专业前沿知识讲座综述论文

合集下载

工业工程前沿讲座结课论文(精)

工业工程前沿讲座结课论文(精)

学科前沿讲座结课论文我对工业工程的认识及理解虽然工业工程是我的专业,但是刚入门不久,希望能够理解文章中存在的一些问题。

对工业工程的认识与理解,个人主要从以下几个方面谈一谈:一、什么是工业工程任何一种学问的起源必然有其推动的力量,工业工程亦不例外,它的推动力就是人类不屈于现状的意愿和求尽善尽美的成就需欲。

“There is always a better way--永远有个更好的方法!”,这一行文字却是工业工程师的座右铭──它意谓着在工作当中,不断寻求更容易、更有效率、更经济而且能令心情更愉快的工作方法,就是工业工程的精神所在。

(一工业工程的基本观念工业工程(Industrial Engineering﹐简称I.E.是一门新兴的工程科学。

早在1881年左右,泰勒就已具有工业工程的观念,但实际上工业工程这门学问却在1920年代才开始,到二次大战后才成型。

在国外,泰勒首先提倡时学研究,而纪尔布雷斯夫妇则为「工学研究」的创始人。

直到1930年代他们的研究才受到大众的重视,而正式成为工时学,如今工时学可说是工业工程的领域中最基本的一部分,也是传统工业工程的基本观念。

(二工业工程的定义美国工业工程师学会(AIIE对工业工程的定义是:工业工程是对人员、物料及设备等,从事整个系统之设计改进及运用的一门科学。

它综合利用数学、自然科学与社会科学的专门知识及技巧,并利用工程分析与设计的原理和方法,来规划、预测,并评估由此及其有关系统中所获得的效果。

(三工程学与管理科学的桥梁换句话说,工业工程就是衔接工程学与管理科学之间的一门新兴科学。

有人称工业工程=(机械工程+电机工程+化学工程+土木工程+…×管理。

实际上,最简单的解释就是:工业工程是用工程师的手法去解决与工程和管理有关的问题。

在工厂里,一个纯粹研究制造的人和一个精于管理的人常无法沟通,此时就有赖工业工程师作桥梁了。

(四现代IE 的意识IE意识是经过多年实践而形成的基本思想,在企业中能树立和培养IE 意识是决定IE 实施成败的关键。

学科前沿讲座论文激光雷达

学科前沿讲座论文激光雷达

激光雷达的定义及其原理激光和雷达都是发明于上世纪的尖端技术。

如今,集二者于一身的激光雷达系统正日益显现其巨大的应用潜力。

凭借能够精确、主动、快速获取目标三维空间信息的优势,激光雷达已成功应用于地形测绘、资源探测、环境调查及城市规划等领域,乃至全球变化研究。

激光雷达是"光探测和测距"(Light detection and ranging)的简称。

早先称为光雷达,因为那时使用的光源均非激光。

自激光器出现以来,激光作为高亮度、低发散的相干光特别适合作光雷达的光源,所以现在的光雷达均使用激光器作光源,名称也就统称为激光雷达了。

其主要工作在红外和可见光波段,由激光发射机、光学接收机、转台和信息处理系统等组成,激光器将电脉冲变成光脉冲发射出去,光接收机再把从目标反射回来的光脉冲还原成电脉冲,送到显示器。

激光雷达是以发射激光束探测目标的位置、速度等特征量的雷达系统。

从工作原理上讲,与微波雷达没有根本的区别:向目标发射探测信号(激光束),然后将接收到的从目标反射回来的信号(目标回波)与发射信号进行比较,作适当处理后,就可获得目标的有关信息,如目标距离、方位、高度、速度、姿态、甚至形状等参数,从而对飞机、导弹等目标进行探测、跟踪和识别。

因为光速是已知的,所以根据发射光的发出时间和后向散射光的接收时间的时间差就可计算出激光器与污染剂的距离。

这就是激光雷达能测距的原理。

激光雷达的分类激光雷达通常按照所用激光器、探测技术或雷达功能来分类。

可用于雷达系统的激光器种类很多,主要有二氧化碳激光器、Nd∶Y AG及喇曼移频的Nd∶Y AG激光器、氦-氖激光器,以及近年来迅速发展的Er∶Y AG激光器、GaAlAs半导体激光器和Ho∶Y AG激光器。

其中掺铒Y AG激光波长为2微米左右,而GaAiAs激光波长则在0.8-0.904微米之间;根据探测技术的不同,激光雷达可以分为直接探测型和相干探测型两种;而按照不同功能,则可分为跟踪雷达、运动目标指示雷达、流速测量雷达、风剪切探测雷达、目标识别雷达、成像雷达及振动传感雷达。

前沿课题讲座综述

前沿课题讲座综述

前沿课题讲座综述作为一名研究生,除了学习期间课程和实验室的项目涉及到的计算机,信息安全技术的部分内容,我们还应该主动去了解通信和计算机的基础理论研究,信息技术现在发展迅速,作为信息技术的著名高校北京邮电大学的研究生,要抓住这个重大的历史机遇,补充自己的科学技术知识,还要关注与信息技术相关的各方面知识体系,比如管理。

还要在搞研究的期间注意自身的文化素质和思想的成长,树立正确的价值观,人生观和价值观,想好人生规划,树立人生方向。

在研究生期间,因为专业的关系,我对移动通信方面的前沿理论和技术比较感兴趣,另外,对互联网技术以及管理和IT产业发展也比较关注。

从2011年9月份入学至今,我参加的讲座主要有以下:1.Flexible Access Control of Encrypted Data in the Cloud主讲人:Professor Robert Deng, Singapore Management University时间:2013年11月22日(周五)下午14:00-17:00地点:教三楼211传统上,对数据的访问控制被强制执行通过使用受信任的服务器去存储数据和调解访问控制。

然而,服务正在越来越多的存储数据在多个服务器之间与其他数据所有者共享。

这样的一个例子就是云计算,由于聚合弹性资源管理,它能为社会提供各项服务以显着降低的成本。

由于软件系统不能保证无缺陷,并且在这样的分布式系统中,硬件平台没有处在数据拥有者的直接控制下,安全隐患是大量的。

为了减轻用户对他们隐私数据的担心,一个常见的解决方案,是以加密的形式外包数据,这样即使数据服务器不被信任或损害,它也会保持私密性。

但是,加密的数据必须服从共享和访问控制。

在这次讲座中,讨论了与外包数据存储相关的各种安全问题,并提供新兴的解决方案概述,为实现在不受信任的服务器中对加密数据安全和灵活的访问。

2.科技这么玩儿——聊聊数字媒介的感官创造力和数据可视化主讲人:李秋明先生、李学明教授时间:2013年11月19日(周二)晚18:30-20:30地点:教三楼136报告厅李秋明首先将根据他个人在北邮数字媒体技术和美国的经历谈谈如何理解科技和艺术/设计领域之间密不可分的关联。

专业知识前沿讲座心得800字

专业知识前沿讲座心得800字

专业知识前沿讲座心得800字
近日,学校组织了一场名为“专业知识前沿讲座”的活动,由知名专家为我们讲解了最新科技的应用与未来发展趋势。

在这场讲座中,我受益匪浅,从中获得了很多新的思考和启示。

以下是我的心得体会。

首先,讲座内容形式十分丰富。

专家通过媒体报告、数据分析、案例分析、视频演示等多种形式将最新的技术应用方式和行业趋势展现在我们面前,使我们切实感受到科技进步对于人类生活所带来的改变。

例如,5G网络技术将会极大地促进物联网技术的发展,这对于商业行业发展来说具有无限的前景。

其次,专家介绍了很多前沿的技术应用。

比如云计算、人工智能、虚拟现实等等。

这些技术的发展不仅被广泛应用于工业制造、文化娱乐、医疗等各行业,同时也对于我们的生活带来很多便利和惊喜。

例如智能穿戴设备、智能家居等产品,都将成为未来生活的重要组成部分。

这也提醒我们科技技术的发展不是一件孤立的事情,而是与时代的进步和人类需要的需求相互紧密联系的。

最后,讲座中的各类数据分析和案例介绍更是让我们深刻感受到科技对于文化、教育、商业等领域的影响力。

正如专家所指出的,未来技术的进步是不可避免的,而我们需要做的只是不断去学习、去掌握它,去找到人工智能与人性相结合的最佳方式。

总的来说,“专业知识前沿讲座”充分展现出了我们未来生
活中的多个方向,在实现未来愿景中必不可少的提醒和帮助。

正如专家所指出的,“你不必完全掌握这些技术,但你必须了
解它们的意义和用处”,这也是有关教育改革的重要方向之一。

我们作为学生,更应该承担着掌握科技技术知识的使命,积极去参与,去对话,为未来的发展贡献我们的力量。

《计算机科学与技术前沿讲座 》课程论文

《计算机科学与技术前沿讲座 》课程论文

华东理工大学2014—2015学年第_1_学期班级:计算机科学与技术3班学号:Y30140713 姓名:谢毅刚开课学院:信息学院任课教师:虞慧群成绩__________大数据背景下的深度学习算法摘要随着大数据时代的到来,基于深度学习技术的机器学习方法被用于有效地分析和处理这些数据。

本文详细的介绍了深度学习算法(Deep Learning)的由来,国内外发展的现状,深度学习的模型,以及面临的问题。

表明了大数据背景下深度学习的重要性和以及它的发展方向。

关键字:大数据、深度学习、Deep Learning背景大数据的存储、计算和分析是大数据处理中的关键技术,大数据的价值产生于对大数据的有效分析。

因此,数据分析环节是大数据处理流程的核心和关键。

互联网是大数据的主要来源之一。

据数据分析公司 Domo 在 2011年和 2014年对每分钟新增网络数据的不完全统计,上传到YouTube 的视频时长从48 h上升为72 h,在Facebook 上分享的信息从 684478 条上升为2460000条,对Google 的搜索请求从200万次上升为400万次等。

每时每刻互联网上都有无数的网页和海量的音频、视频、图像等数据产生。

现今大数据已触及并影响和改变着人们工作和生活的方方面面。

从网络上的电子商务交易到对整个国家经济决策的制定,从医生诊断疾病、作出治疗方案到公路交通治理,从天气预报灾害预测到降低犯罪率、提高安全保障等,到处可见大数据的身影,但是却只有极少量的数据被分析和有效利用。

这些数据呈现出非结构化和多源等特点,需要开发新的更加智能的数据挖掘和智能算法技术,从众多复杂的数据中发现规律和模式,提取出新的知识,辅助人类决策或给出可能的预测。

采用人工智能和机器学习技术来分析大数据,让机器代替人工获得从数据中提取知识的能力,具有广泛的应用前景。

以互联网上的应用为例:计算广告学、垃圾邮件过滤、推荐系统、时间序列(趋势分析)等都是大数据的用武之地。

《前沿技术讲座》课程论文-虚拟现实技术

《前沿技术讲座》课程论文-虚拟现实技术

《前沿技术讲座》课程论文论文题目虚拟现实技术浅谈姓名包先跃专业软件工程班级2012级(1)班指导教师蒋平计算机学院2015 年 5 月26 日目录一、相关研究 (3)1.虚拟现实技术概述 (3)2. 虚拟现实技术的特性 (3)3.虚拟现实系统的相关技术 (9)3.1环境建模技术 (9)3.2几何建模技术 (10)3.3物理建模技术 (11)3.4行为建模技术 (12)3.5真实感实时绘制技术 (12)3.6立体显示技术 (14)4.虚拟现实技术的实验成果 (15)二、技术方法介绍 (18)三、实验结果或数据分析 (19)1.形状建模: (19)2. 外观 (22)3. 纹理映射 (23)4. 光照 (25)四、课程总结 (28)一、相关研究(此处填写相关论文题目已有的研究现状、技术方法和相关成果)1.虚拟现实技术概述虚拟现实技术(简称VR),又称“灵境技术”、“虚拟环境”等。

虚拟现实的含义即这个世界或环境是虚拟的,不是真实的,是由计算机生成的,存在于计算机内部的世界;“现实”的含义是真实的世界或现实的环境,把两者合并起来就称为虚拟现实,也就是说采用计算机等设备,并通过各种技术手段创建出一个新的环境,让人感觉到就如同处在真实的客观世界一样。

虚拟现实技术的应用前景十分广阔。

它始于军事和航空航天领域的需求,但近年来,虚拟现实技术的应用已大步走进工业、建筑设计、教育培训、文化娱乐等方面。

它正在改变着我们的生活。

2. 虚拟现实技术的特性1.沉浸性沉浸性(Immersion)又称浸入性,是指用户感觉到好像完全置身于虚拟世界之中一样,被虚拟世界所包围。

虚拟现实技术的主要特征就是让用户觉得自己是计算机系统所创建的虚拟世界中的一部分,使用户由被动的观察者变成主动的参与者,沉浸与虚拟世界之中,参与虚拟世界的各种活动。

比较理想的虚拟世界可以达到使用户难以分辨真假程度,甚至超越真实,实现比现实更逼真的效果。

虚拟现实的沉浸性来源于对虚拟世界的多感知性,所谓多感知是指除了一般计算机技术所具有的视觉感知、听觉感知之外,还有力觉感知、触觉感知、运动感知,甚至包括味觉感知、嗅觉感知、身体感知等。

前沿讲座总结

前沿讲座总结近日,我有幸参加了一场精彩纷呈的前沿讲座,主题围绕着当今科技创新和社会发展的热点议题展开。

在此,我将为大家呈现一些讲座中涉及到的重要观点和思考,希望能够给大家带来一些启发和思路。

首先,讲座的第一个环节是关于人工智能在医疗领域的应用。

演讲者介绍了目前人工智能在医疗领域的最新研究进展,并以实例说明了这些应用对提高医疗效率和精确诊断的重要性。

据统计,人工智能技术能够帮助医生更快速、准确地发现病变部位,并通过大量数据分析帮助制定个性化的治疗方案。

此外,人工智能在药物研发、健康管理、病情预测等方面也发挥着重要作用。

当然,随之而来的道德和伦理问题也不可忽视,如何平衡技术发展和个人隐私、医疗伦理的问题成为了我们需要思考的重点。

随后,讲座的焦点转向了可持续发展和环境保护。

演讲者从环境破坏的影响、气候变化的应对以及可再生能源的发展等方面,向我们展示了在目前环境形势日益严峻的背景下,可持续发展的重要性。

他强调了企业、政府以及个人在实现可持续发展方面的重要责任,并介绍了一些相关的政策和案例。

讲座中的一个启示是,可持续发展不仅仅是环境问题,也是经济和社会问题。

只有将这三者有机地结合起来,才能实现真正的可持续发展。

此外,讲座还涉及到了互联网技术对商业模式和社会结构的影响。

演讲者从互联网的起源、发展和潜力等方面对这个话题进行了深入解读。

互联网技术的出现,改变了人们获取信息、进行交流和开展业务的方式,带来了商业模式的颠覆和革新,也重新定义了人们的社交和生活方式。

然而,互联网技术也带来了一些问题和挑战,如信息安全和隐私保护等。

因此,演讲者呼吁我们要善加利用互联网技术的优势,同时要警惕其带来的风险,并提出了一些相应的建议。

最后,讲座以一个小组讨论的形式结束。

我们分成几个小组,就前沿技术发展的潜力和应用可能性进行了深入的探讨。

不同的声音和观点在这个过程中得到了充分表达。

通过这场讲座,我不仅学到了最新的科技知识,而且结识了各行各业的优秀人才,也为我未来的职业规划提供了一些启示。

信息技术前沿讲座结课论文

信息技术前沿讲座结课论文学院: 信息与通信学院专业:通信工程学号: 1500210221姓名: 马思远2016 年01 月16 日摘要目的:由学校举办的科技前沿讲座,了解未来将要接触的专业知识,更加合理的规划学习时间,提高学习效率.研究方法:网上查询,图书馆阅览,听讲座等形式。

成果和结论:初步了解了通信工程的分支之一——无线通信技术的基础知识。

更好的帮助理解本专业的就业前景和研究方向。

激发了对专业学科的兴趣,开阔了眼界。

关键字:无线通信、远距离无线通信技术.前言无线通信(Wireless communication)是利用电磁波信号在自由空间中传播的特性进行信息交换的一种通信方式,近些年,在信息通信领域中,发展最快、应用最广的就是无线通信技术。

无线通信技术自身有很多优点,成本较低,无线通信技术不必建立物理线路,更不用大量的人力去铺设电缆,而且无线通信技术不受工业环境的限制,对抗环境的变化能力较强,故障诊断也较为易,相对于传统的有线通信的设置与维修,无线网络的维修可以通过远程诊断完成,更加便捷;扩展性强,当网络需要扩展时,无线通信不需要扩展布线;灵活性强,无线网络不受环境、地形等限制,而且在使用环境发生变化时,无线网络只需要做很少的调整,就能适应新环境的要求。

正文第一章常用的远距离无线通信技术目前偏远地区广泛应用的无线通讯技术主要有GPRS/CDMA、数传电台、扩频微波、无线网桥及卫星通信、短波通信技术等。

它主要使用在较为偏远或不宜铺设线路的地区,如:煤矿、海上、有污染或环境较为恶劣地区等.§1.1、GPRS/CDMA码分多址(CDMA)是在数字技术的分支—扩频通信技术上发展起来的一种崭新而成熟的无线通信技术.CDMA技术的原理是基于扩频技术,即将需传送的具有一定信号带宽信息数据,用一个带宽远大于信号带宽的高速伪随机码进行调制,使原数据信号的带宽被扩展,再经载波调制并发送出去。

接收端使用完全相同的伪随机码,与接收的带宽信号作相关处理,把宽带信号换成原信息数据的窄带信号即解扩,以实现信息通信。

油储学科前沿讲座结课论文

浅论城市燃气的发展与现状摘要:燃气系统是城市规划中极其重要的一部分,本文简单介绍了城市燃气的现状及其发展方向,并列举了城市燃气中一些常见问题及注意事项,还有城市燃气中存在的安全隐患,及相应的防范策略。

关键词: 城市燃气发展现状注意事项安全隐患防范措施Abstract:Gas system is extremely important in urban planning, this brief introduction to the city's status and gas development, and lists some common problems in the city gas and precautions, as well as city gas safety hazards exist, and the corresponding prevention strategies.Key words:city gas development status precautions strategy燃气是现代化城市人民生活和工业生产的重要能源。

燃气工程是城市重要基础设施之一,城市燃气化也是城市现代化的重要标志。

发展城市燃气可以节约能源,减轻城市污染,提高人民生活水平,促进工业生产,提高产品质量,综合效益显著;对改善城市生态环境和投资环境、发展循环经济具有重要意义。

城市燃气的现状纵观国内外,许多城市在发展燃气和协调社会、经济、环境保护与污染控制上取得良好成效,实践证明,发展城市燃气不仅可以提高能源利用率、节约能源,还能在缓解资源紧张、改变能源结构的同时,减少SO2、NO2、TSP 等大气污染物的排放,减轻城市污染。

由于液化石油气和液化天然气是通过管道供气,城市市区内减少了高压气和高压容器,极大地提高了城市与居民的安全性。

管道供气使用方便,既不需要更换瓶罐,还可以节省劳动力资源,减缓城市运输压力,降低运输事故的发生和汽油能源的消耗量,同时也减少了因车辆运输而造成的城市环境污染。

材料学科前沿讲座论文

中国矿业大学材料学科前沿讲座论文班级:材料10-7姓名:XXX学号:XXX学科前沿讲座——纳米材料在来矿大之前对材料没有多少认识,只知道他与物理化学联系较为紧密,是新世纪的主导学科!所以就选择了材料!在听教授们上完那个学科前沿讲座之后,我对自己的专业才有了一个初步的了解,尤其对纳米材料感触极深!21世纪是高新技术的世纪,信息、生物和新材料代表了高新技术发展的方向。

在信息产业如火如荼的今天,新材料领域有一项技术引起了世界各国政府和科技界的高度关注,这就是纳米科技。

处于新材料科技前沿的纳米科技,它的应用领域非常广泛。

应用于制造业,现在已经造出只有米粒大小且能开动的汽车、只有蜜蜂大小的直升机。

应用于生物医学,可以制出只有几毫米的人造手,帮助医生实施虚拟的现实手术。

有人预言,处于2l世纪高新技术前沿和核心地位的纳米科技所引起的世界性技术革命和产业革命对社会经济、政治、国防等所产生的冲击,将比以往的技术革命时代带来的影响更为巨大。

纳米科技将会掀起新一轮的技术浪潮,领导下一场工业革命。

人类将进入一个新的时代-----纳米科技时代。

1.纳米科技的基本概念和内涵1959年,著名的理论物理学家、诺贝尔奖金获得者费曼曾预言:“毫无疑问,当我们得以对细微尺度的事物加以操纵的话。

将大大扩充我们可能获得物性的范围。

”在这里,通常界定为1—100nm的范围内纳米体系是细微尺度的事物的主角。

纳米科学技术是20世纪80年代末期刚刚诞生并正在崛起的新科技,他的基本涵义是在纳米尺寸(10-9—10-7m)范围内认识和改造自然,通过直接操作和安排原子、分子创制新的物质。

早在1959年,美国著名的物理学家,诺贝尔奖获得者费曼就设想:“如果有朝一日人们能把百科全书存储在一个针尖大小的空间内并能移动原子,那么这将给科学带来什么!”这正是对纳米科技的预言,也就是人们常说的小尺寸大世界.纳米科技是研究由尺寸在1—100nm之间的物质组成的体系的运动规律和相互作用以及可能的实际应用中的技术问题的科学技术.纳米科技主要包括:(1)纳米体系物理学;(2)纳米化学;(3)纳米材料学;(4)纳米生物学;(5)纳米电子学;(6)纳米加工学;(7)纳米力学。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

专业前沿知识讲座综述论文假单细胞株M18专业:生物工程姓名:陈莹学号:20103304假单胞菌株M18(Pseudomonas sp.M18)是从上海郊区甜瓜根际分离筛选到的一株具有生物防治功能的假单胞菌新种,其生防作用部分归功于其分泌的包括】假单胞菌株M18(Pseudomonassp. M18)是从甜瓜根际土壤中分离获得的一株对多种植物病原菌具有显著拮抗作用的菌株,在菌群传感(quorum sensing)系统的调控下,能分泌吩嗪-1-羧酸(PCA)以及多种吩嗪(phz)类衍生物的抗真菌物质。

全局性因子GacA是M18菌株吩嗪类物质的合成与菌群传感系统的重要调控因子,本文将就GacA对上述两者的调控做进一步研究。

【方法】PCR基因扩增和测序研究M18菌株中PCA合成基因簇,运用RT-PCR及构建phzA-lacZ转录融合手段研究M18菌株中两个phz 基因簇各自的转录特征以及受全局性因子GacA的调控作用,运用翻译融合手段进一步研究M18菌株中GacA 对菌群传感系统的调控作用。

【结果】M18菌株的染色体中存在着两个PCA合成基因簇phzA1-G1和phzA2-G2,与铜绿假单胞菌株(P.aeruginosa)PAO1的一致性达99%。

但是,M18菌株phzA2-G2基因簇下游的非编码区与PAO1菌株不同,存在着三段单位长度为144 bp的重复序列;在野生菌株M18中,phzA1-G1的转录水平明显高于phzA2-G2,GacA促进phzA1-G1转录,抑制phzA2-G2转录,区别性地调控两个phz基因簇的转录,GacA在整体上抑制phz基因簇的转录,与PAO1菌株中,GacA对phz的调控方式相反;gacA基因突变对菌群传感系统中lux家族基因中的lasI表达量无显著影响,但正调控las系统下游的rhlI表达量,GacA对phz 基因簇表达的调控部分通过菌群传感系统实现。

【结论】在M18菌株和PAO1菌株中,GacA对吩嗪类产物合成的调控方式相反,对菌群传感系统的调控也存在着差异性,这些差异可能是两个菌株在各自不同生境1摘要假单胞菌株M18(Pseudomonas sp.M18)是从上海郊区甜瓜根际分离筛选到的一株具有生物防治功能的假单胞菌新种,其生防作用部分归功于其分泌的包括藤黄绿脓菌素(pyoluteorin,Plt)和吩嗪-1-羧酸(phenazine-1-carboxylic acid,PCA)在内的多个抗生物质。

本研究试图在分子水平上了解M18菌株中phz合成基因簇的组成及GacA对M18菌株phz合成基因簇及菌群传感系统的调控。

本研究内容主要包括三个方面:第一方面,根据假单胞菌株M18兼有荧光假单胞菌和铜绿假单胞菌的遗传学背景,而且假单胞菌株M18与铜绿假单胞菌均可以产生PCA,推测M18菌株与铜绿假单胞菌具有类似的phz合成基因簇。

据此,设计保守引物并扩增得到M18的phz合成基因簇,序列分析显示,假单胞菌株M18与铜绿假单胞菌株PAO1 (Pseudomonas aeruginosa PAO1)中的phz合成基因簇高度相似,各功能基因的同源性均在99%以上。

但是,M18菌株phzA2-G2基因簇下游的非编码区与PAO1菌株不同,存在着三段单位长度为144bp的重复序列,说明M18菌株与PAO1菌株在遗传上存在着差异。

第二方面,运用RT-PCR及构建phzA-lacZ转录融合,研究了M18菌株中两个phz基因簇的表达特点以及全局性因子GacA的调控作用。

结果表明,在野生菌株M18中,phzA1-G1的表达量要明显高于phzA2-G2,GacA促进phzA1-G1表达,抑制phzA2-G2表达,区别性地调控两个phz基因簇的表达,但是,GacA在整体上抑制phz基因簇的表达,这与PAO1菌株中,GacA对phz基因簇的调控方式相反。

第三方面,进一步研究了M18菌株中GacA对菌群传感(quorum sensing)系统的调控作用,表明gacA基因突变对菌群传感系统中lux家族基因中的lasI表达量无显著影响,但正调控las系统下游的rhlI表达量。

结合本实验室已有的las及rhl系统对PCA的调控形式研究,说明GacA对phz基因簇表达的调控主要不通过las及rhl菌群传感系统实现。

在M18菌株和PAO1菌株中,GacA对吩嗪类产物合成及菌群传感系统的差异性调控可能是两个菌株在各自不同生境期进化的结果。

I假单胞菌株M18吩嗪合成基因簇表达调控及其产物发酵优化研究摘要假单胞菌M18(Pseudomonas sp.M18)分离自上海郊区甜瓜根际,能够分泌具有广谱抑菌活性的次生代谢物吩嗪-1-羧酸(phenazine-1-carboxylic acid,PCA),是一株具有生物防治功能的新型菌株。

现已证实PCA合成受到全局性双元调控系统GacA/GacS、群体感应(Quorum sensing,QS)系统及环境条件等多种因素的影响。

本研究从分子水平上分析了M18菌株中phz合成基因簇的特点,阐明了GacA/GacS和QS系统对M18菌株中吩嗪合成基因簇(phz)的调控作用;并进一步从细胞水平上研究环境条件对PCA合成的影响,进而通过发酵培养基营养组分的优化,分批发酵及流加发酵优化控制等策略逐步提高PCA产量,旨在为实现PCA商业化应用提供理论依据和技术支持。

主要包含三部分:第一、确定菌株M18中含有两个吩嗪合成基因簇假单胞菌株M18兼有荧光假单胞菌和铜绿假单胞菌的遗传学背景,而且假单胞菌株M18与铜绿假单胞菌均可以产生PCA,推测M18菌株与铜绿假单胞菌具有类似的phz合成基因簇。

据此,设计保守引物并扩增得到M18的phz合成基因簇及两侧序列,序列分析显示:假单胞菌株M18与铜绿假单胞菌株PAO1 (Pseudomonas aeruginosa PAO1)中的两个phz合成基因簇高度相似,结构基因及两侧修饰基因的同源性均在99%以上;不同的是,M18菌株phz2基因簇的下游多出三段144bp的重复序列。

根据两个phz基因簇phz1和phz2上游调控区序列的差异设计引物,以M18菌株为出发菌株分别构建phz1和phz2基因簇失活突变株,研究菌株M18的两个phz基因簇的表达特点及对产物PCA合成的影响,结果表明:phz2基因簇对PCA合成起主要贡献,且受环境条件影响。

这意味着假单胞菌M18虽与铜绿假单胞菌PAO1有较为相似的遗传学背景,但在调控PCA的合成表达方面仍存在一定的差别。

第二、菌株M18吩嗪合成的分子调控机制(1)基于全局调控系统GacA/GacS中的gacA突变株M18G,分别构建了基因簇phz1和phz2失活的双突变株M18GP1和M18GP2,研究了全局性调控元件GacA在PCA合成中的调控作用。

运用荧光定量PCR(qRT-PCR)和转录融合(phz-lacZ)活性测定表明,在野生菌株M18中,GacA在转录水平促进phz1基因簇表达,但抑制phz2基因簇表达,从而有选择性地调控两个phz基因簇的表达;菌株M18的gacA基因抑制PCA合成,这与所报道的PAO1菌株中GacA促进phz基因簇表达的调控方式相反。

(2)研究了两个phz基因簇调控区域及GacA/GacS如何调控两个基2)研究了两个phz基因簇调控区域及GacA/GacS如何调控两个基因簇的表达。

首先运用5’-RACE方法确定了基因簇phz1和phz2的转录起始位点;其次对两个phz基因簇调控区进行系统性缺失并与lacZ构建融合。

通过β-半乳糖苷酶活性测定表明,基因簇phz1启动子下游1~90bp调控区域使其基因表达活性下降10倍,phz2启动子下游1~131bp调控区均存在抑制子使表达活性降低2~3倍,各融合片段转化到gacA突变的菌株M18G中,结果表明:GacA负调控phz2的表达,对phz1表达活性基本没有影响。

因此,菌株M18中GacA在转录和转录后水平促进phz2表达,从而促进PCA合成。

(3)进一步研究群体感应LasR和RhlR系统对两个phz基因簇的调控作用表明,RhlR蛋白正调控phz1和phz2表达,而LasR有区别性调控两个基因簇的表达,即正调控phz1表达,但负调控phz2表达。

相应地,在M18菌株中,RhlR促进PCA合成,LasR则抑制PCA合成,这一结果和菌株PAO1中LasR促进吩嗪PYO的合成相反。

菌株M18和菌株PAO1中,GacA/GacS和群体感应系统不同的调控方式及引起的吩嗪类产物合成的差异性可能归结于它们在不同生境的选择压力下长期进化的结果。

(4)GacA/GacS负调控M18中PCA合成,gacA基因突变株M18G中PCA合成提高了30倍。

以此为基础,研究不同环境条件对GacA/GacS介导的PCA合成的调控表明,野生型菌株M18中的PCA双元调控系统GacA/GacS对高温、高浓度氧、偏酸或偏碱性环境敏感;而缺失全局调节子GacA的突变株M18G能显著提高对敏感环境的耐受性。

模拟根际环境中的不同营养因子对PCA合成荧光假单胞菌的重要抗菌机制是产生抗生素,它分泌的抗生素主要有:吩嗪-1-羧酸(PCA)、2,4-二乙酰藤黄酚(PHL)、藤黄绿菌素(PLT)、硝吡咯菌素(Prn)和HCN[1]5种.PCA等吩嗪类物质在细胞内可作为电子载体,传递电子到目标细胞,从而增加了细胞内的超氧化物自由基,使目标细胞中毒死亡[2].吩嗪类化合物可用于肺结核、白内障、结核杆菌、非典型耐酸杆菌及麻风病等疾病的治疗,对小麦全蚀病、水稻枯萎病病原菌也有显著的抑制作用.二羧基吩嗪是吩嗪合成途径的第一个产物.随着荧光假单胞菌30-84和致金色假单胞菌2-79中PCA生物合成相关基因的克隆,人们发现:不同的假单胞菌在PCA合成上具有相似的基因系统[3,4].尽管利用PCA控制农作物的根部疾病已经在大田和大棚实验中取得成功,但PCA并没有正式地用于农作物的疾病防治,其障碍之一就是缺乏廉价的大规模发酵技术.Slininger等[5,6]对荧光假单胞菌2-79产PCA的营养条件、温度、酸度进行了研究,为PCA生产提供了有价值的数据.文献[7]从上海郊区甜瓜地的根际土壤中分离到荧光假单胞菌株M18,它同时具有广谱抑制植物真菌性病原菌和促。

相关文档
最新文档