、磷酸盐缓冲液、连续稀释液 3.使用微量移液器 4.通过纸色谱法分离 A) 氨基酸 B) 叶绿体色素。5.对细菌进行革兰氏染色。6.从永久载玻片研究细胞/组织中核酸和粘多糖的细胞化学分布。7.使用 Lowry 法定量估计蛋白质。使用绘制的标准曲线确定未知样品的浓度。8.通过薄层色谱法分离和定量糖。9.培养大肠杆菌并用浊度法估计培养物密度。根据现有数据绘制生长曲线。10.从大肠杆菌中分离基因组 DNA。建议阅读 1.Campbell, N.A.和 Reece, J.B.(2008) 生物学第 8 版,Pearson Benjamin Cummings,旧金山。2.Raven, P.H 等人 (2006) 生物学第 7 版 Tata McGrawHill Publications,新德里 3.Griffiths, A.J.F 等人 (2008) 遗传分析简介,第 9 版,W.H.Freeman & Co. NY
“微藻”一词是指具有光合作用的单细胞细胞,包括来自两个生命领域的生物,即细菌(蓝藻)和来自初级(古藻体)或次级(例如,原生藻)内共生事件的各种真核生物演化支。尽管微藻在分类学上分布广泛,但它们具有一些共同的特征,使它们在某种程度上“相似”。产氧光合作用源自共同的起源,这使得微藻在营养网络中作为初级生产者占有重要地位。它们是单细胞的或形成非常小的菌落,其培养依赖于常见的方法,提供光、二氧化碳、水和营养物质。微藻可产生有价值的分子,如聚糖、脂质、色素、蛋白质等。因此,尽管“微藻”一词在植物学或分类学意义上并不恰当,但它在生态学和人类工业中有着其合法的含义。这既是将知识从一种生物体转移到另一种生物体时的弱点,也是解决类似生物技术问题时的优势。过去十年,发展以微藻为基础的产业已成为一项社会挑战。气候紧急情况和耕地压力使得每天对新型无碳和可持续生产的需求更加迫切。应用范围从食品、健康、绿色化学到生物燃料,有望利用从大气或碳排放行业捕获的二氧化碳生产生物分子。在这种背景下,“藻类行业”应运而生,聚集了专门从事藻类培养、收获、提取工艺和生物精炼的参与者。将野生藻类菌株转化为“藻类作物”,即“驯化”微藻,代表着一项艰巨的任务,因为可能存在感兴趣的初始特征,如相对较高的油、碳水化合物、色素等,但提高、可重复和可扩展产量的道路极具挑战性。农业领域可以吸取一些经验教训,为微藻领域的研究提供新的刺激。当人们在大自然中行走时,他或她会发现类似小麦、玉米、番茄、向日葵、油菜籽等的野生植物吗?与野生植物相比,农作物看起来又大又胖。此外,收获后,栽培种子很少逃逸并入侵未开垦地区。因此,植物驯化侧重于生产力和质量,而不是与野生群落竞争的适应性。野生植物和驯化植物之间的巨大差异表明,其他生命分支也应该可以获得产量的提高,请记住,栽培植物是二倍体,而目前大多数栽培的微藻是单倍体。
印度,普拉德什。 * 通讯作者电子邮件:rao.muralidhara@gmail.com 收到日期:2022 年 1 月 19 日 接受日期:2022 年 2 月 2 日 发表日期:2022 年 2 月 9 日 摘要:生物肥料也被用来帮助农民改变命运。在一些发达国家,它已被证明是一项很有前途的技术,然而在发展中国家,生物接种剂的使用受到许多因素的限制。对生物接种剂及其使用的科学理解可以为其成功应用铺平道路。生物肥料是一种包括活微生物的材料,当添加到植物、植物表面或土壤中时,它们会在根际或植物内部定殖,并通过增加宿主植物的主要营养物质的供应或可用性来促进生长。生物肥料通过固氮、磷溶解和产生促进生长的化合物等自然过程为植物提供营养。生物肥料利用微生物来维持土壤的天然氮平衡并增加土壤有机质。通过使用生物肥料,可以培育优良植物,同时改善土壤的可持续性和保护性。生物肥料可能会限制传统肥料和化学品的使用,但无法完全消除它们。植物生长促进根际细菌是这些有益细菌的首选科学名称,因为它们具有多种功能(PGPR)。关键词:PGPR、固氮、磷溶解、微生物。简介自过去二十年以来,气候变化已成为国家、政策制定者和农民面临的最严重问题之一。世界人口增长的最终结果是气候条件的转变。与此同时,需要增加农作物产量以确保世界人口不断增长的粮食可持续性。由于土地供应稀缺,农民必须使用大量化学肥料和农药才能获得全部农作物产量。这些肥料是化学合成的合成化合物,包括氮、磷和钾,过量使用会直接或间接地污染土壤、空气和水(Galloway 等人,2008 年;Youssef 和 Eissa,2014 年)。持续使用化学肥料、杀生物剂和农药会对根际或施用区域中的现有微生物群落产生负面影响,包括微生物、真菌、蓝藻和原生动物,从而导致自然环境失衡(McLaughlin 和 Mineau,1995 年)。长期使用会对植物和土壤的健康、质地和肥力产生负面影响,导致环境恶化以及人类健康和福祉。另一方面,传统农业实践严重依赖大量使用合成肥料和农药来提供植物营养和控制疾病(Vasile 等人,2015 年)。合理使用这些化学投入的好处是不可否认的,不仅对植物生长、作物产量和效率有好处,而且对农民的收入也有好处。不幸的是,人工用品的增加使用最终会污染水、空气和土壤,造成严重
胃癌 (GC) 是一个全球性健康问题,是全球第五大最常见的癌症和第三大肿瘤死亡原因 ( 1 )。中国的癌症状况正在发生转变,癌症发病率更高 ( 2 )。胃切除术作为胃癌的治愈性切除术,旨在获得完整的组织病理学清除,包括原发部位的根治性切除以及必要时切除受影响的淋巴结和邻近器官 ( 3 )。人体胃肠道 (GI) 是一个复杂的微生态系统,栖息着多达 10 14 种微生物,包括细菌、真菌、病毒和原生动物 ( 4 )。人体肠道微生态中有400余种细菌,其中优势菌群主要有拟杆菌和芽孢杆菌,占细菌总数的70%以上,其他细菌主要有变形菌、梭菌、放线菌、疣微菌、蓝藻等(5)。不同肠道菌群相互制约,共同维持微生态系统的动态平衡,参与机体的能量转换、代谢、消化、免疫调节及肠黏膜屏障防御功能等(6~8)。随着16S rRNA基因序列分析技术的发展,胃切除患者围手术期肠道菌群的变化逐渐被揭示。鲁氏胃绕道手术 (RYGB) 后发现肠道微生物多样性增加、微生物组成改变和代谢改善( 9 )。此外,将 RYGB 手术小鼠的粪便定植于无菌小鼠体内可导致体重减轻和肥胖减少,这证明 RYGB 相关的肠道微生物群可以改善宿主的代谢( 10 )。这些临床研究表明胃切除术后微生物群发生了重大变化,而大多数研究对象是肥胖患者或接受 RYGB 手术的小鼠。与以往研究不同的是,胃癌患者围手术期面临多种临床暴露因素,包括抗生素、饮食、焦虑和医院内病原体,这些都会影响肠道菌群( 11 )。然而,人们对胃癌患者围手术期肠道微生物群的变化了解甚少。此外,由于消化道重建和肿瘤负荷减轻,胃癌患者的肠道微生物群可能受到进一步影响( 12 )。 Liang 等首次报道了根治性远端胃切除术对胃癌患者粪便菌群的影响,发现根治性远端胃切除术对肠道菌群组成有显著影响,主要表现为阿氏菌、大肠杆菌/志贺氏菌、乳酸杆菌和微杆菌相对丰度的变化(11),但该研究样本量仅为 6 例。本研究旨在描述胃癌患者住院期间手术前后粪便微生物群的变化。