MBR中微生物群落结构的演变与分析

为了揭示膜.生物反应器中微生物群落结构多样性的演变过程,通过细胞裂解法直接提取不同时期污泥中的基因组DNA,利用基于16SrDNA的PCR-DGGE技术获得了微生物群落的DNA特征指纹图谱,并对条带进行了统计分析和切胶测序,使用序列数据进行了同源性分析并建立了系统发育树.DGGE分析表明,在反应器运行前17d内污泥中微生物群落结构变化很大,与接种污泥的相似性系数下降到了29.2%,从而说明MBR中处理工艺和进水水质的改变导致微生物群落结构多样性降低.在试验过程中,Pscudomonas和Aeromonas hydrophila等种群一直保持着较为稳定的优势地位,也有原始种群如Bacillus sp.的消亡和以Enterococcus faecalis、Comamonas sp.、Fusobacterium sp.等为代表的次级种群的强化和演变.UPGMA聚类分析将DGGE图谱区分为3大类群并对应于各自的运行时期.测序结果表明,MBR中微生物菌群间进化距离较大,其中Proteobaeteria纲和Bacillus属细菌较多.在反应器运行后期演变为优势地位的菌群(如Comamonas sp.)加剧了膜污染物的产生和积累.     

黄河三角洲湿地土壤微生物群落结构分析

采用末端限制性片段长度多态性分析(T-RFLP)技术和16S rDNA克隆文库的方法,分析了黄河三角洲滨海湿地土壤不同深度细菌和古菌的群落结构.研究表明,随着深度的增加,细菌群落的多样性下降,而古菌群落多样性则有上升的趋势,且土壤的细菌和古菌群落结构都呈现出规律的层状分布.该土壤包括各种硫酸盐还原菌、产甲烷古菌、光合细菌等丰富的细菌和古菌资源.图5参27     

地衣芽孢杆菌生麦芽糖α-淀粉酶的基因克隆与鉴定

以地衣芽孢杆菌ATCC14580基因组DNA为模板,PCR扩增出1.7 kb大小的麦芽糖淀粉酶基因amyM,克隆入表达载体pET-28a(+),转化Escherichia.coli BL21(DE3),经IPTG诱导,测定麦芽糖淀粉酶酶活性.结果表明,麦芽糖淀粉酶基因amyM获得了活性表达,酶活力为3.797 U/mL,SDS-1PAGE电泳结果显示出相对分子质量约为67×103的特异性蛋白质条带.酶学性质分析表明,重组麦芽糖淀粉酶的最适反应温度为45℃,最适反应pH为6.5,在45℃以下的中低温环境保持稳定,且能在比较宽的pH范围内(pH 4.5～8.5)稳定.图3表1参16     

宏基因组学(Metagenomics)的研究现状和发展趋势

随着分子生物学技术的快速发展及其在微生物生态学和环境微生物学研究中的广泛应用,促进了以环境中未培养微生物为研究对象的新兴学科--微生物环境基因组学(又叫宏基因组学、元基因组学,Metagenomics)的产生和快速发展.宏基因组学通过直接从环境样品中提取全部微生物的DNA,构建宏基因组文库,利用基因组学的研究策略研究环境样品所包含的全部微生物的遗传组成及其群落功能.在短短几年内,宏基因组学研究已渗透到各个领域,包括海洋、土壤、热液口、热泉、人体口腔及胃肠道等,并在医药、替代能源、环境修复、生物技术,农业、生物防御及伦理学等各方面显示了重要的价值.对宏基因组学的主要研究方法、热点内容及发展趋势进行了综述,建议在我国尽快启动有关宏基因组学的研究,从国家层面上开展联合攻关,拓展当前的研究领域,发展相关研究策略和技术,开展广泛的国际合作,使我国在宏基因组学研究领域占据有利地位.     

绝种袋狼有望“复活”

澳大利亚一个科学小组最近从２０世纪初灭绝的有袋类动物──袋狼的标本中，成功地提取出了保存完整的ＤＮＡ物质，并希望能借助基因工程使这一已灭绝多年的独特物种重返人间。 科学家们从一只经过防腐处理的雌性袋狼幼崽的标本身上提取了含有袋狼心脏、肝脏、肌肉和骨髓组织的ＤＮＡ物质。用于克隆技术实验。 这只已在酒精中保存了１３４年的雌性袋狼幼崽标本是一年前在澳大利亚博物馆的仓库中被发现的，这个发现使澳大利亚科学家们燃起了克隆出活生生的袋狼的希望。 “现在还不能肯定是否能真正克隆出袋狼，”澳大利亚博物馆馆长迈克·阿…     

从“对立”走向“融合”

环境孕育了人类,也为自己创造了强大的改造者。人类文明在社会进步与环境破坏的矛盾中艰难前行。环境是无私的,它以博大的胸怀容纳百川,以母亲般的关爱滋养万物。人类号称“万物之灵”,从诞生起,就把自然当成了被改造的对象,在不断认识自然和改造自然中,取得了辉煌的成就。从刀耕火种、听到雷声就发抖的老祖先到能踏上月球、克隆动物的现代人,人类用自己的智慧和灵魂体验着生命的价值和改造自然的旺盛斗志。     

水中轮状病毒实时定量PCR外标准品的构建

采用细胞培养和T-A克隆技术,在轮状病毒主要结构蛋白VP7基因序列上设计合成引物,经PCR扩增后将特异性产物连接入pGEM-T-easy载体中,经过酶切鉴定和测序分析获得轮状病毒cDNA标准品.利用常规PCR和实时定量PCR方法对所获得的cDNA标准品进行特异性、稳定性和重复性指标的检验.结果表明,利用此标准品制备的标准曲线具有较高的扩增效率和良好的线性关系(斜率为-3.353,R2=0.995);实时定量PCR熔解曲线分析表明,温度在81℃±0.5℃的PCR产物是轮状病毒VP7序列上的特异性产物,表明此标准品是轮状病毒特异性的;同时,所制备的标准品在实时定量PCR检测中具有较大的线性范围(9×100～9×1011 copies/μL,每个反应最低可以检测到9个拷贝数的轮状病毒cDNA,表明利用该标准品进行实时定量PCR分析时具有较高的检测灵敏性;此外,该标准品具有较高的稳定性和重复性(3次独立实验CV值在0.2%～0.9%之间),可长期稳定保存.构建的标准品可用作检测水环境中轮状病毒的实时荧光定量PCR的外标准品.     

USTB-05-B基因在大肠杆菌中的表达与纯化研究

采用生物学技术对高效降解线性微囊藻毒素-LR(microcystin-LR,MC-LR)的USTB-05-B酶进行克隆表达及纯化研究。首先利用分子克隆技术得到重组菌pET30a(+)/USTB-05-B/BL21(DE3)。在诱导剂IPTG浓度为0.25 mmol/L、温度30℃和诱导时间4 h条件下,重组菌能大量表达目的蛋白。然后利用亲和层析柱对重组菌破碎后的无细胞提取液(cell free extracts,CE)进行纯化,当咪唑浓度为100 mmol/L时,洗脱下来的蛋白纯度高。最终得到USTB-05-B蛋白纯度为91.1%,浓度为0.205 mg/m L。纯化后的USTB-05-B酶具有较高的活性,能在1 h内将10.8 mg/L的线性MC-LR降解完全。纯化后的目的蛋白为研究USTB-05降解MCs分子机理奠定基础,为有效提高降解MCs速率提供新材料。     

小麦抗禾谷类根线虫基因Rkn-mnl 的SCAR标记

将2个与小麦抗禾谷类根线虫基因Rkn-mnl紧密连锁的RAPD标记分别克隆、测序，根据测序结果设计两对特异PCR引物，通过SCAR-PCR反应条件优化，成功地将特异RAPD标记OPYl6-1065转换成了稳定的SCAR标记．图4参14