古菌

摘要： 岩溶环境是一类具有特殊水文和水质特征的环境,蕴含着丰富的水资源同时具有重要的生态功能。微生物对岩溶环境水质具有重要的影响,然而作为地球微生物群体重要组成的古菌,相关研究报道十分有限。本文综述了近20年有关岩溶环境古菌的研究论文,总结了已报道的岩溶环境中古菌的群落组成和数量分布特征,探讨了当前岩溶环境古菌研究的现状和存在的问题,并对将来岩溶环境古菌的研究方向进行了展望。

摘要： 为探究高原湖泊湖滨带沉积物中微生物群落对磷赋存形态的影响,以草海湖滨带沉积物为研究对象,分析了磷素赋存形态;通过高通量测序技术分析了细菌和古菌的群落组成.结果表明,草海湖滨带表层沉积物的总磷含量范围在662.89~881.26mg/kg之间,平均值为750.36mg/kg;各磷形态中Na OH-NRP>Res-P>BD-P>HCl-P>NaOH-SRP>NH;Cl-P.细菌群落由变形菌门(Proteobacteria)等59个门和硫杆菌属(Thiobacillus)、厌氧粘细菌属(Anaeromyxobacter)等1259个属组成;古菌群落由泉古菌门(Crenarchaeota)等8个门和甲烷丝菌属(Methanosaeta)等67个属组成.冗余分析、主成分分析和共现性网络分析表明,微生物群落能驱动草海沉积物中磷的形态转化,细菌主要通过影响铁的氧化/还原和碱性磷酸酶的活性;古菌则通过改变有机质和酸性磷酸酶活性来调控沉积物磷形态.

摘要： 海洋里面到底有多少古菌?古菌不仅在海水中从表层到深部都有大量存在,而且在海洋沉积物及深部也广泛存在,并且海水中的浮游古菌和沉积物中的底栖古菌有着本质的差别,在此只针对海水中的浮游古菌进行介绍和讨论。浮游古菌是海洋生物量最多的微型生物之一。目前,从太平洋和大西洋,从水体表层到深部以及海底沉积物中都检测到大量古菌的存在。

摘要： “四深”微生物是指深海、深地、深空和深时环境的微生物,特别是细菌、古菌、真菌、病毒等。人们对“四深”微生物的了解非常有限,是亟待突破的地球生物学前沿领域。“四深”微生物的研究对理解地球生命起源、界定生物圈的边界条件、促进地球科学与生命科学以及行星科学之间的交叉融合具有不可替代性的贡献。随着我国深海、深空、深地等重大工程计划的推进,一系列与“四深”微生物有关的前沿科学问题不断提出,包括地质微生物与气候环境的相互作用、地质微生物的生物安全与生态安全、地质微生物参与的隐匿地质过程等。特别是,“四深”环境活性氧自由基对微生物的影响、地质病毒对生物演化和地质过程的影响等前沿领域都亟待突破。活性氧自由基能对生物分子、细胞、组织和器官,乃至整个生物圈的演化以及微生物地质作用都产生重要影响。病毒引发了现代和近代诸多全球性疫情爆发,地质病毒则可能对生物的背景灭绝和大灭绝以及一些地质过程产生影响。

摘要： 蛋白质N-糖基化不仅存在于真核生物中,还存在于原核生物中,探讨蛋白质N-糖基化作为一种重要的蛋白质翻译后修饰所具有重要的生物学功能,详细综述原核生物蛋白质N-糖基化及其生物学功能的研究进展,分析原核生物中N-糖基转移酶的结构及识别底物特点,并讨论原核生物N-糖基化系统在糖基化工程中的应用,以期为疫苗开发和疾病治疗提供方案。

摘要： 人类活动导致大气二氧化碳(CO2)浓度持续升高,加剧了气候变化,引发全球关注.海洋是地球表面最大的活跃碳库,工业革命以来吸收了近1/3人类活动排放的CO2,调控着全球气候变化.海洋吸收和储藏CO2的机制包含物理、化学和生物过程,其中"微型生物碳泵(MCP)"是一种新认识的生物机制,阐述了由微型生物(异养细菌、古菌、病毒和原生生物等)参与的将活性有机质转化为惰性溶解有机质(RDOM)的生态过程,在海洋循环和储藏中发挥重要作用.本文回顾自MCP理论提出以来的重要研究进展,包括:MCP介导的RDOM解析方法及其分子特征,海洋微型生物与DOM的相互作用机制,病毒及原生生物介导的碳循环对海洋有机质的影响等,并展望MCP未来研究方向.

摘要： 在富含甲烷水合物的海相冷泉沉积物中,古菌厌氧甲烷氧化作用(anaerobic oxidation of methane,AOM)越来越受到人们的重视.目前普遍认为,AOM是由嗜甲烷古菌和硫酸盐还原菌共同调节的生物地球化学过程.16S rRNA基因分析表明,包括AEME-1、AEME-2和AEME-3在内的多种甲烷古菌参与了AOM的过程,它们广泛分布于全球大洋海底缺氧带.AOM过程与全球环境变化密切相关,从深海底部冷泉区向上渗漏的甲烷气体,绝大部分在穿透缺氧带沉积层过程中被甲烷氧化古菌所消耗,有效减少了具有强烈温室效应的甲烷气体向大气的释放.对AOM生物地球化学过程的研究,在认识冷泉系统碳酸盐的形成机理、控制强温室气体甲烷从海底的渗漏和开发可燃冰新能源等方面具有重要意义.

摘要： 为了研究湿地土壤古菌、细菌,以及二者之间的共存机制,以会仙岩溶湿地中湖泊湿地、稻田和稻田撂荒地为研究样地,基于16S rRNA基因高通量测序数据,构建了古菌群落、细菌群落和古菌细菌之间群落的共现网络.结果表明:湖泊湿地土壤古菌的多样性显著高于稻田和稻田撂荒地;稻田土壤细菌的多样性显著高于湖泊湿地和稻田撂荒地;在门水平上,湖泊湿地、稻田和稻田撂荒地的优势古菌均为Thaumar-chaeota(奇古菌门)、Bathyarchaeota(深古菌门)和Euryarchaeota(广古菌门),优势细菌均为Chloroflexi(绿弯菌门)、Acidobacteria(酸杆菌门)和Proteobacteria(变形菌门).共现网络分析表明,古菌、细菌和古菌细菌之间的正相互作用均多于负相互作用;古菌共现网络中起着关键连接作用的微生物为Bathyarchaeota(OTU9、OTU38、OTU85、OTU1093、OTU155和OTU231)和Nitrososphaeraceae(亚硝化球菌科)(OTU2);细菌共现网络中起着关键连接作用的微生物为Pyrinomonadaceae RB41(OTU21)、Acidobacteria subgroup 6(酸杆菌纲)(OTU48)和Rokubacteria(棒状杆菌门)(OTU44);古菌细菌共现网络起着关键连接作用的微生物为Bathyarchaeota(OTU9、OTU38和OTU85)、Nitrososphaeraceae(OTU2)、Anaerolineaceae(厌氧绳菌科)(OTU39)、Holophagae Subgroup 7(全噬菌纲)(OTU14)和Pyrinomonadaceae RB41(OTU21).Mantel分析表明,影响古菌细菌共现网络关键类群的环境因子是pH、C/N和可溶性有机碳(DOC).以上研究结果表明,这些微生物类群之间的相互作用可能对湿地土壤生物地球化学循环过程具有潜在的重要作用.

摘要： 古菌作为深部生物圈中常见的原核生物,广泛分布于各类海洋沉积生境中,在沉积物生物地球化学循环中发挥着重要作用.由于不同的古菌类群对环境条件存在生理适应性差异,它们分别在近岸沿海和开阔大洋沉积物中构成了厌氧微生物生态系统和好氧微生物生态系统.本文通过对近岸与远洋、沉积物与上覆水体两个不同维度的古菌群落结构进行比较,以及对出现在深部生物圈中的常见古菌(奇古菌门(Thaumarchaeota)、深古菌门(Bathyarchaeota)、底栖古菌目(Thermoprofundales)、Asgard古菌超级门、乌斯古菌门(Woesearchaeota))的分布、代谢和环境适应机制进行论述,总结了深部生物圈中古菌的研究进展,并在此基础上展望了几个未来研究的方向与重点.

摘要： 古菌和细菌古菌和细菌最重要的区别:・古菌和细菌的16S rRNA基因明显不同,因此它们在系统发育树上形成完全分开的两簇。16S rRNA很保守,不容易变异,保留了最原始的生命信息。・古菌细胞膜和细菌细胞膜的结构明显不同。在细菌的膜脂化合物中,连接甘油分子和碳链的是酯键,而古菌中链接甘油分子和碳链的则是醚键(详细见上期介绍)。

摘要： 以往微生物地球化学的研究通常注意的环境因子为温度和pH,而忽略了其它环境因子对微生物的影响.含水率对微生物的活性起着至关重要的作用,可利用水的减少,会导致细胞内水势能降低、降低酶活性,从而抑制微生物活性.随着含水率的变化，古菌群落组成发生了明显的变化。含水率高的样品以Methanobacterium、Parvarchaea和MCG为主，含水率低的样品以CandidatusNitrososphaera为主。其中含水率高于30%的样品中Candidatus Nitrososphaera的相对含量明显以数量级减少，这也许是crenarchaeol与含水率呈两段式分布的原因。值得注意的是，GDGT-1shoulder和GDGT-1与含水率的相关关系相反，说明这两种化合物可能来自于不同的微生物。在各种检测到的古菌中，GDGT-1'shoulder'与MCG的相关关系最为显著，推测该化合物可能来源于MCG。而GDGT-1与普遍认为来自于氨氧化古菌的crenarchaeol的相关性很好，说明GDGT-1可能来源于CandidatusNitrososphaera。另外，GDGT-1'shoulder'与含水率的相关关系虽然不高，但其与GDGT-1的相对含量（IRGDGT-1=GDGT-1'shoulder'/(GDGT-1'shoulder'+GDGT-1)）却在含水率高于30%时有明显的升高，可能暗示该指标可以用于指示由含水率引起的古菌群落变化情况。

摘要： 古菌是目前生物地球化学研究的热点之一。古菌不仅能在高温、强酸、碱性条件、高盐度、缺氧等极端条件下存在,而且能在普通海洋环境中存活。其含量巨大,在全球的生物地球化学作用中正扮演重要角色。该领域研究对阐明生命运动的基本规律,揭示生命起源和物种进化,生物圈与地圈环境的相互作用具有重要意义。有利于地质学、生物学界了解这一交叉领域及进行的相关研究。本文章着重介绍了生活在海洋不同环境中海洋古菌的多样性,以及研究海洋古菌多样性的分子生物学方法,即16Sr DNA的分析。该方法也被拓展用于反刍动物瘤胃内古菌的扩增,例如应用16S rDNA基因分析技术分别建立菌种克隆库来研究晋南牛瘤胃古菌的多样性。

摘要： 利用变性梯度凝胶电泳(DGGE)，16S rDNA测序和荧光原位杂交(FISH)等分子生物学方法研究了原油污染对表层土壤中古菌群落结构的影响。结果显示，原油污染显著增加了表层土壤中古细菌的多样性。污染表层土壤中含有较高比例的产甲烷古菌(32.2％)，且产甲烷古菌多样性很高;同时存在数量相对较大(42.4％)的未培养古菌，属于Euryarchaeota门中一个系统发育较深的分支.对照未污染表层土壤中，古菌多样性较低，未发现产甲烷古菌，仅发现属于Halobacteriaceae的古菌。FISH结果表明油污土壤中存在大量的有活性的古细菌(31.4％).因此在进行油污土壤的生物修复时，应充分考虑到古细菌在原油烃类的生物降解过程中所发挥的作用。

摘要： 目前,对微生物在环境中的功能了解甚少.所以,大部分环境生物化学过程的微生物学机理目前很不清楚.深入理解环境微生物生物多样性、生理生化过程及机理是面对环境微生物工作者的重大挑战.近年来分子生态方法正在取得一系列新的进展,用这些新的方法将使探索环境微生物不同种群的生态功能成为可能.本文主要研究了稳定同位素探针在水稻土产甲烷古菌研究中的应用.

摘要： 本发明涉及羊毛硫细菌素类抗菌肽阿肽加定的生物合成成簇基因的表征，一种新型变种阿肽加定与其基因合成簇的鉴定。本发明还涉及生产与使用如下多肽的方法，其包括：阿肽加定，一种新的阿肽加定变体即本文中的阿肽加定B，以及根据本发明应用已表征的生物合成成簇基因中的基因所生产出的这两种多肽的变体形式。

摘要： 本发明公开了一种拟无枝菌酸菌属的新种：河北拟无枝菌酸菌(Amycolatopsis hebeiensis)及其典型菌株：CCTCC NO：M203099，利用此菌株经过发酵、提炼、纯化三个步骤可以方便地制备盐酸去甲万古霉素。

摘要： 本发明公开了一种提高万古霉素产生菌生产万古霉素的方法，包括如下步骤：步骤一、克隆生物合成调节基因AORI_1475至载体，并转入感受态细胞培养富集；步骤二、构建包含AORI_1475基因序列的质粒，并转入大肠杆菌JM110去甲基化并过表达；步骤三、提取步骤二中所述过表达的质粒，转入万古霉素生产菌株，获得AORI_1475基因过表达的重组菌株。本发明还公开了一种生物合成调节基因AORI_1475用于生产万古霉素的应用、一种重组载体、以及一种AORI_1475基因过表达的重组菌株用于生产万古霉素的应用。采用本发明的方法，可以提高万古霉素的产量，具有良好的工业应用价值。

摘要： 本发明涉及羊毛硫细菌素类抗菌肽阿肽加定的生物合成成簇基因的表征，一种新型变种阿肽加定与其基因合成簇的鉴定。本发明还涉及生产与使用如下多肽的方法，其包括：阿肽加定，一种新的阿肽加定变体即本文中的阿肽加定B，以及根据本发明应用已表征的生物合成成簇基因中的基因所生产出的这两种多肽的变体形式。

摘要： 本发明提供了一种淡水池塘的氨氧化古菌富集培养方法，该方法包括富集培养和分离纯化的步骤；本发明的氨氧化古菌从淡水池塘中提取，富集培养过程中利用氨氧化古菌富集培养基中的尿素作为氮源，在加热过程中不会挥发，且在水溶液中状态稳定，经高温处理仍然会保持初始浓度值，所以可以直接高温灭菌，从而减少了培养过程中杂菌污染的机会；本发明的富集培养过程中利用氨氧化古菌富集培养基中的碳酸钙作为附着基质，其不仅相对比表面积较大，供氨氧化古菌附着生长，减少更换培养基过程微生物损失，且可缓冲、稳定培养基的pH值在7.0附近，从而利于氨氧化古菌稳定生长；另外，碳酸钙还可以提供无机碳源碳酸根离子，供生命体使用。

摘要： 本发明公开了一种高效利用碳源生产PHBV的重组极端嗜盐古菌。该重组极端嗜盐古菌是将极端嗜盐古菌地中海富盐菌Haloferax mediterranei基因组中的胞外多糖合成基因簇表达的至少一种蛋白功能缺失，获得的胞外多糖合成功能缺失的工程菌。极端嗜盐古菌由于其不易污染杂菌、PHA提取方便、以非相关碳源合成PHBV等优点，被认为是极具优势的PHBV生产菌株。该胞外多糖合成缺陷株工程菌特点是较野生型菌株更高效地利用葡萄糖、淀粉和乳清等多种碳源生产聚羟基脂肪酸酯，在相同的发酵条件下PHBV的浓度比野生型菌株高20%，同时解决了胞外多糖积累造成的培养液变粘、大量起泡和溶氧下降等问题。

摘要： 本发明提供了一种淡水池塘的氨氧化古菌富集培养方法，该方法包括富集培养和分离纯化的步骤；本发明的氨氧化古菌从淡水池塘中提取，富集培养过程中利用氨氧化古菌富集培养基中的尿素作为氮源，在加热过程中不会挥发，且在水溶液中状态稳定，经高温处理仍然会保持初始浓度值，所以可以直接高温灭菌，从而减少了培养过程中杂菌污染的机会；本发明的富集培养过程中利用氨氧化古菌富集培养基中的碳酸钙作为附着基质，其不仅相对比表面积较大，供氨氧化古菌附着生长，减少更换培养基过程微生物损失，且可缓冲、稳定培养基的pH值在7.0附近，从而利于氨氧化古菌稳定生长；另外，碳酸钙还可以提供无机碳源碳酸根离子，供生命体使用。

摘要： 本发明提供了红色嗜盐古菌盐红菌菌株及其强化卤虫在水产育苗或养殖中的应用，属于水产养殖技术领域。本发明将卤虫无节幼体置于盐度50～100g·L‑1的卤水中，调整密度至100～250ind·mL‑1，在25～30°C条件下投加红色嗜盐古菌盐红菌(Halorubrum sp.)菌体进行强化12～24h，投加量为0.2～0.5g·DW·L‑1，卤水的溶解氧不低于5.0mg·L‑1；强化结束后用所述卤水冲洗并收集卤虫，得到强化卤虫。将红色嗜盐古菌盐红菌菌株或其强化的卤虫应用于对虾养殖或育苗中，显著提高了对虾对抗环境胁迫的能力，该产品和技术方法的应用将促进对虾产业的健康发展。

摘要： 本发明公开了一种高效利用碳源生产PHBV的重组极端嗜盐古菌。该重组极端嗜盐古菌是将极端嗜盐古菌地中海富盐菌Haloferax mediterranei基因组中的胞外多糖合成基因簇表达的至少一种蛋白功能缺失，获得的胞外多糖合成功能缺失的工程菌。极端嗜盐古菌由于其不易污染杂菌、PHA提取方便、以非相关碳源合成PHBV等优点，被认为是极具优势的PHBV生产菌株。该胞外多糖合成缺陷株工程菌特点是较野生型菌株更高效地利用葡萄糖、淀粉和乳清等多种碳源生产聚羟基脂肪酸酯，在相同的发酵条件下PHBV的浓度比野生型菌株高20%，同时解决了胞外多糖积累造成的培养液变粘、大量起泡和溶氧下降等问题。

摘要： 本发明涉及氨氧化古菌菌群培育方法其在好氧堆肥中的应用，该培育方法，包括以下步骤:第一步：收集含有氨氧化古菌菌群的污泥，配制活性污泥溶液；第二步：以更代培养的方式进行富集培养，得到第1代培养液；第三步：在pH6.5，140rpm/min条件下，30°C恒温对所述第1代培养液进行摇床培养，当数量增加一个数量级后结束第1代培养，再进行更代；第四步：将经过摇床培养后的所述第1代培养液进行富集培养，得到第2代培养液，第五步：连续重复进行摇床培养至第5-8代，得到800mL富集氨氧化古菌菌群，采用该培育方法可显著增加堆肥中的氨氧化古菌的数量，促进消化反应的进行，降低N2O的排放，减少氮素的损失。