微生物研究进展.ppt

1、近年微生物研究应用进展,讲 解： 叶 纯 PPT制作： 李 旭 资料收集：郭殷宏 余志辉 李彦励 向 黎,Page 2,微生物新种类的发现,微生物生理生态特征研究,微生物研究方法进展,微生物应用的发展,Page 3,微生物新种类的发现,首个可能感染人类的植物病毒,日前来自法国地中海（University of the Mediterranean）的迪迪埃拉乌尔特（Didier Raoult）和他的团队研究发现一种胡椒病毒很有可能感染人类，以致人类生病。这表明首个人类可能被感染的植物病毒将发现。打破一直以来，人们始终认为植物病毒并不会感染动物，反之动物病毒也不可能感染植物的理论,人类基因组中发现

2、非逆转录RNA病毒,日本和美国科学家最近发现，人类和其他哺乳动物的一部分DNA最早来自于一种RNA病毒博尔纳病毒.据Feschotte介绍，这种来源于病毒的DNA可能是引起基因突变的原因之一，也可能导致如精神分裂症之类的精神疾病。,Page 4,欧洲科学家发现，细菌能够在无光照的情况下用自己制造的氧气来分解甲烷气体。该发现表明在此前认为地球上最早的产氧光养生物是海藻和蓝藻出现之前细菌就已开始制造氧气，补上了地球演化过程中“缺失的一环”。同时，由于亚硝酸盐通过化肥的使用而在淡水农业土壤中大量存在，新的研究结果也可为肥料在甲烷循环中的利用提 供契机。,Page 5,微生物生理生态特征研究,德国汉诺

3、威医学院7日发表公报说，细菌上附有的名为“鞭毛蛋白”的丝状物相当于细菌运动的发动机。很多细菌能依靠菌体上的几根细长丝状物在动物体液中定向游动，从而抵达营养丰富的地方。德国和瑞士科研人员最近利用大肠杆菌做实验时发现了抑制这种移动方式的机制。研究人员认为这一发现有助于控制细菌感染的药物研究。,Page 6,科学家通过对一种生活在岩石上的名为Shewanella的细菌进行研究，搞清了生物体如何用微电流轰击矿物从而转化电子。这一发现有助于研制出能够产生电流的新型燃料电池，以及更好的环境清洁技术，甚至有可能开发出新一代的有机材料。Shewanella利用了位于其表面的一种功能类似于连接细菌内部和外部的电

4、线的蛋白质。这种蛋白质名为十倍血红素C类细胞色素，它能够与岩石分子结合在一起，并通过细胞膜这种结构通常只起到绝缘体的作用将电子传送出去。,Page 7,英国一项最新研究说，沙门氏菌在感染细胞时采取了严格的“三步走”战略，这一发现有助研发针对沙门氏菌的新药物。沙门氏菌导致的沙门氏菌病是一种常见的通过污染食物传播的疾病。患者的临床表现包括头痛、恶心、腹痛、呕吐、腹泻、发热等。研究人员希望，在探明沙门氏菌感染目标细胞的机制后，可以研发出更有效的药物或疫苗。,Page 8,美国威斯康星大学的研究人员日前称，鸟类禽流感病毒和人类季节性流感病毒的杂交和相互作用有可能产生一种高致病性流感病毒，其传染能力甚至

5、与H1N1病毒无异。但在此之前，科学家在实验室中培育出的杂交病毒的毒性都小于亲本病毒。新研究称，在H5N1病毒和H1N1病毒同时暴露的情况下，两种病毒极有可能杂交产生更具传染性和致病性的新病毒，而且这种新病毒极有可能具备人际传播能力。数据表明，在H5病毒和大流行的H1N1病毒间极有可能发生重组，从而产生出一种更具传染性的H5N1病毒。,Page 9,微生物研究方法进展,趋光性运动是指某些微生物为到达适于自身生长的最佳光环境所做的趋向性运动,多数藻类具有明显的趋光性行为.由于趋光性的过程涉及复杂的生物学、物理学和光化学内容,所以对藻类细胞趋光性的研究仍处于探索阶段,近年来,随着微-纳米技术与传感

6、器技术的发展,藻类细胞趋光性的研究取得了一定进展.文中对藻类细胞趋光性功能体及其光响应和光动力特性的研究进行了综述,介绍了显微视觉研究中的显微跟踪技术与控制技术的新成果.结合作者正在进行的研究工作,初步探讨了细胞趋光性与细胞光合作用之间可能存在的内部联系,提出细胞趋光性机理的研究方向,并指出利用趋光性调控的细胞运动在生物学、医学、微装配等方面的广阔应用前景及面临的挑战.,Page 10,微生物生理功能工程将微生物生理学、系统生物学、合成生物学的相关理论与工程方法结合起来，来改善宿主菌的生理功能或导入新的目标生理功能。利用这一技术改造的菌株，将有可能满足多元化的工业需求，特别是满足新兴生物燃料、

7、生物基化学品种和生物材料发展的需求近十年来，代谢工程技术已被广泛应用于微生物菌种改造，并取得了巨大成功。,微生物的应用,单击添加,农业生产,单击添加,基础研究,单击添,医药卫生,工业生产,Page 12,农业生产,微生物肥料,是将某些有益微生物经大量人工培养制成的生物肥料，其原理是利用微生物的生命活动。改善作物的营养条件，提高作物产量,微生物杀虫剂,环境处理,生活垃圾堆肥 微生物对重金 属的吸附 废水的微生物 处理研究,微生物杀虫剂 微生物杀菌剂 微生物除草剂 微生物杀鼠剂 微生物植物生 长调节剂,Page 13,医药卫生,微生物对于医药卫生是两个方面 微生物也对人类医药研究有巨大贡献就在于各

8、种抗生素的发现与广泛的临床应用。随着医药科学的飞速发展，对微生物刺激代谢产物的不断研究，人们发现微生物的产物含有抗感染、抗肿瘤以外的其他生物活性物质，使医药科学对微生物次级代谢产物的研究进入一个新时期。 几乎大部分疾病由微生物直接或间接引起。 感冒 急性下呼吸道感染 结核病 痢疾 艾滋病 疟疾 肝炎麻疹 细菌性脑膜炎 百日咳 阿米巴痢疾 狂犬病 黄热病 非洲睡眠病,Page 14,寻找有效的大肠杆菌疫苗 大肠杆菌是人类消化道中的一种常见定居者，尽管大多数感染是温和的，致病菌株占了尿道感染病例的80%以上，而且是新生儿脑膜炎和血液中毒的第二大病因。大肠杆菌菌株的遗传结构有很大的差异，这妨碍了研发

9、大肠杆菌疫苗的传统方法。 Science：prM抗体加重登革热病症状 革热病毒时体膜蛋白（p所产生的前rM）抗体，会在患者第二次感染登革热时帮助病毒感染更多细胞，从而使症状更加严重。研究人员称，该发现提供的关键信息有助于科学家尽早研制出新型登革热疫苗。体免疫系统在对抗登 Microbiology ：用细菌来对付真菌 爱尔兰科学家在5月出版的微生物学上撰文指出，一种能与酵母菌进行沟通的细菌可以抑制对药物耐受酵母菌的感染。这项研究为预防与医学植入有关的医院获得性感染迈出了战略性的一步。,Page 15,工业生产,重新编程的微生物分泌可再生生物燃料油 光合微生物分泌出了油这就绕过了阻碍绿色生物燃料生

10、产的能源和成本的障碍。通过遗传删除或修改细胞例如蓝藻的细胞内外套的两个关键的层。从而增加脂肪酸的生产和分泌。迄今为止，结果令人鼓舞，而且我们有信心取得更大的改进，从而实现目前研发的菌株的更高的生产力。此外，优化与扩大规模有关的生长条件也将改善生产力。” “生物制氢”有望走向市场 我国生物制氢研究经过光合细菌放氢的开发研究，首次构建了持续高效产氢的“双突变”深红红螺菌菌株，并利用自然光，实现稳定持续高效产氢，从而突破了“昼夜更替条件下菌株间断放氢”的瓶颈，制氢成本大幅降低。 从而使光合生物制氢从实验室走向市场产业化。 浅谈酵母的在食品工业中的功效及应用 近年来，有人指出，作为一种膨松剂在食品工业

11、中广泛使用的酵母，因其含铝，长期食用可致老年痴呆。酵母细胞中还富含多种维生素、矿物质和多种酶类，能促进其被消化吸收。此外它还含有多种鲜为人知的活性物质，如麦角固醇、谷胱甘肽、超氧化物歧化酶、辅酶A等。随着基因工程、发酵工程、生化工程、酶工程领域各项新技术的应用，酵母及其深加工产品在制备过程中涉及的营养素富集、分离、精制，以及其生物活性稳定的工艺技术全面实现了科学的可控性，从而保障了酵母作为营养食品的安全性,Page 16,植物乳杆菌产细菌素 中国农业大学食品科学与营养工程学院李平兰副教授等主持完成的植物乳杆菌产细菌素的研究及其在发酵香肠中的应用项目。通过从我国传统宣威火腿中分离筛选到了一株高产

12、细菌素的植物乳杆菌L-1;确立了一条经济合理、适合工业化生产该细菌素的分离纯化技术（工艺）路线;探明了植物乳杆菌细菌素L-1对肉源单核细胞增生李斯特氏病原菌作用机理;利用产细菌素植物乳杆菌L-1作为发酵，剂开发出了两种新型发酵香肠，产品的品质优良，风味和感官特性好。 生物技术攻克化工废水处理难题 我国自主知识产权的以高效膜生物反应器为核心的新型废水达到达到了国际先进水平，PTA(精对苯二甲酸)是重要的化纤原料，其在生产过程中所产生的废水含有苯环类大分子物质，普通微生物对其难以降解，是困扰我国石化企业的一大难题。沈树宝教授主持研制成功的这项工艺技术，以膜生物反应器为核心，辅之以化学催化氧化、高效菌株及生物固定化处理，处理后水质可达到国家污水综合排放一级标准，比现有处理工艺及装置节省用地40%，水力停留时间缩短50%以上，运行费用减少20%。,Page 17,基础研究,火星探索可使其表面遭到地球微生物污染 探寻火星生命是美国国家航空航天局（NASA）火星探测计划和天体生物研究所的长期目标。确认了微生物能在火星上长期存活的可能性，那么过去和未来的火星探测工作也许会让微生接种物掺杂着地球生物播种在火星上，”研究人员说，“这样一来，一种新的微生物种类多样性就该被研究，以便确定它们在火星长期生存的潜力。” 人