张琦
- 作品数：5 被引量：22H指数：3
- 供职机构：北京林业大学生物科学与技术学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金北京市与中央在京高校共建项目中央高校基本科研业务费专项资金更多>>
- 相关领域：生物学轻工技术与工程更多>>
- 长江三峡上游水域细菌群落结构与功能预测被引量：7
- 2022年
- 【目的】揭示三峡附近支流和长江干流细菌群落组成,共现网络特征和对网络有重要作用的中心节点微生物,进一步研究三峡上游水域细菌群落的代谢功能。【方法】本研究于长江北岸四条一级支流和附近干流(香溪河、大宁河、朱衣河、梅溪河、长江干流)采集水样,基于16S rRNA基因Pacbio测序技术和生物信息学方法分析细菌群落结构,Tax4Fun功能预测分析细菌群落的代谢功能。【结果】(1)长江三峡上游水域主要优势菌门为变形菌门(Proteobacteria,66.4%)、拟杆菌门(Bacteroidetes,13.2%)和蓝细菌门(Cyanobacteria,6.2%)。变形菌门中,γ-变形菌最为丰富,其次是α-变形菌。多样性指数和丰富度指数表明研究区域微生物种类较为丰富。(2)共现网络分析结果表明,长江三峡上游附近水域网络具有“小世界”特征,鞘脂单胞菌科(Sphingomonadaceae)、绿弯菌门(Chloroflexi)、出芽菌科(Gemmataceae)、弯曲杆菌(Flectobacillus)和蟑螂杆状体科(Cryomorphaceae)是对共现网络结构有重要作用的中心节点微生物,在群落结构和多样组成中扮演着重要角色。(3)Tax4Fun功能预测共发现6个一级功能和42个二级功能,长江三峡上游水域细菌群落代谢比较活跃。【结论】长江三峡上游水域细菌群落多样性高,中心节点微生物多为稀有微生物,稀有微生物在维持群落结构中发挥重要作用。细菌群落代谢功能分析表明,长江三峡上游水域细菌群落代谢途径丰富,有益于水域的水体健康。了解微生物群落的分布和相互作用特征,将为长江生态系统的健康发展、水资源的利用和水环境的改善提供基础数据和科学依据。
- 杨艳王浩李凯航李贝贝张琦王子权金一何晓青
- 关键词：细菌群落结构
- 基因编辑技术对大肠杆菌yjjW基因点突变的两步法策略被引量：1
- 2021年
- 【目的】为了实现对大肠杆菌靶基因的点突变,本研究将同源重组系统与CRISPR-Cas9技术相结合,探索一种高效、简捷的两步法策略。【方法】将靶基因的上下游同源臂和标记基因(amp)与pKOV质粒连接,获得pKOV-HR重组质粒。将pKOV-HR转化至大肠杆菌,借助其自身RecA重组系统,介导DNA发生同源重组,获得靶基因敲除菌株。随后,靶基因的点突变采用pSGKP-km和pCasKP-apr双质粒系统。首先,设计与amp结合具有定向引导作用的spacer序列,并利用overlap PCR获得带有靶基因点突变的同源臂,将spacer和同源臂与pSGKP-km质粒连接,获得重组质粒pSGKP-km-spacer-HR;接着,将pSGKP-km-spacer-HR和pCasKP-apr质粒转化至上述敲除菌株;最后,利用质粒表达的Cas9切割蛋白和λ-Red重组蛋白,发生DNA同源重组,获得靶基因点突变菌株。【结果】利用上述方法,既成功获得了大肠杆菌yjjW敲除菌株D7ΔyjjW::ampR,又实现了yjjW第24位碱基T到C的点突变,获得点突变菌株D7yjjW-24。【结论】本研究建立了一种高效、简捷的大肠杆菌靶基因点突变方法,amp基因的插入提供了有效的筛选标记,此外该方法建立的重组质粒pSGKP-km-spacer,可应用于同种菌株其他靶基因的点突变,能够缩短后续实验操作,为基因编辑技术的发展提供了科学理论以及实验操作基础。
- 张琦梁雅静张宇馨陈玲慧韩钟娆李贝贝金一何晓青
- 关键词：大肠杆菌同源重组点突变
- 影响微生物互作的重要基因研究进展:以大肠杆菌为例被引量：3
- 2021年
- 微生物在自然界中广泛存在,微生物间的相互作用对群落结构和功能有重要影响。目前已经对微生物相互作用的机制给予了很大的关注,通过高通量测序技术和统计学分析方法的结合可以定位获得影响菌株互作的重要基因。为了深入研究微生物相互作用的遗传机制,本文以大肠杆菌(Escherichia coli)为例,综述了与大肠杆菌运动性、耐药性、营养物质吸收和代谢调节相关的基因在互作条件下发挥的作用,并从这几个方面分别阐述了大肠杆菌互作遗传机制。总之,这些基因在大肠杆菌与其他微生物互作中发挥重要作用,同时增强了对细菌互作机制的理解,为今后研究更复杂的微生物群落互作遗传机制奠定了理论基础。
- 李贝贝朱晗钊张琦杨鹏金一何晓青
- 关键词：大肠杆菌基因
- 利用系统作图(Systems mapping)研究大肠埃希菌和金黄色葡萄球菌的互作遗传机制被引量：4
- 2019年
- 【背景】物种间相互作用是物种进化的重要推动力,然而如何将基因型和表型关联以及确定在物种相互作用过程中起重要作用的基因均面临挑战。【目的】通过系统作图(Systems mapping)得到两种微生物在相互作用过程中起重要作用的SNPs (Single nucleotide polymorphism),以及随着时间的变化,这些SNPs是如何相互联系进而影响大肠埃希菌和金黄色葡萄球菌的相互作用。【方法】分别对45株大肠埃希菌、45株金黄色葡萄球菌进行单独培养和混合共培养,通过实时荧光定量PCR(Real-time quantitative PCR,qPCR)进行绝对定量,得到一定时间内各个菌株的生长量,比较相同菌株在不同培养条件下生长情况,以各个菌株重测序结果为基础,结合系统作图得到在相互作用过程中起重要作用的显著SNPs及其相互联系。【结果】通过系统作图分析,获得具有54对显著SNPs组合的三维曼哈顿图,这些组合中41个显著SNPs来自大肠埃希菌,12个显著SNPs来自金黄色葡萄球菌。在上述SNPs中已有6个SNPs所在的候选基因都可以直接或者间接影响微生物的生长量变化,从而影响两种微生物相互作用方式。它们分别是nhaR(E19056)参与生物膜的形成,rhlE(E832164)与核糖体的组装有关,csiD (E2789300)的表达可以使细胞面对恶劣环境,alk B (E2309274)可以参与DNA的损伤修复,sucA(E759230)和yjjW(E4614704)都参与细胞的代谢过程。【结论】系统作图可以检测到物种在相互作用过程中显著SNPs;物种相互作用过程中不同SNPs遗传效应随着时间变化;细菌的相互作用过程是直接遗传效应、间接遗传效应和上位性效应共同产生的结果。
- 张佐然李金婷梁雅静张琦金一何晓青
- 关键词：大肠埃希菌金黄色葡萄球菌单核苷酸多态性
- 紫苏粕中迷迭香酸的提取与富集工艺研究被引量：8
- 2017年
- 本研究的目的为从紫苏粕中提取并富集富含迷迭香酸的多酚提取物,为紫苏粕的综合利用提供技术支持。以多酚和迷迭香酸的提取率为指标,在单因素实验的基础上采用响应面法,对提取用硫酸溶液浓度、温度和时间三个参数进行优化;在此基础上分别以多酚和迷迭香酸的吸附和解吸率为指标,从8种不同型号的大孔树脂中筛选出吸附和解吸效果最佳的树脂类型进行富集工艺研究。实验表明,最佳提取工艺条件为硫酸浓度8%,温度90℃,时间1.5 h,提取得到的迷迭香酸提取率为(0.541±0.02)mg/g DW;8种树脂中,HPD-200A树脂分离效果最优,最佳洗脱溶剂为60%乙醇,最终得到的提取物中,迷迭香酸含量为26.8%。该提取、富集工艺简便、快捷、高效,为紫苏粕资源的进一步开发利用提供了理论基础。
- 梅喜刚张琦李曼娜马超
- 关键词：紫苏响应面大孔树脂迷迭香酸
