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原核生物的启动子及其研究方法进展: 2024年; 启动子是调控转录起始的最基本元件,对原核生物的生存和适应至关重要。深入研究原核生物的启动子有助于了解原核生物的基因表达调控机制,有利于构建智能和高效的工程菌株,进而有利于提高重要代谢物的产量,在合成生物学和代谢工程等领域均具有重要意义。近年来,随着原核生物启动子研究成果的不断积累,大量启动子的序列被克隆、鉴定以及改造,并被尝试用于生产实践。本文介绍了原核生物启动子的结构和类型,详述了启动子预测、结构分析、功能鉴定及其开发应用的方法,最后对该领域的研究进行展望,以期为筛选和鉴定新型原核生物启动子、提高靶基因的高效表达及优化代谢途径提供思路。; 张小梅彭萱龙雨欣龙中儿; 关键词：原核生物启动子

ICNP与SeqCode:组学时代原核生物命名面临的机遇与挑战: 2024年; 自1936年细菌学家Buchanan负责起草专门的细菌命名法规以来,国际原核生物命名法规(International Code of Nomenclature of Prokaryotes,ICNP)在不断发展和完善过程中,积极促进了原核生物分类学及相关学科的发展。随着组学技术在原核生物多样性研究中的应用,越来越多未培养的细菌和古菌新类群被发现,却因为ICNP要求活的生物材料作为命名模式(nomenclatural type),而无法获得生效名称(validly published name)。2022年,原核生物命名法规从序列数据描述原核生物命名法(Code of Nomenclature of Prokaryotes Described from Sequence Data,SeqCode)正式发布,以补充ICNP在未培养微生物类群命名方面的不足。SeqCode不希望和ICNP产生较大分歧,并尽可能保留在将来和ICNP合并的可能性。然而,作为两种独立运行的命名法规,尚不明确SeqCode和ICNP并存会对学术界产生怎样的影响。本文系统介绍了ICNP和SeqCode各自的发展历程和主要内容,分析了二者的优势和局限性,并呼吁微生物学相关领域的学者共同关注原核生物命名法规并应用于实践,以期构建更加合理、有效的原核生物名称系统。; 张道锋焦建宇李文均; 关键词：分类学

高、低核酸含量原核生物应对资源可利用性降低和原生动物选择性摄食的适应性策略: 2024年; 原核生物在全球海洋生物地球化学循环中发挥重要作用,然而对它们不同生态亚群(即:高核酸(HNA)和低核酸(LNA)含量亚群)的丰度和代谢活性,以及它们的调控因素如何随着海洋环境条件的变化而变化,仍知之甚少.我们在117,000升的大体积培养体系中进行了73天的培养实验,深入研究HNA和LNA亚群对资源可利用性降低和原生动物选择性摄食随时间变化的动态响应.研究结果显示,当培养环境资源充足时, HNA亚群的代谢活性高于LNA亚群,但随着资源日益稀缺, HNA亚群代谢下降速度比LNA亚群快,从而使LNA亚群对原核生物活性的贡献稳步增加.与此同时,随着培养体系资源可利用性逐步降低,原生动物的摄食偏好从HNA亚群转向LNA亚群,使得LNA亚群对培养体系的碳流贡献增加.这些结果突显了LNA亚群在资源有限环境中的韧性,阐明了原生动物选择性摄食在资源条件变化时平衡不同亚群中的关键作用,并展示了在不同环境背景下原生动物和原核生物之间复杂的相互适应性.; 胡晨余柳倩陈晓炜刘纪化张瑶John BATT肖喜林石蔷张锐张锐焦念志骆庭伟; 关键词：原核生物

一种原核生物来源的PET降解酶及其应用: 本发明公开了一种原核生物来源的PET降解酶及其应用，具体来源于原核生物沙漠细菌Kibdelosporangium banguiense，将该PET降解酶命名为KbPETase。本发明的PET降解酶能够在常温与中温下降解P...; 吴邦昊谈攀钟博子韬洪亮

河套灌区盐渍土壤原核生物群落特征及其潜在功能研究被引量：1: 2024年; 辨明盐渍土原核生物群落特征及潜在功能对盐渍化程度和土地利用类型的响应,对理解盐渍土壤元素循环与植物互馈效应、构建良性循环农田生态系统具有重要意义。以河套灌区不同盐渍化程度的农田和荒地为研究对象,结合土壤基本理化性质分析与原核生物高通量测序方法,探究盐渍化土壤中原核生物的群落组成特征、环境驱动要素及其潜在功能。结果表明,农田土壤盐渍化程度显著低于荒地,其原核生物多样性更高,尤其是富集了大量农田特有的ASV(扩增子序列变体,amplicon sequence variant);原核生物的群落组成在农田和荒地间差异最大,并主要受到土壤电导率(EC)、pH和有机质(SOM)等环境因子的驱动。基于群落组成和功能预测的差异分析结果表明,盐渍化农田中具有较高丰度的氮循环相关微生物以及潜在的植物促生菌,如亚硝化球菌(Nitrososphaeraceae)、亚硝化单胞菌(Nitrososmonadaceae)、诺卡氏菌(Nocardioidaceae)和鞘氨醇单胞菌(Sphingomonadaceae)等;而盐碱荒地富集了以盐杆菌(Halobacterota)为代表的古菌和具有烃类化合物分解功能的原核生物类群。本研究对于明晰北方灌区盐渍土原核生物群落特征与土壤微环境的互馈关系、揭示土壤养分周转对提升土壤-植物-微生物跨域有益协同具有指导意义。; 张璐杨劲松姚荣江王相平谢文萍; 关键词：盐渍土河套灌区原核生物土地利用类型

基于植物内原核生物基因沉默系统的黄龙病防治方法: 本发明涉及黄龙病防治技术领域，具体是基于植物内原核生物基因沉默系统的黄龙病防治方法，具体步骤为将siRNA装载到石墨烯载体上，将装载siRNA的石墨烯载体注射进患病植株的叶片中，将完成注射的植株进行培养，石墨烯携带siR...; 韩鹤友邓桂云李烁钧

黄土-古土壤原核生物群落对古气候变化的响应: 2024年; 【目的】黄土-古土壤序列是记录第四纪气候环境变化的良好载体,其内部的土壤微生物特征是蕴含土壤环境变化的重要信息。由于黄土与古土壤成壤环境的气候差异,微生物群落结构特征可能会有不同的响应,但针对该问题的研究还十分有限。【方法】选择任家坡(R)和九州台(J)两地黄土(RL和JL)-古土壤(RS和JS)序列,运用高通量测序技术和线性判别分析效应大小(linear discriminant analysis effect size,LEfSe)识别土壤原核生物群落结构和类群差异,基于原核生物分类单元功能注释(functional annotation of prokaryotic taxa,FAPROTAX)数据库进行群落功能预测,以及利用Mantel test探讨影响土壤原核生物群落稳定的环境因子。【结果】土壤中碳氮营养物质与气候变化的代用指标磁化率、Rb/Sr变化趋势一致,含量整体表现为古土壤(RS和JS)高,对应的黄土(RL和JL)低,这一特征在任家坡古土壤(RS)中尤为显著;在同一气候时期,九州台较任家坡更为干冷,并且九州台古土壤沉积阶段也受到较强冬季风的影响,使其气候冷干与暖湿转变呈渐变型。原核生物群落结构中酸杆菌门(Acidobacteria)、泉古菌门(Crenarchaeota)、绿弯菌门(Chloroflexi)等具有嗜热嗜温性质的细菌和古菌在任家坡黄土-古土壤(RL和RS)中丰度较高,芽单胞菌门(Gemmatimonadetes)、放线菌门(Actinobacteria)、厚壁菌门(Firmicutes)、广古菌门(Euryarchaeota)、异常球菌-栖热菌门(Deinococcus-Thermus)等耐旱、适宜极端环境中生存的细菌和古菌在九州台黄土-古土壤中(JL和JS)丰度较高。同时,生命产能、氮、锰、铁、氯元素循环相关功能基因在任家坡古土壤(RS)中表达量最高,而碳、氢、硫元素循环相关功能基因在任家坡黄土(RL)中表达量最高。与任家坡相比,九州台原核生物群落具有物种多样性高、功能种类少的特点。Mantel test分析进一步表明,有机碳(soil organic carbon,SOC; 刘秀花孙钰涵卢杰刘小康马延东贺屹贺屹; 关键词：黄土-古土壤序列古气候

一种原核生物来源的Argonaute蛋白及其应用: 本发明属于分子生物学技术领域，公开了一种原核生物来源的Argonaute蛋白及其应用，所述原核生物来源的Argonaute蛋白来源于中温原核生物kurthia massiliensis，所述原核生物来源的Argonaut...; 马立新王亚平刘洋姜小满

原核生物毒素-抗毒素系统的研究进展: 2023年; 毒素-抗毒素系统(toxin-antitoxin system,简称TA系统)广泛存在于原核生物(细菌和古菌)的基因组中,通常TA系统由毒素和抗毒素两部分组成,毒素发挥毒性抑制细菌生长,抗毒素可以解除抑制,它们通过体内的调控作用来对细菌或古菌的生长活动进行调节。研究发现,TA系统根据其性质及抗毒素中和毒素的方式不同可以分为8种类型Ⅰ~Ⅷ,不同类型的TA系统之间又存在着错综复杂的交互作用,而且此系统在细菌中发挥的作用也一直是近年来学者们研究的热点。现就TA系统的最新分类、TA系统的功能以及应用作一概述。; 张博(综述)孙红宾付博(审校); 关键词：毒素-抗毒素系统原核生物

原核生物HipBST毒素-抗毒素系统: 2023年; 毒素-抗毒素(toxin-antitoxin,TA)系统是一种广泛存在于细菌、古细菌和原噬菌体染色体和质粒的遗传元件。TA通常包含一个能够抑制细菌生长的毒素和一个能够中和其毒性的抗毒素。自20世纪80年代发现首个TA系统(Ccd B/Ccd A)以来,TA被证明几乎存在于所有已经测序的微生物,在维持质粒稳定性和抗噬菌体等方面具有重要作用。目前,TA被分为Ⅰ-Ⅷ型,其中Ⅱ型TA的研究最为广泛。HipBA是一个典型的Ⅱ型TA,大肠杆菌HipBA中毒素HipA是一种丝/苏氨酸激酶,通过磷酸化细菌的谷氨酰tRNA合成酶GltX,抑制蛋白质翻译过程,其毒性可以被抗毒素HipB特异性中和。最近研究发现,与大肠杆菌HipA同源的蛋白质广泛存在于微生物,它们与同一操纵子的基因共同组成潜在的新颖的TA,其中HipBST已被实验证实。HipBST中毒素HipT和抗毒素HipS分别与大肠杆菌HipA的C端和N端具有相似性,但其中和机制以及毒素的底物不同于大肠杆菌毒素HipA。本文总结了最近发现的特殊的TA,特别是对广泛存在于原核生物的HipBST的中和机制进行概述。; 黄志杰欧阳松应甄向凯

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