《解构一种不太为人所知的微生物的结构元素》

  • 来源专题:生物育种
  • 编译者: 季雪婧
  • 发布时间:2024-03-13
  •   古生菌是一种单细胞微生物,最初是在热液喷口等极端环境中发现的,现在也可以在包括人类在内的动物消化系统中发现,它们在肠道健康中起着关键作用。然而,人们对这些细胞的功能知之甚少,也不知道它们是如何形成与环境相匹配的独特形状的。现在,宾夕法尼亚大学艺术与科学学院的Mecky Pohlschr?der领导的研究揭示了决定古细菌形态的分子机制的关键见解。研究结果发表在《Nature Communications》杂志上。

  • 原文来源:https://www.ebiotrade.com/newsf/2024-3/20240307045616991.htm
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  • 《微生物组是新型抗生素的未开发来源》

    • 来源专题:生物科技领域知识集成服务
    • 编译者:陈方
    • 发布时间:2020-04-08
    • 2019年10月3日《科学》报道,美国普林斯顿大学的研究者发现微生物组是一个尚未开发的分子来源,研究者将生物信息学与合成生物学结合,去识别具有类似药物功能的生物活性小分子,有望对抗感染和治疗其他疾病过程。 人类微生物组是由大量居住在人类体内和体表的共生微生物组成,作为人体生态系统的一部分而存在。尽管近年来在阐明微生物对人类健康和疾病的影响方面取得了显著进展,但到目前为止,产生这些影响的潜在分子和及其作用机制在很大程度上仍未被探明。生物勘探研究是人类微生物群落研究领域的一个新领域。研究者认为人类微生物组是识别新药化学结构的宝贵资源。研究发现,临床使用的一类分子在人体微生物群系中广泛编码,它们对邻近的微生物具有强大的抗菌活性。该团队的研究重点是识别具有生物活性的微生物衍生分子,研究人类微生物群的效力以及这些微生物在未来抗菌药物开发中的潜在作用。 研究人员定制了一种计算机算法来搜索大量分子碎片,这种被称为元基因组生物合成基因簇(metagenome biosynthetic gene cluster,MetaBGC)的生物信息学方法,使他们能够发现以前从未报道过的来自人类微生物组的分子。研究重点关注来自口腔、肠道和皮肤的样本,这些生物部位富含微生物菌落。研究者发现了多种新酶——II型聚酮合成酶BGCs(简称TII-PKS BGCs),TII-PKS是抗癌药物阿霉素重要组成部分。研究测试来自世界各地的人类微生物组样本,发现他们都拥有这些分子的基因,这表明它们在人类中广泛存在。在发现的13种BGC中,有两种产物存在结构多样性,而且其结构和活性与临床使用药物很相似,这类物质的功能值得进一步研究。这些研究不仅将成为在分子水平上阐明微生物与宿主相互作用的重要途径,而且还将开启从人体微生物组中开发药物的全新模式。
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    • 来源专题:生物育种
    • 编译者:季雪婧
    • 发布时间:2023-11-10
    •     对环境相关微生物的研究显示出比以前认为的更大的多样性。硫酸盐还原微生物的物种多样性极高。硫酸盐还原剂现在被发现在总共27门细菌和古细菌中,而不是以前所知的6门。一组研究人员表明,自然界中与环境相关的微生物的生物多样性非常高。这种多样性至少是以前所知的4.5倍。研究人员最近两本杂志,Nature Communications和FEMS Microbiology Reviews.上发表了他们的研究。     尽管许多与气候相关的过程受到微生物的影响,但隐藏的微生物世界往往被忽视,而这些过程往往与细菌和古细菌(“原始细菌”)群体中令人难以置信的物种多样性有关。例如,硫酸盐还原微生物将海洋沉积物中三分之一的有机碳转化为二氧化碳。这会产生有毒的硫化氢。从积极的方面来看,硫氧化微生物很快就把它作为能量来源,使它变得无害。     “这些过程在湖泊、沼泽甚至人类肠道中也发挥着重要作用,以保持自然和健康的平衡,”莱布尼茨研究所(DSMZ)微生物系主任、Technische微生物研究所教授Michael Pester说。一项研究更详细地检查了其中一种新型微生物的代谢,揭示了以前无法实现的多功能性。硫循环的临界平衡硫循环是地球上最重要、最古老的生物地球化学循环之一。同时,它与碳和氮循环密切相关,强调了它的重要性。它主要是由硫酸盐还原和硫氧化微生物驱动的。在全球范围内,硫酸盐还原剂每年转化约三分之一到达海底的有机碳。作为回报,硫氧化剂消耗了海洋沉积物中大约四分之一的氧气。     当这些生态系统变得不平衡时,这些微生物的活动会迅速导致氧气消耗和有毒硫化氢的积累。这导致了“死区”的形成,在那里动物和植物无法再生存。这不仅会造成经济损失,例如渔业,而且还会破坏当地重要的娱乐场所,从而造成社会损害。因此,了解哪些微生物保持硫循环平衡以及它们如何做到这一点是很重要的。 已发表的结果表明,硫酸盐还原微生物的物种多样性至少包括27门(菌株)。在此之前,人们只知道6个门。相比之下,目前已知的动物界有40门,脊椎动物只属于脊索动物这一门。