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生科药用 贾营营 3135406025 烟台海岸带所建立海水致病菌快速电化学检测新方法 海水中的致病菌包括来自生活污水、城市径流以及海岸沙滩流入的陆源性致 病菌及自然海水中致病菌。海水中致病菌的污染不仅威胁人们的健康安全，而 且会对水产养殖业带来巨大的危害和损失。因此，发展快速、准确、高灵敏检 测海水中主要致病菌的传感器技术受到了广泛关注。 近期，中国科学院烟台海岸带研究所海洋环境电化学与传感器技术研究团队和 海岸带微型生物生态与应用团队合作，在前期研究工作的基础(Analytical Chemistry, 2012, 84, 2055-2031)上，进一步发展了一种免标记、免固定化电 位型传感器用于海水致病菌的检测。 该检测系统以核酸适体作为识别分子，鱼精蛋白作为指示离子，避免了对核酸 适体的标记和固定化，从而实现了对致病菌的快速、高效、低成本检测。海水 高盐度能够降低核酸适体和靶致病菌的结合能力，并会干扰聚离子选择性电极 的电位响应。 在实际样品分析中，研究采用了样品在线快速过滤法，有效消除海水基体效应， 并通过致病菌富集提高了检测灵敏度，满足了实际海水检测的要求。以单增李 斯特菌为例，该检测系统的检出限达到了 10 CFU mL-1。 新方法检测流感病毒感染潜力 近日，中科院微生物所的李学兵课题组最近的研究显示，根据流感病毒能 够识别人类细胞表面的物质而造成感染的原理，以该类物质为基础所合成出来 的金纳米粒子，可以作为探针开发一种高通量、可视化的检测方法，从而为发 展新型抗流感药物以及快速、简便的病毒检测分析方法提供了一种新思路。 如果将流感病毒比喻成一把“钥匙”的话，那人体细胞表面一类被称为 “唾液酸寡糖”的物质，就是各种各样的“锁”。所以当流感突发时，人类急 需对流感病毒能否识别人体内的“锁”做出快速、便捷的检测。 中科院微生物所的李学兵课题组，在国家自然科学基金等的支持下，在流 感病毒抑制剂和快速检测方面做了大量的研究工作，近期发展了一种以金纳米 粒子为探针的流感病毒检测方法，为建立全面、完整的流感病毒快速检测技术 提供了一条新思路。 新发现研究首次证实免疫系统影响皮肤微生物多样性 近日，宾夕法尼亚大学 Perelman 医学院研究人第一次证明免疫系统能影响 皮肤微生物。一项新研究发现，皮肤微生物至少在某种程度上被免疫系统的一 个古老分支-补体系统监管。 宾夕法尼亚大学皮肤科助理教授 Elizabeth Grice 博士等人发现补体系统可 能部分负责维持皮肤中微生物的多样性，保持皮肤的健康。研究论文发表在 8 月 26 日的 PNAS 杂志上。 皮肤上的非致病性细菌给他们的“主人”提供了重要的服务，阻止病原微 生物站稳脚跟。在以前的研究中，Grice 和他的同事们分析细菌基因 DNA 序列 揭示了皮肤上细菌的多样性。然而，直到这项研究中，有关免疫系统是如何影 响这些皮肤上细菌的还知之甚少。 补体系统就像一个分子报警系统，Grice 解释，能反击微生物的损害。补 体系统是免疫反应一个进化的古老分支。补体系统也有炎症功能，团队探讨补 体级联反应中一个特定炎性蛋白 C5aR 信号与皮肤微生物之间的关系。他们的发 现揭示了补系统一种先前未确认的作用。 该团队给予一组老鼠 C5aR 抑制剂，另一组老鼠给予非活性类似物。在 DNA 序列分析的基础上，比较动物治疗前后皮肤的微生物。他们发现，虽然皮肤上 微生物的绝对数量保持不变，但 C5aR 抑制剂治疗的动物微生物种群的多样性发 生了变化，一些生物群体丰度日益增长，其他群体逐渐减少。 该小组还分析了 C5aR 抑制剂治疗对自身免疫系统的影响。他们发现抑制剂 治疗的动物皮肤中与免疫监视相关的基因表达下调。这些结果表明，补体系统 以某种方式影响微生物。为了探究这一效果是否也是反向的，即微生物对补体 系统也有影响。团队分析与正常条件下生长的小鼠相比，是否在一个无菌环境 下生长的小鼠，表达编码补体的基因成分会不同。结果是微生物能调节免疫系 统：在无菌条件下生长的动物皮肤表达补体基因处于较低的水平。 Grice 总结道：微生物和免疫系统之间有一个平衡。微生物多样性下降与 皮肤疾病如过敏性皮炎相关。补体可能部分负责维护微生物多样性和我们皮肤 的健康。这是很重要的，她说，因为越来越明显的是，许多疾病不是由病原体 本身引起的，而是微生物群落“生态失调”引起的。 Grice 说，如今，她的团队正在努力以更好地了解补体与微生物之间相互 作用的机制。我觉得需要改变对“坏微生物”的定义和标签，我们需要考虑如 何“培育”我们皮肤微生物，而不是消灭他们。 深圳华大基因研究院、华南理工大学及丹麦哥本哈根大学等多家单位的科 研人员合作，发表了迄今为止最具代表性、最高质量、近乎完整的人类肠道微 生物参考基因集数据库，为进一步研究人类肠道微生物提供了全面而精准的数 据支持，对推动不同人群之间肠道微生物的遗传变异研究以及人类健康和疾病 相关研究具有重要意义。相关文章发表于 2014 年 7 月 6 日的 Naturebiotechnology杂志上。 Nature：人类肠道微生物最高质量参考基因集数据 库问世 肠道微生物菌群可以参与人体新陈代谢，与健康和各种疾病密切相关。这些 居住在肠道中的微生物种类极多，数量极大，其中细菌数量是人体细胞总数的 10 倍。之前研究报道称，人体肠道中大约存在 1000 到 1150 种细菌，平均每个 个体内约含有 160 种优势菌种。这些肠道菌群与人体互利共生，人体为微生物 提供生存场所和营养，而微生物则为人体产生有益的物质，并保护人类健康。 但是不当的饮食也会导致肠道菌群的结构失衡，从而引发肥胖、肠炎和糖尿病 等各种疾病。 许多人类肠道微生物的相关研究都是基于已构建的参考基因集数据库进行的， 包括肠道微生物基因或物种的定量分析，与人疾病相关肠道微生物标记物的关 联分析，以及在转录组和蛋白组水平的深入研究等。而目前已有的数据库样本 来源单一，不具有世界范围的代表性，且不同数据库所使用的构建方法不统一， 质量参差不齐，不利于相互比较。针对这些不足，科研人员基于 249 个新的测 序样本和之前已公布的 1018 个人体肠道微生物样本，加上 511 株与人肠道密切 相关的已测序原核微生物的基因组信息，构建了一个高质量、近乎完整的人类 肠道微生物基因集数据库。该项目中的样本来自欧洲、美洲和亚洲，比之前用 于构建的类似数据集的样品规模至少大三倍。 在本研究中，科研人员利用新构建的数据库对中国和丹麦两个人群的样本进 行了比较分析，发现两者的肠道菌群在物种组成和功能组成上都存在显著差异。 在丹麦人的样本中，多种厚壁菌门细菌富集(如酒球菌属、乳酸菌属等)，而在 中国人的样本中富集的微生物更多来自变形杆菌门。在功能组成上，中丹两个 群体在营养代谢和外源物质代谢上都体现了显著区别。这些差异可能与不同的 饮食和生活环境，或与宿主的遗传因素有关。 研究人员发现，在人群的肠道微生物中，个体特异的微生物基因(人群中出 现频率低)是导致这个基因集数据库基因数量不断增加的主要原因。相比起人群 中普遍具有的微生物基因，这些个体特异的微生物基因主要富集在细胞壁成分 合成相关的功能、编码转座子、核酸内切酶和甲基化酶，以及一些噬菌体相关 的蛋白。这些个体特异的微生物基因可能反映出肠道微生物的适应性以及不同 的遗传背景、营养状况和医疗用药情况所形成的复杂肠道宿主环境。 华大基因该项目负责人李俊桦表示，“更具代表性和高质量的人类肠道微生 物参考基因集数据库有利于我们用量化的角度，通过宏基因组，宏转录组以及 宏蛋白组等方法，了解肠道微生物菌群在不同人群中的差异情况，从而理解它 们在人类健康和疾病中的重要作用。” 科学通报:揭开埃博拉病毒病的神秘面纱 埃博拉病毒属属于丝状病毒科，为单股负链、不分节段、有囊膜的 RNA 病 毒。成熟的病毒体由位于中心的核衣壳(Nucleocapsid)和外面的囊膜(Envelope)构 成，其基因组编码 7 个结构蛋白和 2 个非结构蛋白，这些蛋白与病毒的增殖、 入侵及细胞毒性有关。该病毒可感染人、果蝠及其他灵长类动物，目前已确认 5 个种，其中 4 种可令人类致病。埃博拉病毒的进化速率约为 710-4 突变/位 点/年，每年积累少量变异，目前已发现的毒株均由 1976 年的毒株突变而来。 埃博拉病毒的主要靶细胞是血管内皮细胞、肝细胞、巨噬细胞等，通过影响 细胞因子释放、抑制细胞成熟等多种途径抑制抗原呈递细胞成熟，诱发 T 细胞 等免疫细胞凋亡，从而抑制天然和获得性免疫应答，增加血管通透性，引起肝 脏为代表的多脏器损伤，引发严重的发热、出血、休克、多器官功能衰竭等症 状。 迄今为止，埃