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宏基因组学技术的研究与挑战 被引量：21
1
作者 周丹燕 戴世鲲 +1 位作者 王广华 李翔 《微生物学通报》 CAS CSCD 北大核心 2011年第4期591-600,共10页
宏基因组学研究作为研究微生物种群生态分布、群体遗传特征和基因相互作用的新兴学科领域,在很大程度上促进了环境微生物资源,特别是未培养微生物资源的开发利用,在土壤、海洋、人体医学、药物等各个领域的应用中取得了突破性的进展,为... 宏基因组学研究作为研究微生物种群生态分布、群体遗传特征和基因相互作用的新兴学科领域,在很大程度上促进了环境微生物资源,特别是未培养微生物资源的开发利用,在土壤、海洋、人体医学、药物等各个领域的应用中取得了突破性的进展,为发现新的生物活性物质提供了新的有效途径。就宏基因组学研究进展进行综述,并重点介绍了宏基因组学研究中的机遇及挑战。 展开更多
关键词 宏基因组学 宏基因组文库 序列筛选 功能筛选 新一代测序
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宏基因组与宏基因组学 被引量：12
2
作者 孟飞 俞春娜 +1 位作者 王秋岩 谢恬 《中国生物化学与分子生物学报》 CAS CSCD 北大核心 2010年第2期116-120,共5页
宏基因组学诞生于上世纪90年代,是指不经过微生物培养阶段,采用直接提取环境中总DNA的方法,对微生物基因总和进行研究的一门新学科.宏基因组技术的出现,使得人们对占微生物总体99%以上不可培养微生物的研究成为现实,微生物基因的可探测... 宏基因组学诞生于上世纪90年代,是指不经过微生物培养阶段,采用直接提取环境中总DNA的方法,对微生物基因总和进行研究的一门新学科.宏基因组技术的出现,使得人们对占微生物总体99%以上不可培养微生物的研究成为现实,微生物基因的可探测空间显著增大.总的来说,目前宏基因组技术的应用主要分为两个方面:一方面是筛选功能基因,开发具有所需功能的蛋白;另一方面是通过对宏基因组文库进行分析,探讨在各种环境下微生物间相互作用和微生物与周围环境间相互影响的规律,以便我们能更加客观、全面地认识微生物世界.在宏基因组技术的应用范围被不断扩展的同时,围绕着宏基因组文库的构建和筛选、测序和分析等方面的研究已成为宏基因组学发展的主要推动力,宏基因组技术的进步将不断提升其应用价值. 展开更多
关键词 宏基因组 宏基因组学 宏基因组文库 筛选策略 序列分析
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海绵宏基因组文库构建及抗菌肽功能基因的初步筛选 被引量：11
3
作者 吴杰 李志勇 张戌升 《生物技术通报》 CAS CSCD 2006年第3期95-98,103,共5页
宏基因组文库技术是利用未培养微生物基因资源的有效途径。成功构建澳大利亚厚皮海绵的Fosmid宏基因组文库,插入片段平均大小为36.8kb。利用建立的宏基因组文库,采用PCR技术初步筛选到具有编码抗菌肽的功能基因。这是我国首次尝试构建... 宏基因组文库技术是利用未培养微生物基因资源的有效途径。成功构建澳大利亚厚皮海绵的Fosmid宏基因组文库,插入片段平均大小为36.8kb。利用建立的宏基因组文库,采用PCR技术初步筛选到具有编码抗菌肽的功能基因。这是我国首次尝试构建海绵宏基因组文库,对于今后开发利用海绵丰富的基因资源具有重要的意义。 展开更多
关键词 澳大利亚厚皮海绵 宏基因组文库 抗菌肽 功能基因
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宏基因组文库技术获得聚酮化合物 被引量：12
4
作者 杨建 洪葵 《遗传》 CAS CSCD 北大核心 2006年第10期1330-1336,共7页
聚酮化合物是一类重要的具有生物活性的次级代谢物。由于运用传统方法从自然界中直接筛选新型天然聚酮化合物的重现率很高,近年来出现了很多开发新型聚酮化合物的新方法,文章主要介绍通过环境宏基因组文库获得新聚酮类化合物的方法。
关键词 聚酮化合物 宏基因组文库
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南极土壤微生物宏基因组文库构建及其抗肿瘤活性初探 被引量：13
5
作者 赵晶 杨祥胜 曾润颖 《自然科学进展》 北大核心 2007年第2期267-271,共5页
微生物代谢产物是药物的重要来源之一,然而采用传统的分离培养筛选的手段仅能对不到1％的微生物资源进行研究开发．通过构建环境样品微生物宏基因组文库能突破人工培养的瓶颈,直接克隆到完整的次级代谢产物合成基因簇,并从中寻找新的药... 微生物代谢产物是药物的重要来源之一,然而采用传统的分离培养筛选的手段仅能对不到1％的微生物资源进行研究开发．通过构建环境样品微生物宏基因组文库能突破人工培养的瓶颈,直接克隆到完整的次级代谢产物合成基因簇,并从中寻找新的药物和活性次生代谢产物．实验直接提取南极中山站排污口土壤样品中微生物总基因组DNA,以黏粒(SuperCos 1)为载体,构建了宏基因组文库,获得了约27 000个克隆子,平均插入片段在35 kb以上,覆盖了至少946 Mb的微生物基因组信息．通过差异性DNA修复试验(DDRT)法对该文库进行筛选,获得13个具有抗肿瘤活性的克隆子,并采用MTT法对其中活性较高的克隆子进行细胞毒活性测定,表明克隆子AE-3对卵巢癌细胞具有明显的生长抑制作用． 展开更多
关键词 南极土壤微生物 宏基因组文库 抗肿瘤活性 次生代谢产物
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结合宏基因组末端随机测序和16S rDNA技术分析温室黄瓜根围土壤细菌多样性 被引量：11
6
作者 赵志祥 罗坤 +4 位作者 陈国华 杨宇红 茆振川 刘二明 谢丙炎 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2010年第14期3849-3857,共9页
土壤细菌在温室土壤环境中具有十分重要的生态功能,与温室作物以及微生物内部存在互作关系。研究土壤细菌的群落结构组成,有助于了解土地利用变化与生态环境效应之间的关系。结合16S rRNA基因克隆文库和宏基因组末端测序对温室黄瓜根围... 土壤细菌在温室土壤环境中具有十分重要的生态功能,与温室作物以及微生物内部存在互作关系。研究土壤细菌的群落结构组成,有助于了解土地利用变化与生态环境效应之间的关系。结合16S rRNA基因克隆文库和宏基因组末端测序对温室黄瓜根围土壤细菌的多样性进行了分析。在16S文库中,根据97%的序列相似性水平划分OTU,共有35个OTU,其中优势菌群是γ-Proteobacteria,其次为Firmicutes,Bacillus为优势细菌。在纲分类水平上,16S文库和宏基因组末端测序结果均包含γ-Proteobacteria、α-Proteobacteria、δ-Proteobacteria、β-Proteobacteria、Actinomycetales和Firmicutes,各纲比例有差别;在优势种群属水平上,末端测序的结果包含的属多于16S文库(40>35);在优势细菌种类上,两者反映的结果一致,均为Bacillus。但是,宏基因组末端测序包含了大多数的弱势种群,更能反映细菌多样性的真实水平。与露地土壤细菌16S文库相比较,土壤细菌多样性降低,这可能与温室多年连作,种植蔬菜种类单一直接相关。 展开更多
关键词 土壤细菌多样性 末端测序 16S rRNA基因克隆文库 宏基因组文库
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中国土壤生物学研究的回顾与展望 被引量：9
7
作者 曹慧 崔中利 李顺鹏 《土壤学报》 CAS CSCD 北大核心 2008年第5期830-836,共7页
土壤生物是土壤发生与发展的重要推动力,是土壤生态系统中最为活跃的组成部分。本文在系统查阅近10年来国内外土壤生物学文献的基础上,分析了中国土壤生物学研究的现状特点,从土壤生态学、土壤生物化学、土壤微生物学、土壤?植物系统、... 土壤生物是土壤发生与发展的重要推动力,是土壤生态系统中最为活跃的组成部分。本文在系统查阅近10年来国内外土壤生物学文献的基础上,分析了中国土壤生物学研究的现状特点,从土壤生态学、土壤生物化学、土壤微生物学、土壤?植物系统、土壤动物学几个方面概括了土壤生物学研究的主要进展。结合国际土壤科学发展的前沿和热点问题,建议重点开展土壤生物与全球环境变化、土壤生物与土壤质量、土壤生物多样性与生态功能、微生物宏基因组学与活性物质开发、土壤污染与生物修复、土壤酶学与元蛋白质组技术等方面的研究。 展开更多
关键词 土壤生物学 微生物多样性 分子生态学 元蛋白质组技术 宏基因组文库
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低温沼气发酵微生物区系的筛选及其宏基因组文库构建 被引量：11
8
作者 成晓杰 仇天雷 +3 位作者 王敏 张姝 蔡金国 高俊莲 《中国生物工程杂志》 CAS CSCD 北大核心 2010年第11期50-55,共6页
从四川、浙江、山西、北京等地采集冬季产气良好户用沼气池及沼气工程中的沼液样品作为微生物接种源,在实验室条件下进行了500ml反应器的梯度降温模拟沼气发酵试验,筛选出5个在21℃、18℃和15℃等不同温度下均可正常产气的沼液样品Z-2、... 从四川、浙江、山西、北京等地采集冬季产气良好户用沼气池及沼气工程中的沼液样品作为微生物接种源,在实验室条件下进行了500ml反应器的梯度降温模拟沼气发酵试验,筛选出5个在21℃、18℃和15℃等不同温度下均可正常产气的沼液样品Z-2、Z-3、Z-6、Z-8和Z-10,选取其中3个产气量较高的沼液样品Z-3、Z-6和Z-10作为接种源,进一步建立了2500ml反应器实验室模拟15℃低温沼气发酵系统,经过连续传代筛选获得一个在15℃低温下产气量较高且稳定的沼气发酵系统Z-6,产气率达到0.15m3/m3d。提取该系统内沼气发酵微生物宏基因组DNA,以pBluescriptSK(+)质粒为载体成功构建了约10000个克隆的沼气发酵微生物宏基因组质粒文库。随机分析文库中的克隆结果表明,该文库的外源片段平均长度约为5kb,文库总容量为48Mb,插入片段带型多样性较高。该文库的建立为沼气发酵过程中水解酶基因资源的挖掘利用奠定了基础。 展开更多
关键词 低温沼气 沼气发酵微生物区系 宏基因组文库
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堆肥未培养细菌的宏基因组文库构建及新的木聚糖酶基因的克隆和鉴定 被引量：7
9
作者 张鹏 段承杰 +6 位作者 庞浩 封毅 靳振江 许跃强 莫新春 唐纪良 冯家勋 《广西科学》 CAS 2005年第4期343-346,352,共5页
从自制堆肥样品中提取未培养细菌的总DNA,用柯斯质粒pW EB∷TNC为载体构建宏基因组文库,对文库进行筛选获得表达木聚糖酶活性的克隆,再进行亚克隆、测序分析以及B lastx搜索G enB ank分析木聚糖酶基因。结果构建得到一个包含约5万个克... 从自制堆肥样品中提取未培养细菌的总DNA,用柯斯质粒pW EB∷TNC为载体构建宏基因组文库,对文库进行筛选获得表达木聚糖酶活性的克隆,再进行亚克隆、测序分析以及B lastx搜索G enB ank分析木聚糖酶基因。结果构建得到一个包含约5万个克隆的宏基因组文库,文库中外源DNA总容量约为1.8×106kb,获得2个表达木聚糖酶活性的克隆:pGXN 1050和pGXN 1051,鉴定分析表明:pGXN 1050上潜在的木聚糖酶基因um xyn 11A具1个771bp的ORF(Open R ead ing F ram e),可编码含257个氨基酸的蛋白质,所编码产物与混合纤维弧菌(C ellv ibr io m ix tus)的内切-1,4-β-木聚糖酶(G enB ank索引号Z48925.1)的氨基酸序列有46%的一致性和57%的相似性;pGXN 1051上潜在的木聚糖酶基因um xyn 11B具一个723bp的ORF,可编码含241个氨基酸的蛋白质,编码产物与混合纤维弧菌的内切-1,4-β-木聚糖酶(G enB ank索引号Z48925.1)的氨基酸序列有73%的一致性和80%的相似性。木聚糖酶Um xyn11A和Um xyn11B都属于糖基水解酶家族11的成员。 展开更多
关键词 细菌 宏基因组文库 木聚糖酶基因
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造纸废水纸浆沉淀物中未培养微生物纤维素酶基因的克隆和鉴定 被引量：11
10
作者 许跃强 段承杰 +7 位作者 周权能 唐纪良 冯家勋 庞浩 封毅 莫新春 郭鸿 张鹏 《微生物学报》 CAS CSCD 北大核心 2006年第5期783-788,i0001,共7页
提取纯化造纸废水纸浆沉淀物的宏基因组DNA并构建16S rDNA文库,系统发育分析显示该环境中存在大量的未培养细菌且具有种类的多样性。以柯斯质粒为载体构建了1个含10000个克隆的宏基因组文库,文库容量为3.53×108bp。筛选文库得到2... 提取纯化造纸废水纸浆沉淀物的宏基因组DNA并构建16S rDNA文库,系统发育分析显示该环境中存在大量的未培养细菌且具有种类的多样性。以柯斯质粒为载体构建了1个含10000个克隆的宏基因组文库,文库容量为3.53×108bp。筛选文库得到2个表达内切葡聚糖酶活性的克隆、3个表达外切葡聚糖酶活性的克隆和2个表达β-葡萄糖苷酶活性的克隆。从表达不同活性的克隆中分别挑选活性最强的进行鉴定,得到3个新的纤维素酶基因umcel5L、umcel5M和umbgl3D。umcel5L、umcel5M和umbgl3D分别编码产生内切葡聚糖酶、纤维糊精酶和β-葡萄糖苷酶,其编码产物与已报道的纤维素酶一致性最高的分别为43%、48%和46%。这是第一次采用未培养方法对造纸废水纸浆沉淀物中的细菌多样性进行分析并从中克隆纤维素酶基因的报道。 展开更多
关键词 纸浆沉淀物 细菌多样性 未培养微生物 宏基因组文库 纤维素酶
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高糖土壤微生物宏基因组文库的构建及β-葡萄糖苷酶基因鉴定 被引量：9
11
作者 陆坚 杜丽琴 +3 位作者 庞浩 马贵 韦宇拓 黄日波 《基因组学与应用生物学》 CAS CSCD 北大核心 2013年第1期30-35,共6页
采用宏基因组技术构建了高糖土壤微生物的DNA文库，该文库约含9万个克隆，文库外源DNA总容量为3．1×10%^9bp。利用活性筛选策略，对文库进行筛选，获得11个β-葡萄糖苷酶的阳性克隆，并对其中2个表达β-葡萄糖苷酶的克隆进行亚克... 采用宏基因组技术构建了高糖土壤微生物的DNA文库，该文库约含9万个克隆，文库外源DNA总容量为3．1×10%^9bp。利用活性筛选策略，对文库进行筛选，获得11个β-葡萄糖苷酶的阳性克隆，并对其中2个表达β-葡萄糖苷酶的克隆进行亚克隆和序列分析，获得两个编码新型B一葡萄糖苷酶的基因分别命名为：Mn6印引和Mn6印3日。生物信息学分析表明：“unbgl3A基因由2241个碱基对组成，unbgl3B基因由2292个碱基对组成。在核苷酸水平上，unbgt3A、unbgl3B与已知数据库中的β-葡萄糖苷酶基因没有任何相似性。在氨基酸水平上，与GenBank数据库中已知β-葡萄糖苷酶的相似性分别为73％~1169％。 展开更多
关键词 高糖土壤 未培养微生物 宏基因组文库 Β-葡萄糖苷酶
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深海沉积物宏基因组文库中产蛋白酶克隆的筛选及性质分析 被引量：9
12
作者 郭巧玲 杨祥胜 +1 位作者 赵晶 曾润颖 《应用与环境生物学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第4期507-510,共4页
提取东太平洋深海沉积物宏基因组DNA,构建了未培养微生物宏基因组文库.该文库平均插入片段30kb以上,含有7000个克隆,含外源DNA总长度约为210Mb.从文库中筛选到18个产胞外蛋白酶的克隆,16SrRNA分析表明,它们分别来源于假单胞菌(Pseudomon... 提取东太平洋深海沉积物宏基因组DNA,构建了未培养微生物宏基因组文库.该文库平均插入片段30kb以上,含有7000个克隆,含外源DNA总长度约为210Mb.从文库中筛选到18个产胞外蛋白酶的克隆,16SrRNA分析表明,它们分别来源于假单胞菌(Pseudomonas)、寡养单胞菌(Stenotrophomonas)和弧菌(Vibrio)3个菌属.根据活性大小及来源菌株的16SrRNA序列比较,选择10个蛋白酶进行酶学性质分析,结果表明,它们的最适作用pH值在7～10之间,最适作用温度在10～40℃之间.其中Pro20蛋白酶最适作用温度最低,为10℃;Pro1蛋白酶具有最适作用温度低(20℃)、pH耐受性好、热稳定性较好等特性,具有良好的应用开发潜力. 展开更多
关键词 深海沉积物 宏基因组文库 蛋白酶 低温酶
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海洋共附生微生物天然产物生物合成基因研究进展 被引量：9
13
作者 许静 徐俊 《微生物学报》 CAS CSCD 北大核心 2008年第7期975-979,共5页
对海洋无脊椎动物天然产物的研究表明,很多种活性物质的真正生产者是与其共生或附生的未培养微生物。克隆这些未培养微生物中特定活性物质的生物合成基因,不仅为活性物质的来源提供遗传学证据,也使通过异源表达相关生物合成基因来大量... 对海洋无脊椎动物天然产物的研究表明,很多种活性物质的真正生产者是与其共生或附生的未培养微生物。克隆这些未培养微生物中特定活性物质的生物合成基因,不仅为活性物质的来源提供遗传学证据,也使通过异源表达相关生物合成基因来大量获取目标化合物成为可能。本文综述了来源于海绵、海鞘、苔藓虫、深海管状蠕虫和深海沉积物中共附生微生物天然产物生物合成基因簇的研究进展。 展开更多
关键词 海洋共附生微生物 天然产物 生物合成基因簇 宏基因组文库
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天然红树林土壤微生物大片段宏基因组文库的构建 被引量：8
14
作者 蒋云霞 郑天凌 《环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第11期2609-2614,共6页
采用改良及优化后的原位裂解法提取红树林土壤环境DNA,通过脉冲场电泳图谱显示所得DNA片段主要集中于23～50kbp范围,表明大片段DNA在总DNA中的比率明显提高;对改良后的原位裂解提取法与不同DNA纯化方法的组合进行比较分析,确定电洗脱为... 采用改良及优化后的原位裂解法提取红树林土壤环境DNA,通过脉冲场电泳图谱显示所得DNA片段主要集中于23～50kbp范围,表明大片段DNA在总DNA中的比率明显提高;对改良后的原位裂解提取法与不同DNA纯化方法的组合进行比较分析,确定电洗脱为最佳纯化方法;运用改良后的原位裂解提取法与电洗脱纯化法联用实验方案,构建了4个季节天然红树林土壤Cosmid宏基因组文库.随机挑取克隆子,提取质粒后经BamHI酶切验证,平均插入片段均大于35 kbp,且片段类型各不相同,推测该文库至少包含了335 Mbp潮间带微生物基因组信息.该方法的建立使得开发红树林湿地生态系统的特色微生物资源成为可能,并为探索其它生境的未培养微生物资源提供借鉴. 展开更多
关键词 红树林土壤 宏基因组文库 未培养微生物
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宏基因组文库新型β-葡萄糖苷酶的筛选、克隆及酶学性质分析 被引量：6
15
作者 唐乐丽 王晓萌 +2 位作者 吴秀玲 黄庆 李荷 《食品科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第4期118-124,共7页
利用宏基因组文库方法,通过功能筛选法从文库中筛选到一个新型β-葡萄糖苷酶基因bgl2238(Gen Bank:KU320675.1),对新基因进行生物信息学分析和原核表达,并研究其酶学性质。结果表明,该基因全长2 238 bp,可编码745个氨基酸,通过氨基酸序... 利用宏基因组文库方法,通过功能筛选法从文库中筛选到一个新型β-葡萄糖苷酶基因bgl2238(Gen Bank:KU320675.1),对新基因进行生物信息学分析和原核表达,并研究其酶学性质。结果表明,该基因全长2 238 bp,可编码745个氨基酸,通过氨基酸序列分析,预测bgl2238蛋白分子质量为80.67 k Da,p I值为4.95,是一种结构较稳定、疏水性高且无信号肽序列的酸性蛋白质;经同源性分析,发现其与来源于Bacteroides thetaiotaomicron的β-葡萄糖苷酶具有58%的相似性,属于GH3超家族和GH3C超家族酶。将重组质粒p ET-32a(+)-bgl2238转化入Escherichia coli BL2l(DE3)细胞进行异源表达,酶学性质测定结果显示,以对硝基苯基-β-D-吡喃葡萄糖苷(p-nitrophenyl-β-D-glucopyranoside,p NPG)为底物,β-葡萄糖苷酶bgl2238最适反应p H值和温度分别为6.10、44℃,此时该酶最大比活力达到29.1 U/mg;且在4~50℃范围内,热处理β-葡萄糖苷酶bgl2238 4 h后仍保留70%以上的酶活力,热稳定性较好;其动力学参数Vmax为576?μmo L/(L·min),Km为0.296 mmol/L;不同浓度的K+、Na^+、Fe^(2+)、Mg^(2+)、Mn^(2+)、Ca^(2+)、Co^(2+)和Ni^(2+)对酶活力均有较大促进作用,其中Fe^(2+)对bgl2238酶活力的促进作用最大,10 mmol/L Fe^(2+)使相对酶活力高达260%,而重金属离子Ag^+、Hg^(2+)及Cu^(2+)对酶活力有抑制作用。bgl2238具有良好的酶学性质,可以尝试应用于工业上纤维素降解的生产。 展开更多
关键词 宏基因组文库 Β-葡萄糖苷酶 克隆表达 酶学性质
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一个新的内切葡聚糖酶基因umcel5K的克隆、表达及其表达产物的酶学特性 被引量：6
16
作者 谭婉新 刘利 +3 位作者 胡亚林 段承杰 唐纪良 冯家勋 《广西农业生物科学》 CAS CSCD 2008年第1期7-13,共7页
从水牛瘤胃内容物的添加滤纸为碳源的富集培养物中提取未培养微生物的总DNA,以柯斯质粒为载体构建了1个含约8000个克隆的宏基因组文库,对文库进行活性筛选获得1个既表达CMCase活性又表达4-MUCase酶活性的克隆。亚克隆及测序分析发现1个... 从水牛瘤胃内容物的添加滤纸为碳源的富集培养物中提取未培养微生物的总DNA,以柯斯质粒为载体构建了1个含约8000个克隆的宏基因组文库,对文库进行活性筛选获得1个既表达CMCase活性又表达4-MUCase酶活性的克隆。亚克隆及测序分析发现1个潜在的可编码333个氨基酸的ORF(Open Reading Frame),其蛋白质产物与1个来源于未培养细菌的糖苷水解酶家族5的纤维素酶Cel A的同源性最高,两者的一致性为53%,相似性为68%。将PCR扩增的该基因完整的ORF克隆入表达载体pET30a(+),在大肠杆菌中得到其过量表达产物。经过Ni-NTA纯化后,该表达产物(Umcel5K)具有CMCase活性和4-MUCase酶活性,其最适pH是4.5~5.0,最适温度是50°C。pH耐受性检测表明,该酶在pH4~4.5比较稳定。温度耐受性实验表明该酶不耐高温,在55°C以下比较稳定。经过镍柱纯化的酶液比活为26.15 U/mg。部分金属离子如Fe3+、Cr2+或Cu2+会抑制该酶的酶活,而另外一些金属离子如K+、Li+等对Umcel5K的活性影响不大。 展开更多
关键词 未培养微生物 宏基因组文库 内切葡聚糖酶 克隆 表达
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生物催化剂发现与改造的研究进展 被引量：6
17
作者 唐存多 史红玲 +4 位作者 唐青海 焦铸锦 阚云超 邬敏辰 李剑芳 《中国生物工程杂志》 CAS CSCD 北大核心 2014年第9期113-121,共9页
生物催化是指将酶或生物有机体用于有用的化学转化的过程,在人们对传统化学催化的环境影响抱有忧虑的情况下,生物催化提供了一种有吸引力的选择。在过去的几十年里,对生物催化剂的研究每出现一次大的进步,生物催化的发展就会出现一次高... 生物催化是指将酶或生物有机体用于有用的化学转化的过程,在人们对传统化学催化的环境影响抱有忧虑的情况下,生物催化提供了一种有吸引力的选择。在过去的几十年里,对生物催化剂的研究每出现一次大的进步,生物催化的发展就会出现一次高潮。因此,生物催化剂的发现与改造已成为当今研究的热点。宏基因组文库技术的出现克服了许多微生物不可培养的障碍,人们能够从自然资源中获得丰富的潜在的生物催化剂。而基于理性设计的分子改造技术的发展,可以使得人们对潜在的生物催化剂进行快速而有效的改造以满足工业化生产的需求。随着生物催化剂发现与改造的手段不断进步,更多的优良生物催化剂得到了广泛的应用,生物催化在工业生产中也得到了更深入的应用。结合作者的研究工作,总结了生物催化剂发现与改良的一些研究进展,以为获得更多优良的、能够实现工业应用的生物催化剂奠定理论基础。 展开更多
关键词 生物催化剂 宏基因组文库 基因组挖矿 分子改造 理性设计
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深海沉积物宏基因组中新型对羟基苯丙酮酸双加氧酶基因的鉴定
18
作者 张欢 吴科锋 +1 位作者 刘景川 汤熙翔 《应用海洋学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期442-450,共9页
为采用不依赖培养的方法获取深海沉积物微生物遗传资源,利用深海沉积物DNA构建了2个宏基因组文库,对对羟基苯丙酮酸双加氧酶(4HPPD)活性进行了筛选,并分离出3个克隆子。体外转座子突变和全长测序发现了两个新的4 HPPD基因和一个新的尿黑... 为采用不依赖培养的方法获取深海沉积物微生物遗传资源,利用深海沉积物DNA构建了2个宏基因组文库,对对羟基苯丙酮酸双加氧酶(4HPPD)活性进行了筛选,并分离出3个克隆子。体外转座子突变和全长测序发现了两个新的4 HPPD基因和一个新的尿黑酸(HGA)代谢基因簇。克隆到pMD18-T载体中的3个新的4 HPPD基因能够在大肠杆菌中产生水溶性棕色素。该色素被鉴定为黑色素,并与HGA相关。结果表明,深海沉积物宏基因组含有多样性丰富的4 HPPD功能基因,可用于发现新的黑色素生物合成基因。 展开更多
关键词 海洋生物学 对羟基苯丙酮酸双加氧酶基因 尿黑酸 宏基因组文库 深海
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沼气池宏基因组文库中未培养微生物β-葡萄糖苷酶基因的克隆与鉴定 被引量：5
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作者 唐咸来 车志群 +3 位作者 李双喜 蒋建林 罗奉奉 武波 《广西植物》 CAS CSCD 北大核心 2008年第6期790-794,共5页
以间接提取法提取了沼气池样品的微生物宏基因组DNA,用柯斯质粒载体pWEB:TNC构建了一个含三万个克隆的沼气池宏基因组文库,对文库中的克隆随机分析表明,该文库的外源片段平均长度为40 kb,文库的总容量为1 .2×106kb。对其中的一个... 以间接提取法提取了沼气池样品的微生物宏基因组DNA,用柯斯质粒载体pWEB:TNC构建了一个含三万个克隆的沼气池宏基因组文库,对文库中的克隆随机分析表明,该文库的外源片段平均长度为40 kb,文库的总容量为1 .2×106kb。对其中的一个在七叶苷平板上显色的阳性克隆pGXN100进行进一步亚克隆、测序和序列分析。结果表明,pGXN100上有一个全长为1 863bp的ORF,编码621个氨基酸组成的蛋白质。将该基因命名为Unglu100。与产气克雷伯菌属的一个β-葡萄糖苷酶基因AN292在核苷酸和氨基酸水平上分别有76%和85%的同源性,利用SMART软件进行预测表明,Unglu100可能是PTS中β-葡萄糖苷酶特异性的转运蛋白组件。 展开更多
关键词 沼气池 宏基因组文库 Β-葡萄糖苷酶
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土壤宏基因组文库的构建及格尔德霉素类PKS基因的初步筛选 被引量：5
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作者 林灵 陈菲菲 +2 位作者 王以光 赫卫清 王相晶 《中国抗生素杂志》 CAS CSCD 北大核心 2011年第6期426-430,共5页
目的构建土壤宏基因组文库并对格尔德霉素类I型聚酮合酶(polyketide synthase,PKS)基因进行初步筛选研究。方法直接提取土壤样品中宏基因组DNA,以Fosmid为载体,构建宏基因组文库。根据格尔德霉素的I型PKS基因的保守序列设计引物,使用菌... 目的构建土壤宏基因组文库并对格尔德霉素类I型聚酮合酶(polyketide synthase,PKS)基因进行初步筛选研究。方法直接提取土壤样品中宏基因组DNA,以Fosmid为载体,构建宏基因组文库。根据格尔德霉素的I型PKS基因的保守序列设计引物,使用菌落PCR方法直接筛选所获得的宏基因组文库。结果成功构建了土壤宏基因组文库,获得约6800个克隆子,其平均插入片段在25kb以上,覆盖至少170Mb的基因组信息。通过PKS基因筛选,获得了新的PKS基因片段。结论本文报道了土壤宏基因组文库的成功构建,并为利用宏基因组技术寻找新的聚酮类次级代谢产物的生物合成基因,以便于其异源表达或组合生物合成新的聚酮类次级代谢产物奠定基础。 展开更多
关键词 宏基因组文库 PKS 土壤
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