人与其他生物基因组若干重要问题的生物信息学研究

Z曲线是表示DNA序列的一个等价的三维空间曲线.通过对Z曲线的研究来对基因组序列进行研究是一种几何学的途径.用这种思路研究了真核和原核基因组中若干重要问题,包括人与高等真核生物基因组的Isochore结构,微生物基因组的基因水平转移,古细菌基因组复制起始位点识别,酶母基因组基因识别,细菌与古细菌基因组的ab initio基因识别,SARS-CoV基因组基因识别,高G C含量微生物基因组的结构以及比较基因组学等的研究.文中综述了天津大学生物信息中心最近6年来在上述研究中所取得的进展.     

古细菌与真核生物的早期进化

在比较古细菌与细菌，真核生物分子水平上的差别基础上讨论了真核生物早期进化。像线粒体和叶绿体源于细菌内共生一样，细胞核也许是古细菌内共生进化的结果。     

基于蛋白质结构的微生物视紫红质系统发生分析

微生物视紫红质是自然界中一类较小的具有7个α螺旋跨膜结构的膜蛋白．目前有功能的微生物视紫红质只发现于单细胞微生物中,但是其分布极为广泛,包括了生物的三界系统．对美国基因数据库（GenBank Database）进行PSI-BLAST搜索后,筛选了38条来自古细菌、细菌和真核生物的视紫红质蛋白质序列并进行了蛋白质结构和序列比对,并对比对结果用了邻接法（Neighbor-joining）和贝叶斯法进行了基于7个α螺旋跨膜结构的系统发生分析．系统发生分析结果表明：这些微生物视紫红质分为3个进化分支,每个分支中按照古细菌,细菌和真核生物的多少可以归类为古细菌类、细菌类和真核生物类微生物视紫红质．虽然这3大类群与生物的三界系统一致,但是每个类群中都混有其他界的微生物视紫红质．水平基因传递可能是导致微生物视紫红质进化上混杂的原因之一．生物的三界系统中都存在微生物视紫红质,说明微生物视紫红质是一种非常古老的基因,其存在可能早于生物三界系统的分化.     

古细胞与真核生物的早期进化

比较古细菌与细菌，真核生物分子水平上的差别基础上讨论了真核生物早期进化，像线粒体和叶绿体源于细菌内共生一样，细胞核也许是古细菌内生进化的结果。     

FISH检测中国主要油页岩矿区微生物相对丰度

用荧光原位杂交(FISH)技术调查了我国主要油页岩矿区(辽宁抚顺、吉林桦甸和广东茂名)中砂土、新鲜油页岩和风化油页岩或砂砾岩样品的细菌和古细菌相对丰度.油页岩微生物的杂交优化反应条件:杂交温度为46℃,杂交时间为2.5 h,杂交液中去离子甲酰胺的体积分数为20%时,TRIzol和溶菌酶共处理方式有利于提高杂交率.各类型样品中,细菌相对丰度均在50%以上,古细菌相对丰度均在5%以下,在新鲜油页岩中细菌和古细菌的相对丰度最高.抚顺矿细菌相对丰度最低,其次茂名矿和桦甸矿,而抚顺矿古细菌相对丰度最高,其次茂名矿和桦甸矿.     

酵母菌或能引发肠炎

<正>近日,刊登于《科学-转化医学》期刊上的一项新研究显示,肠道中的一种酵母菌可能会加剧克隆氏病,而阻断该真菌可令某些炎性肠病患者的症状减轻。目前大约有100多万名美国人罹患炎性肠病,尽管许多患者能用抗炎药物控制症状,但却无法有效治愈。虽然人们已经知晓,共生微生物对宿主健康有重要作用,而且存在真菌、古细菌和病毒等诸多微生物群,但大多数研究只关注了细菌。之前有研究在克隆氏病患者体内发现了酵母     

体外培养瘤胃微生物总DNA的提取与纯化

主要目的是寻找一种能最大限度获取所有类型的瘤胃微生物大片段DNA的提取方法,为后期分子生物学技术研究瘤胃微生物奠定基础。采用液氮冻融+溶菌酶+CTAB和SDS相结合的方法处理瘤胃样品并充分破壁,再采用酚/氯仿/异戊醇抽提、异丙醇沉淀获得DNA粗提物,经过试剂盒纯化后得到瘤胃微生物DNA样品。经特异性引物PCR检测,本方法所提取的DNA包含细菌、古细菌、真菌及原虫四类微生物信息。因此,采用该方法提取的DNA可用于后期实时定量PCR或DGGE等研究。     

16S rDNA序列技术分析鉴定颗粒污泥中的微生物

采用16S rDNA序列分析技术对降解五氯酚的微氧颗粒污泥形成过程中真细菌和古细菌的种群多样性和动态变化进行了研究.通过对DGGE主要条带进行序列比对,发现颗粒污泥中真细菌和古细菌都与不可培养的微生物具有很高的相似性,微氧颗粒污泥中同时存在好氧菌、微氧菌和厌氧菌.通过比较不同菌的相对数量变化发现五氯酚驯化后的颗粒污泥中产生了一系列对五氯酚降解有利的优势细菌和古菌,如Proteobacteria、Sphingomonas、Methanogenic bacterium等.     

“死海古卷”将扫描上网

不久前以色列文物管理局（IAA）与搜索引擎巨头谷歌在耶路撒冷举行联合新闻发布会，宣布将在互联网上建立“死海古卷”数字图书馆，届时世界各地的读者可以通过互联网免费观看“死海古卷”全本。     

神秘的死海

死海位于西亚,南北长80千米,东西宽为5～16千米,其海面低于地中海海面392米,最深处为395米。死海是世界上盐度最高的天然水体之一,水中除细菌外,水生植物和鱼类很难生存,沿岸树木也极少,因此被命名为“死海”。     

大自然的奇迹之极端微生物

在南极冰冷的海域中,在盐度高达2.5%的死海,在温度极高的火山口,在压强几百万帕的深海,我们难以想象那里会有生命的存在,然而我们的地球是如此神奇,在这样极其恶劣的环境下却存在着曾经不为人知的勇敢的生命——极端微生物,正是它们造就了大自然的奇迹。本文综述了极端微生物的种类及其对环境的适应机制以及应用前景。     

化学分类在高温菌分类学研究中的应用及其贡献

高温菌核酸（重点是１６ＳｒＲＮＡ）分析、膜脂分析，ＲＮＡ聚合酶免疫化学分析以及全细胞蛋白分析等现代分析方法在高温菌分类学研究中的应用及其贡献；述及属于真细菌的高温菌和属于古细菌的高温菌的核酸、胞壁、膜脂、ＲＮＡ聚合酶等的类型及其特征．同时还述及现代分析方法与近来高温菌新分类单元的建立和演替的关系．     

校园空气微生物时空分布特征及与人群活动的关系

对空气微生物含量及其变化规律进行研究在空气环境质量监测上具有重要意义。将实验教学内容与实际环境问题相结合,指导学生进行全年校园空气微生物质量监测并对空气微生物与人群活动关系及时空分布特征进行了分析评价。研究表明,人群活动是对空气微生物影响较大的环境因子(p0.001),季节变化没有显著性差异(p0.05)。校园空气微生物主要以细菌为主(73.27%),其次为真菌(26.73%)。校园中78%的功能区属于清洁和较清洁,22%属于轻微污染,说明校园的总体环境质量相对较好。     

漂在死海

初到约旦,当地朋友便邀我乘车一同去光顾死海。据朋友们介绍,"死海"是亚洲的内陆湖泊,也是约旦王国的旅游胜地。它位于巴勒斯坦和约旦的西亚裂谷中,是世界上盐分最高的湖泊,同时也是地球表面最低的地方。死海比海平面低392米～400米。死海水位的负海拔高度是随季节性的变化而不断升降的。它南北长74公里,东西宽约15公里,总面积为1049平方公里,     

真核生物与原核生物的失落一环

<正>细胞是组成我们星球上所有生命的基本结构。细胞的类型可以分为三种,据此地球上所有的生物可划为三个域:细菌等微生物所属的真细菌域(原核生物域),包括人类在内的真核生物域,以及20世纪70年代发现的古细菌域。而复杂的真核生物是如何起源的一直众说纷纭。2015年5月,瑞典乌普     

京城见“死海” 极乐“大自在”——记北京大自在黑泥养生馆

以前提到死海漂浮和黑泥养生,人们可能会觉得在以色列、约旦及我国山西运城盐湖才有。如今,“中国死海”来到了京城,坐落于京西世纪城,为北京消费者提供了更好的享受中国死海·运城盐湖的死海漂浮和黑泥养生等保健服务……     

谋平安遂宁打响隐患歼灭战

死海在整治中“复活”7月初,遂宁市举行了隆重的公共聚集场所消防安全诚信承诺仪式,4A级名胜景区——中国死海,第一个向社会作出了公开承诺。作为一直隐患缠身的死海,终于“活”了!死海出入管理部经理郝明友坦言,“平安盛夏”专项治理行动起了决定     

京城见"死海"极乐"大自在"--记北京大自在黑泥养生馆

以前提到死海漂浮和黑泥养生,人们可能会觉得在以色列、约旦及我国山西运城盐湖才有.如今,"中国死海"来到了京城,坐落于京西世纪城,为北京消费者提供了更好的享受中国死海·运城盐湖的死海漂浮和黑泥养生等保健服务……     

读者之声

本期学术论文审稿意见三则 微生物提高原油采收率技术经过多年的发展,目前已进入从室内研究向现场实施的过渡阶段,但微生物提高原油采收率的机理尚有待深入研究。本期第28-31页刊登的＂烃降解型微生物强化水驱提高原油采收率微观机理研究＂一文,以微观透明模型模拟油藏孔隙介质。通过驱替实验定性研究了烃降解型微生物提高原油采收率的微观机理,为微生物提高原油采收率技术的应用奠定了基础。     

河南鲁山五大温泉古细菌多样性分析

河南省平顶山市鲁山县有上汤、中汤、下汤、温汤和碱汤等五大温泉,采用Illumina Hisiq2500PE250技术对鲁山五大温泉(上汤、中汤、下汤、温汤和碱汤)古细菌的16S r DNA基因V4-5变异区序列进行测序,应用Uparse、Mothur、SILVA、MUSCLE和Qiime等软件整理和统计样品序列数目和操作分类单元(operational taxonomic unit,OTU)数量,分析物种的丰度和多样性.上汤、中汤、温汤、下汤和碱汤分别获得87 993、67 326、44400、48 611、48 495条有效reads,聚类为520、280、678、451、437个OUTs.古细菌分类分析表明,河南鲁山五大温泉的古细菌可以归入11个门,其中奇古菌门(Thaumarchaeota)占95.25%,是优势菌群;在属分类阶元上,上汤、中汤和温汤的优势菌属为Candidatus-Nitrosocaldus; unidentified-Thaumarchaeota是下汤和碱汤的优势菌属.对河南鲁山五大温泉开展古细菌多样性的研究发现,温泉水中含有较高的参与氨氧化过程的奇古菌门,为后续深入研究和利用河南鲁山五大温泉水中的古细菌资源提供了基础资料.