极端环境微生物的研究进展
[摘要]极端微生物通常分为六个类群：嗜热微生物、嗜冷微生物、嗜酸微生物、嗜碱微生物、嗜盐微生物、嗜压微生物。极端环境中的微生物为了适应生存，逐步形成了独特的结构和生理机能，以适应环境。因此，研究适应机理并利用其特殊生理机能具有重要的理论和实际意义，极端微生物能产生多种极端酶和其他生物活性物质，极端微生物资源的开发利用有着广阔的前景。
极端环境(extreme environment)
泛指存在某些特殊物理和化学状态的自然环境，包括高温、低温、强酸、强碱、高盐、高压、高辐射和极端缺氧环境等，适合在极端环境中生活的微生物称为极端微生物(extremophiles)( Margesin and Schinner，2001【1】； Rothschild and Mancinelli，2001【2】；陈骏等，2006【3】；张敏和东秀珠，2006【4】)．海洋极端环境一般是指与正常海洋环境绝然不同的物理化学环境，主要包括海底热泉、海底冷泉和泥火山环境，其次还包括高盐度(卤水)、强酸化、缺氧和滞流等海洋环境。海洋极端微生物通常为化能自养生物(chemoautotroph)，在分类体系上属于细菌和古细菌类，生活在无光、无氧或少氧环境，能利用一些海底热催化反应过程中产生的还原性小分子(H2、H2S和CH4 等)合成能量进行有机碳固定和新陈代谢，具有独特的基因类型、特殊生态群落、特殊生理机理和特殊代谢产物，有
些属于内共生生物(endosymbiont)。
一、极端微生物的种类及其生理特点
1．1 极端嗜热菌（Thermophiles）
一般最适生长温度在90℃以上的微生物，被称做极端嗜热菌【5,6】。已发现的极端嗜热菌有20多个属，大多是古细菌，生活在深海火山喷口附近或其周围区域【7】。如斯坦福大学科学家发现的古细菌，最适生长温度为100℃，8O℃以下即失活；德国的斯梯特(K Stette)研究组在意大利海底发现的一族古细菌，能生活在110℃以上高温中，最适生长温度为98℃，降至84℃即停止生长；美国的巴罗斯(J．Baroos)发现一些从火山喷口中分离出的细菌可以生活在250℃的环境中，嗜热菌的营养范围很广。多为异养菌，其中许多能将硫氧化以取得能量。
1．2 极端嗜酸菌(Acidophiles)
一般指生活环境pH值在1以下的微生物，往往生长在火山区或含硫量极为丰富的地区。多为古细菌，其体内环境保持pH值7左右。能氧化硫，硫酸作为代谢产物排出体外。嗜酸菌往往也是嗜高温菌。
1．3 极端嗜盐菌(Extremehalophiles)
嗜盐菌主要生长在盐湖(中国的青海湖、美国大盐湖)、死海(黎巴嫩)、盐场等浓缩海水中，以及腌鱼、盐兽皮等盐制品上【8】。嗜盐古细菌【9】分为一科(嗜盐菌科)六属：嗜盐杆菌属、嗜盐小盒菌
属、嗜盐富饶菌属、嗜盐球菌属、嗜盐嗜碱杆菌属、嗜盐嗜碱球菌属【10】。一般生活在10％～3O％的盐液中。
嗜盐菌中．有人发现了一种呈四方形的古细菌。繁殖时，先向一方延长，然后分裂成两个四方形菌；再一起向另一方延长，进而分裂成四个。
1．4极端嗜碱菌(Alkallphiles)
多数生活在盐碱湖或碱湖、碱池中，生活环境pH值可达11．5以上，最适pH值8～1O,细胞内要维持pH7-9以下【11,12】。我国科研工作者从内蒙古碱湖中分离出一株嗜碱菌
No．10—1。其生长pH值为8～13．最适pH值为10～11。好气，杆状，能运动，G-。可生产碱性淀粉酶。
1．5 极端嗜压菌(Barophiles)
一般生活在深海底，能耐普通微生物不能忍耐的高压。多数生长在0 .7～0 .8 MPa的环境中，高的达1.04 MPa以上，低于0 .4～0 .5 MPa则不能生长。目前报道的最耐压的是美国海洋学家发现的一些种，能够生长在1 .3～ 1．4 MPa环境中。日本科学家也在3000～6000m深的深海鱼类肠道内发现了极端嗜压菌，多为古细菌。
1．6 极端嗜冷菌(Psychophiles)
深海的极端嗜压菌往往也是极端嗜冷菌。在真核生物中也有一些嗜冷的真菌和藻类，它们在两极冰雪和高山雪坡上生长。极端嗜冷菌的最适生长温度一般为一2℃以上，高于10℃则不能生长。
二、极端微生物的应用
极端微生物长期生长在极端环境中，它们具有独特的生理机制和生命行为。此外极端环境微生物能产生许多独特的稳定蛋白，在生物技术产业上有很高的价值。
2．1 嗜热微生物
近年来，嗜热菌已受到了广泛重视。嗜热真菌通常存在于堆肥、干草堆和碎木堆等高温环境中，有助于一些有机物的降解。在发酵工业中，嗜热菌可用于生产多种酶制剂，例如纤维素酶、蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶及菊糖酶等，这些酶制剂热稳定性好、催化反应速率高，易于在室温下保存。在矿产工业中，嗜热菌可用于细菌浸矿、石油及煤炭的脱硫。嗜热菌研究中最引人注目的成果之一就是将水栖嗜热菌中耐热的TaqDNA 聚合酶广泛用于基因工程的研究之中，以TaqDNA 聚合酶为基础的PCR技术获得诺贝尔奖，给基因工程带来革命性的进步【13】。在医药工业中，利用嗜热菌获得了9种抗生素，其中热红菌素及热绿链菌素已工业化生产，并在医药领域得到应用。
2.2嗜冷微生物
环境保护方面：
在寒冷环境下污染物生物降解能力的提高可通过低温微生物特有的冷适应酶实现，这一方法不但可使大规模的牲畜粪便厌氧耐冷分批消化成为可行，同时也使低温下鱼类加工厂中大量油渣以及寒冷地区污染物的生物降解都成为可能。例如Kolene【14】等在耐冷
极端环境下微生物
列举五种极端环境下微生物及其应用 所谓极端环境是指高低温环境，高盐环境，高酸，高碱环境，高酸热环境，高压环境，还有其他特定环境如油田、矿山、火山地、沙漠的干旱地带、地下的厌气环境、原子炉等高放射能环境、高卤环境以及低营养环境等。能够在这些具有强烈限制性因子的环境下顽强生存的微生物，一般统称为极端环境微生物。 【1.极端嗜盐菌】人们发现在高浓度盐环境中，存在许多抗高渗压的微生物。我国从新疆和内蒙古的盐碱湖中分离出了一些极端耐盐菌。它们竟能在含0—15%Nacl的环境中生长。有些菌株可以在含5%—25%Nacl范围中生长。极端嗜盐微生物中唯一的真细菌是光合微生物的外硫红螺菌属；唯一的真核嗜盐微生物是杜氏藻类。微生物学家琼纳斯克在含盐量高达36%盐液中发现一种微生物,命名为Halophiles。还有地中海嗜盐杆菌等 应用：第一，医药工业：西班牙学者报道地中海嗜盐杆菌在高浓度NaCl介质中生长,聚B-羟基丁酸积累达细胞干重的45%,具有一定的应用前景。PHB能用于医学领域可降解生物材料的开发,如人造骨骼支架、药物微球体、外科手术以及裹伤用品等。此外,目前发现有些嗜盐菌素对去盐作用不敏感,所以可能有比较广泛的应用领域,筛选抑菌谱广、性质稳定的嗜盐菌素,在理论和实践中具有重要意义。第二，环境生物治理：嗜盐碱放线菌Nocardioidessp. M6能快速降解污染物2,4,6-三氯酚可应用于环境治理,利用其嗜盐特性除去工业废水中的磷酸盐,还可用于开发盐碱地等。由于bR蛋白具有质子泵作用,在未来的太阳能利用技术设备中,还可用作海水淡化和研制天然的太阳能电池。 【2.极端嗜碱菌】多生活在盐碱湖和盐池中，生活环境PH值可达11.5以上，最适PH值8
医学影像学的发展与现状
医学影像发展与医学影像技术学的形成 医学影像是临床医学中发展最快的学科之一，它发展速度快，更新周期短，每1~2年就出现一项新技术。显著的特点是从疾病的形态学诊断发展到疾病的功能诊断，从大体形态诊断发展到分子水平诊断，以及定性和定量的诊断，从诊断的临床辅助科室发展到临床治疗的介入科室。以致在医学影像学的基础上形成了医学影像诊断学、医学影像治疗学和医学影像技术学等亚学科。 1895年德国物理学家伦琴发现X线，并把X线用于人体检查，开创了放射医学的先河。在此后的100多年内X线检查占着主导地位，幷广泛地用于临床，使得放射医学逐渐形成一个独立的学科，对临床疾病的诊断起着举足轻重的作用。当时的放射科医生来源有二，在大的教学医院的主要是医疗系毕业的学生，中小医院主要是放射中专班毕业的学生。此时放射科技术人员，在大的教学医院有解放前教会医院培养的技术人员和自己培养的学徒，中小医院的放射科诊断和技术没分家。在20世纪60～80年代，放射科医生基本上是正规学校毕业的学生，而技术人员则是招工顶职、复员军人、护士改行，或者是初高毕业生。 随着科学技术的发展，医学影像发展很快，新的医学影像设备不断涌现，新的影像技术不断产生，医学影像检查和治疗在临床的作用越来越大，应用范围不断扩展。对人员的要求越来越高。20世纪60年代出现影像增强技术，使得放射科以上在黑暗房间的检查彻底解放出来；20世纪70年代出现CT成像技术，该设备以高的密度分辨率使得放射科结束只能观察人体的骨骼和骷髅的历史，还能够观察人体的软组织病变，解决了传统X线难以解决的诊断难题，尤其是三维成像技术，为临床疾病的诊断和治疗开辟广阔的前景；20世纪80年代出现MR 成像技术，它以更高的软组织分辨率和多方位多参数的检查技术，能够观察人体更加细微的病变，解决普通X现、CT和心血管造影难以解决的问题，同时具有无辐射损伤和无创伤的特点，在人体的功能成像和分子水平有其独特的优势；20世纪80年代出现介入放射学，它通过微小的创伤解决了临床上某些疾病难以处理或创伤大的问题，使得放射科成为继内科和外科后的第三大治疗学科；20世纪80～90年代出现CR和DR成像技术，使得放射科进入全面的数字化X线检查，在成像质量、工作效率、图像保存和劳动强度等方面显示极大的优越性；20世纪90年代出现激光打印技术，使放射科技术人员彻底告别暗室手工冲洗胶片的历史，提高了工作效率，降低了劳动强度，保证了图像质量，幷实现了数字化图像的传输和打印；超声技术近来发展越来越快，临床应用范围越来越广，它以无创伤、效率高、诊断准确而受到广大的临床科室亲眯；核素扫描技术近年来发展很快，临床应用范围也不断扩大，它是真正意义上的功能水平和分子水平的成像。20世纪90年代后出现了PACS，实现了医学影像的大融合，将各种数字化的图像串联起来，可进行数字化图像的远程传输和远程会诊，并与医院的HIS、CIS、RIS等进行联网，实现了数字化医院。 由于医学影像设备的不断发展，医学影像技术的日新月异，医学影像学的CT、MR、介入、普放，超声和核医学等亚学科逐渐建立，医学影像技术学科也逐渐形成。 医学影像学的发展经历了三个阶段；X线的临床应用，放射学的形成，医学影像学的形成。总体走向是建立现代医学影像学：从大体形态学向分子、生理、功能代谢/基因成像过渡；从胶片采集、显示向数字采集/电子传输发展；对比剂从一般性组织增强向组织/疾病特异性增强发展。；介入治疗，以及与内镜、微创治疗/外科的融合、发展。具体走向是：影像信息更加具有敏感性、直观性、特异性、早期性；图像分析由定性向定量发展：由显示诊断信息向提供手术路径方案发展；图像采集与显示：由二维模拟向三维全数字化发展；图像存储由胶片硬拷贝向软拷贝无胶片化，乃至图像传输网络化发展；从单一图像技术向综合图像技术发展
第六章微生物的生长与环境条件试题及答案.
第六章微生物的生长与环境条件试题一、选择题 60975.60975.高温对微生物的致死是因为： A 高温使菌体蛋白变性。 B 高温使核酸变性。 C 高温破坏细胞膜的透性。 D A - C。 答：( ) 60976.60976.光波杀菌最强的波长范围是: A 0.06-13.6nm。 B 250-280nm。 C 300-400nm。 答:( ) 60977.60977.消毒效果最好的乙醇浓度为: A 50%。 B 70%。 C 90%。 答:( ) 60978.60978.巴氏灭菌的工艺条件是: A 62-63℃30min。 B 71-72℃30min。 C 60-70℃30min。 答：( ) 60979.60979.杀死所有微生物的方法称为: A 消毒。 B 灭菌。 C 防腐。 答：( ) 60980.60980.测微生物活菌数通常采用： A 稀释平板法。 B 滤膜培养法。 C 稀释培养法。 答：( ) 60981.60981.测空气中微生物数量的方法通常采用： A 稀释平板法。 B 滤膜培养法。 C 稀释培养法。 答：( ) 60982.60982.测土壤微生物的总数常采用： A. 血球板计数法。 B. 涂片计数法。 C. 比浊计数法。 答：( ) 60983.60983.各种中温型微生物生长的最适温度为： A 20－40℃。 B 25－37℃。 C 35－40℃。 答：( ) 60984.60984.好氧微生物生长的最适氧化还原电位通常为： A 0.3-0.4V。 B +0.1V 以上。 C -0.1V 以上。 答:( )
60985.60985.黑曲霉在pH2-3 的环境下发酵蔗糖: A 主要积累草酸。 B 主要积累柠檬酸。 C 主要积累乙酸。 答:( ) 60986.60986.升汞用于实验室非金属器皿表面消毒的浓度通常为: A 0.001%。 B 0.1%。 C 1%。 答:( ) 60987.60987.防腐的盐浓度通常为: A 5-10%。 B 10-15%。 C 15-20%。 答:( ) 60988.60988.链霉素抑菌机制是: A 破坏膜的结构。 B 阻碍细胞壁的合成。 C 阻碍70S 核糖体对蛋白质的合成。 答:( ) 60989.60989.丝裂霉素的作用机制是: A 阻碍蛋白质的合成。 B 阻碍核酸解链。 C 切断DNA 链。 答:( ) 二、判断题 60990.60990.在10 分钟内杀死某微生物的最低温度称为该微生物的致死温度。 答：( ) 60991.60991.食用菌子实体的形成温度比菌丝生长温度要高，故冬天栽培食用菌要用薄膜复盖。 答：( ) 60992.60992.连续培养的目的是使微生物始终保持在最高稳定生长阶段。 答：( ) 60993.60993.酒精的浓度越高，杀菌能力越强。 答：( ) 60994.60994.微生物生长的最适pH 与合成某种代谢产物的pH 是一致的。 答：( ) 60995.60995.0.1% 升汞可用于各种金属器皿的消毒。 答：( ) 60996.60996.黑曲霉菌丝生长温度比产酶温度要高。 答：( ) 60997.60997.丙酸、盐酸都可用作防腐剂。 答：( ) 60998.60998.由于分子量越大的物质产生的渗透压越高，所以罐藏食品通常用50-70% 的糖溶液。 答：( ) 60999.60999.青霉素因为能阻止G+细菌肽聚糖的形成，所以也能抑制产甲烷菌的生长。 答：( ) 61000.61000.同种微生物菌体生长的最适温度与积累代谢产物的最
极端环境微生物——台喜生
极端环境微生物研究进展 极端环境（extreme environment）泛指存在某些特殊物理和化学状态的自然环境，包括高温、低温、强酸、强碱、高盐、高压、高辐射和极端缺氧环境等，适合在极端环境中生活的微生物称为极端微生物（extremophiles）（Margesin and Schinner,2001; Rothschild and Mancinelli,2001; 陈骏等，2006；张敏和东秀珠，2006）。具有独特的基因类型、特殊生态群落、特殊生理机理和特殊代谢产物。 一、海洋极端环境微生物 1．海洋极端环境微生下微生物类型主要为细菌和古生菌，热泉微生物群落主要为异氧发酵菌、硫酸盐还原菌、产甲烷菌等；冷泉微生物群落主要为ANME-2族的厌氧甲烷氧化古生菌、硫酸盐还原细菌和ANME-1族厌氧甲烷氧化古菌，这些极端微生物利用CH4和H2S等气体进行能量固定，有较高的生物丰度和较低的分异度，具有垂向和水平分带性，并能营生一套独特的宏体生物（王家生等，2007）。 2．油气资源的形成和演化与时间、温度和有机质组成密切相关（Seewald,2003），油气的产生、运移、圈闭和后期改造过程也大多是在一些特殊环境中进行的，极端微生物活动可能参与了整个过程。 3．探索海洋极端环境下微生物活动，不仅在理论上可将其作为特定地质微生物标志（geomicrobiological signature），揭示现代和地史时期海洋环境变化和地质环境变迁（党宏 月等，2006）、探索生物圈与地圈之间协同演化、阐明生物多样性形成机制和认识生命极限等（汪品先，2003；中国大洋钻探学术委员会，2003），而且在实践中指导海洋深水油气田的开发和地史早期潜在烃源岩的寻找。 4．自第一个海底冷泉1984年首次报道后（Paull et al.,1984），迄今全球已至少发现共 24处海底冷泉。冷泉流体一般含有大量甲烷气体，在海底表面通常表现为泥火山，喷口附 近发育独特的营甲烷化能自养生物群落，下伏的沉积物中通常伴有天然气水合物，在更深部位则通常为油气藏。海底冷泉微生物以化能自养细菌和古生菌为主，它们能与冷泉中化学气体（甲烷、硫化氢等）发生化学反应，把碳氧化物还原成有机碳获得能源，它们通常贴附在沉积物表面形成细菌席，或与其他生物内共生。根据类脂生物标志化合物、16S rDNA分子 序列和DNA分子探针荧光原位杂交（FISH）分析，冷泉微生物主要是ANME-2族的厌氧甲烷氧化古细菌和硫酸盐还原细菌（脱硫八叠球菌属Desul fosarcina和脱硫球菌属Desul fococcus细菌）的共栖互养体（Syntrophism），其次为ANME-1族厌氧甲烷氧化古菌（Hinrich et al.,1999; Orphan et al.,2001,2002; Boetius and Suess,2004; Zhang and Lanoil,2004; 党宏月等，
极端温度微生物生存机理及应用研究进展
极端温度微生物生存机理及应用研究进展 李淼 (中山大学生命科学学院广东) 摘要：极端温度微生物是生物对极冷与极热环境适应的特殊种类，研究微生物对于极端温度环境的生存机理对探索生命的起源、微生物的育种及开发利用等具有重要意义。本文大致介绍了嗜热微生物、嗜冷菌和耐冷菌的生物类群，阐述了微生物在面临极端环境温度的适应机理多样性，总结其在环境应用的研究进展。最后旨在综合对比这两类极端微生物的生存机理和实际生产生活应用。 关键词：微生物；极端环境；生存机理；环境应用 极端微生物(extreme microorganism)是指一般生物无法生存的极端环境中（高温、寒冷、高盐、高压、高辐射等）能够正常生存的微生物群体的统称。一般把在高温环境中生长的微生物叫嗜热菌（thermophiles），包括一些细菌及古细菌。他们广泛分布在草堆、厩肥、温泉、火山地及海底火山附近等处。普通耐热菌的最高生长温度在45℃-55℃之间，低于30℃也能生长，而超嗜热菌最高生长温度可达80℃-110℃，最低生长温度也在55℃左右。同时，在地球这个大生态系统中也存在着广泛的低温环境。如占地球表面14%的两极地区及海洋深处（90%的海水其平均温度为5℃或更低）等[1]，在这些特殊环境中生活着一类微生物即低温微生物（halophilic microorganism）。 极端高温与极端低温环境都会对生物膜结构以及蛋白质结构造成巨大的影响。了解高温微生物与低温微生物的生存机理，有助于人们开展深一层次的蛋白与膜分子结构研究。本文在目前已有的研究基础上，就高温微生物与低温微生物的生存机理以及在环境应用的最新进展做一简要对比综述，为进 一步研究提供参考。 1 高温微生物概述 通常把最适生长温度高于45℃的微生物称 为嗜热菌。嗜热菌并非单一的菌属或菌群， 其中有些嗜热细菌，其同届菌中皆为嗜热 菌，如红色嗜热杆菌（Rhodothermus）、嗜 热好氧杆菌（Thermoaerobium）、嗜热厌氧 杆菌（Thermoanaerobaeterium）、球杆菌（Sphaembaeter）等，也有高温菌及中温菌 并存的菌属，如芽孢杆菌、奇异球菌（Deincooccus）、假黄色单胞菌（Pseudoxanthomonas）等。嗜热菌按其生 长的耐热程度不同可分为5类（表1）[2]。目 前，对嗜热菌的耐热性主要从细胞壁的结 构、类脂的敏感性、DNA结构的稳定性以及 蛋白质的热稳定性等方面进行研究。 表1 嗜热菌的分类/℃ Tab.1 The classification of thermophiles /℃ 分类最适生长温度最高生长温度最低生长温度
极端微生物活性物质的研究进展
极端微生物活性物质的研究进展 顾觉奋,罗学刚 中国药科大学生物制药学院,南京210009 【摘 要】 极端微生物具有特殊的遗传背景和代谢途径,能够产生各种具有特殊功能的酶类及其它活性物质,在医药、食品、化工、环保等领域有着重大的应用潜力。本文对重要极端微生物的生理特点及其产生的活性物质进行综述。 【关键词】 极端微生物;活性物质;应用潜力 【中图分类号】 R372 【文献标识码】 A 【文章编号】 167223651(2003)0420252205 极端微生物(Extrem ophiles),又称嗜极菌,是一些能够在极端环境下生长的微生物。所谓极端环境,是指高温、低温、高pH、低pH、高盐度、高压等普通微生物所不能生存的环境。为了方便研究,一般将极端环境的条件确定如表1。 与普通微生物相比,极端微生物具有不同的遗传背景和代谢途径,因此,研究极端微生物不仅有助于人们对生命本质的探索,而且极端微生物能够产生各种具有特殊功能的酶类及其它活性物质,在医药、食品、化工、环保等领域有着重大的应用潜力(见表2)。 T able1 Extreme environments[1] 表1 极端环境条件[1] 极端环境条件极端环境条件 pH<3、>9有机溶剂>1% 温度<10℃、>70℃重金属汞、镉等 盐度>15%其它紫外线、X射线等压力>400atm T able2 M ajor extremophiles active substances available for the field of biological engineering and chemical industry[2] 表2 可用于生物工程及化工领域的主要极端微生物活性物质[2] 应用领域活性物质优 点来源微生物 多不饱和脂肪酸嗜冷菌 制 药甘油,可相容的溶质成本低廉嗜盐菌 胡萝卜素嗜盐藻类 抗生素热红菌素、嗜盐菌素、冷霉素、丁酰 苷菌素等嗜热菌、嗜盐菌、嗜冷菌、嗜碱菌等 PCR、DNA测序、DNA标记DNA聚合酶高温稳定,使PCR自动化得以实现嗜热菌生物传感器脱氢酶嗜冷菌药用表面活性剂膜嗜盐菌 水解淀粉制备可溶性糊精、麦芽糖糊精和玉米糖浆、减少面包焙烤时间α2淀粉酶稳定性高、耐酸、细菌淀粉酶Bacillus stearothermophilus (G2ZY ME G995) 食品工业、酿酒、清洁剂蛋白酶高温下稳定嗜热菌奶酪、奶制品工业中性蛋白酶高温下稳定嗜热菌纸张漂白木聚糖酶减少漂白剂用量嗜热菌清洁剂蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶增强清洁剂去污力嗜冷菌 纤维素酶、蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶高pH下稳定嗜碱菌 1 嗜热菌(thermophiles) 111 生理特点[3] 嗜热菌俗称高温菌,广泛分布在温泉、堆肥、地热区土壤、火山及海底火山地等,最适生长温度可在90℃以上,美国Baross从火山喷口分离出的一些细菌甚至可生活在250℃环境中。已发现的极端嗜热菌有20多个属,大多为古细
《医学影像诊断学》学习指南
《医学影像诊断学》学习指南 一、课程介绍： 《医学影像诊断学》是运用X线、CT、MRI等成像技术来研究人体组织器官在正常和病理状态下的成像，以唯物辩证法的观点进行综合分析，进而判断病变性质，为临床治疗提供重要诊断依据的一门学科。随着医学影像医学检查手段和方法的不断进步，医学影像诊断学内容亦在不断丰富和更新，成为包括超声、X线、CT、MR、ECT、PET 和介入放射学等一门独立而成熟的临床学科。在本门课程的教学内容中除反映国内、外医学影像学的现状和成熟的观点外，还兼顾我国医学教育事业发展的实际需要，以系统为主线，在每系统中均以总论、正常X线、CT、MR表现和基本病变的表现为主，适当地编入了部分常见病和多发病的影像学诊断，以保持学科的系统性、完整性，忌片面求新求深。 本课程讲授中，为适应学生在今后工作中查阅外文文献和国际交流的需要，在学习中还需讲授重要名词和术语的英文单词。 二、课程学习目标： 1、掌握医学影像诊断学的基础理论与基本知识。 2、熟练掌握医学影像诊断学范畴内的各项技术，掌握各种影像学检查方法的原理 和疾病诊断合理方法的选择、疾病的影像学诊断基础（包括常规放射学、CT、MR、超声学、核医学、介入放射学。 3、能够运用影像学的诊断技术进行疾病诊断的能力。 4、了解影像诊断的理论前沿和发展动态。 三、课程学习内容与安排 医学影像专业本科生要求掌握各种影像检查方法的成像原理、检查技术，掌握各系统正常和基本病变的影像学表现，掌握一些常见病和多发病的影像诊断，了解本专业成像技术的最新进展。按照本专业的教学计划要求，分为理论课和实践课二大模块。 在理论课中按系统分为11个部分共78学时，实践课教学分为实验课、见习和实习3个部分。
极端环境微生物的适应机制及利用
极端环境微生物的适应机制及利用 摘要：极端环境微生物是指生活于极端环境中的微生物，它们定义了生命的边界。对极端环境微生物适应机制的研究以及新的极端酶的发现，使得解决工业生产的苛刻条件与蛋白酶易变性的矛盾成为可能。本文分别对嗜热菌、嗜冷菌、嗜酸菌、嗜碱菌、嗜盐菌、嗜压菌 6 种极端微生物的适应机制和应用进行了总结。 关键词：极端微生物，适应机制，应用随着人类对生存家园地球乃至整个宇宙的探索开发，人们对原本被视为生命禁区内的生命 (极端环境微生物)产生了极大的好奇心。极端环境微生物( extremophiles) 是指在一般生 物无法生存的高温、低温、高酸、高碱、高盐、高压、高辐射、太空等异常环境中生存的微生物群体的统称[1]，例如嗜热菌( Thermophiles ) 、嗜冷菌( Psychrophiles ) 、嗜碱菌( Alkali- philes)、嗜酸菌( Acidophiles) 、嗜盐菌( Halophiles) 、嗜压菌( Piezophiles) 等。由极端环境微生物适应极端环境所形成的特殊生理特性以及代谢产物，在基础研究、环境保护、食品化工及医学等多个领域中都有巨大应用潜力。本文分别对嗜热菌、嗜冷菌、嗜酸菌、嗜碱菌、嗜盐菌、嗜压菌 6 种极端微生物的适应机制和应用进行了简要概述。 1. 嗜热微生物 一般把最适生长温度高于45 ℃的微生物称为嗜热微生物。另外，还可根据它们的最适生长温度将其划分为嗜热微生物( 45℃ -60℃)、极端嗜热微生物( 60℃ -80℃)和超嗜热微生物( >80℃)。目前发现的嗜热菌大都来自热泉、海底热液口、堆肥、火山等极端环境中，它们中大多数属于古细菌。目前发现的生命最高生存温度为121-122 ℃ [2]。
医学影像学的进展对临床医学的影响
随着放射学发展为医学影像学，该专业从临床医学中的一个辅助性学科跃升为支撑性学科。现代的医学影像学对先进科学技术依赖之深决定了它必将随着现代科技的前沿迅猛发展，进而对临床医学整体产生深刻的影响。 一．医学影像学对临床医学的宏观影响 （一）形态学信息显示方式的改变 医学影像学目前显示的信息类型已经从简单的二维的模拟影像转 科有重要的意义；脑功能性成像已 开发了若干年，且已在广泛的临床 应用中；ＣＴ与ＭＲＩ的肿瘤灌注成像 已逐步开展，以提供参数性诊断信 息；心脏与其他实质性器官，如肝 脏，灌注成像将提供相应器官微循 环改变的更直观的信息；心脏的 ＭＲ向量成像是研究心腔内循环状 况的新方法；分子影像学与基因影 像学的出现反映了医学影像学几乎 同步地冲入了这些崭新的医学领域。 这些还只是新的信息模式的一部份。 这些新的信息模式给临床医生提供 了大量新的有用的诊断信息，直接 影响对疾病的病情与预后的判断。 （四）对医学基本理论的冲击 医学影像学的迅速进展和新的 信息类型涌现，对临床医学乃至基 础医学的冲击已经到了必需改写教 科书的程度。如ＭＲ皮层功能定位研 究已发现了传统的解剖学与生理学 不了解、甚至描述不正确的神经反 射投射路径；脑与心肌的灌注成像 可直接提供缺血的脑或心肌存活状 况，从而需要彻底修改传统的治疗 方案；介入放射学的多种技术开发 使教科书中很多疾病的诊断与治疗 方法的描述要作重大修改。事实上， 介入放射学的开展是当前外科手术 中蓬勃发展的微创技术的先驱。 二．医学影像学对主要应用领 域的影响 （一）中枢神经系统 １．卒中 传统的ＣＴ检查对缺血性 卒中诊断的时间盲区达２４小时或更 久；传统的ＭＲＩ诊断缺血性卒中的 时间盲区也为１２小时左右；ＭＲＩ扩 散成像、ＭＲ灌注成像以及发展较晚 但应用更普及的ＣＴ灌注成像可提早 到发病后２小时作出诊断。缺血性卒 中的溶栓治疗是公认的介入性治疗变为： １．数字化影像 可用为各种重 建、重组和数字化存贮与传输的基 础； ２．复杂的重组影像 可作２Ｄ、３Ｄ、 ４Ｄ显示、内窥镜显示、曲面重组、多 平面重组、最大强（密）度投影、最小 强（密）度投影、遮蔽表面显示、容积 再现等； ３．除形态学信息以外还可作功 能性信息和代谢性信息的显示； ４．可作不同类型信息（ＣＴ、ＭＲＩ、 ＰＥＴ……）的融合显示与形态学、功 能性与代谢性信息的融合显示。 当代的影像学信息可以把相当 于大体解剖学的形态学信息乃至远 较大体解剖学信息丰富的各类信息 直观地提供给临床医生，使临床医 生免去解读常规的二维模式信息以 及横断层面信息的困难，得到丰富 的、很多是其他检查方法无法提供 的信息类型。 （二）形态学信息显示时相的改变 信息显示中时间分辨力的提高 已从早期的“实时重建”，发展为动态 器官的实时动态显示和多期相采集， 从时间的概念上扩大了采集到的信 息的“质”与“量”。如肝脏的多层ＣＴ 动态扫描已经可以准确地分辨动脉 早期、动脉期、动脉晚期、门脉流入 期、门脉晚期等期相，从而可捕捉到 以往不能显示的病变和／或表现。 此外，ＭＲ扩散成像、ＭＲ灌注成 像、ＣＴ灌注成像等除特定应用外，也 具有显示时相方面的优势，如可以 显著地提早脑缺血病变的显示时间， 从传统ＣＴ的发病后２４小时提早到发 病后２小时。 （三）新的信息模式不断涌现 近年开发并日趋完善的脑白质 束成像（ｔｒａｃｔｏｇｒａｐｈｙ）是基于ＭＲ扩 散成像发展的扩散张量成像（ｔｅｎｓｏｒ ｉｍａｇｉｎｇ）的直接结果，对神经内、外
医学影像学的发展与现状
医学影像发展与医学影像技术学的形成 ◆医学影像是临床医学中发展最快的学科之一，它发展速度快，更新周期短，每1~2年就出现 一项新技术。显著的特点是从疾病的形态学诊断发展到疾病的功能诊断，从大体形态诊断发展到分子水平诊断，以及定性和定量的诊断，从诊断的临床辅助科室发展到临床治疗的介入科室。以致在医学影像学的基础上形成了医学影像诊断学、医学影像治疗学和医学影像技术学等亚学科。 ◆1895年德国物理学家伦琴发现X线，并把X线用于人体检查，开创了放射医学的先河。在 此后的100多年内X线检查占着主导地位，幷广泛地用于临床，使得放射医学逐渐形成一个独立的学科，对临床疾病的诊断起着举足轻重的作用。当时的放射科医生来源有二，在大的教学医院的主要是医疗系毕业的学生，中小医院主要是放射中专班毕业的学生。此时放射科技术人员，在大的教学医院有解放前教会医院培养的技术人员和自己培养的学徒，中小医院的放射科诊断和技术没分家。在20世纪60～80年代，放射科医生基本上是正规学校毕业的学生，而技术人员则是招工顶职、复员军人、护士改行，或者是初高毕业生。 ◆随着科学技术的发展，医学影像发展很快，新的医学影像设备不断涌现，新的影像技术不断 产生，医学影像检查和治疗在临床的作用越来越大，应用范围不断扩展。对人员的要求越来越高。20世纪60年代出现影像增强技术，使得放射科以上在黑暗房间的检查彻底解放出来； 20世纪70年代出现CT成像技术，该设备以高的密度分辨率使得放射科结束只能观察人体的骨骼和骷髅的历史，还能够观察人体的软组织病变，解决了传统X线难以解决的诊断难题，尤其是三维成像技术，为临床疾病的诊断和治疗开辟广阔的前景；20世纪80年代出现MR成像技术，它以更高的软组织分辨率和多方位多参数的检查技术，能够观察人体更加细微的病变，解决普通X现、CT和心血管造影难以解决的问题，同时具有无辐射损伤和无创伤的特点，在人体的功能成像和分子水平有其独特的优势；20世纪80年代出现介入放射学，它通过微小的创伤解决了临床上某些疾病难以处理或创伤大的问题，使得放射科成为继内科和外科后的第三大治疗学科；20世纪80～90年代出现CR和DR成像技术，使得放射科进入全面的数字化X线检查，在成像质量、工作效率、图像保存和劳动强度等方面显示极大的优越性；20世纪90年代出现激光打印技术，使放射科技术人员彻底告别暗室手工冲洗胶片的历史，提高了工作效率，降低了劳动强度，保证了图像质量，幷实现了数字化图像的传输和打印；超声技术近来发展越来越快，临床应用范围越来越广，它以无创伤、效率高、诊断准确而受到广大的临床科室亲眯；核素扫描技术近年来发展很快，临床应用范围也不断扩
微生物的生长条件
微生物的生长条件 细菌生长、微生物繁殖需要营养、水、温度、合适的PH及气体。营养成分，温度，水活度值，PH值，化学抑制剂和气体都能用来控制细菌生长。现分述如下： （1）营养成分: 细菌象任何一种活的生物一样，在其生命过程中需要食物和水。营养成分必须溶于水成为溶液后才能转移到细胞内，所以水是必须的。一般而言，细菌也需要碳，氮，硫和磷源。有些微生物具有必要的酶系统将这些少数简单物质转化成生命过程中需要的复杂化合物，而其它微生物则需要某些已合成的化合物。营养需要的特点和营养转移的机理十分重要，而且也是十分有趣的研究课题。但是除非是微生物学家或生物化学家，否则这些内容则显得较为复杂或枯燥的。从实际角度出发，既然微生物需要营养来生长繁殖，那么适宜卫生以除去残留食物，特别是接触的表面则更为关键。另外，由于微生物需要的营养必须通过溶液转移到细胞内，那么食品加工厂的环境在建筑时应考虑避免积水是十分重要的。 细菌具有特有的生长规律: 通过二分体裂解而繁殖，在条件适宜时，每20到30分钟繁殖一代。现在详细叙述细菌生长的4个周期。 Log期：这是细菌生长的第一期，细菌细胞可能在形态上增大但实际细胞数并未增加。细菌在这一期主要是调整代谢适应环境。一般发生于温度出现显著变化或将细菌从一种培养基接种到另一种培养基中。 对数生长期：即对数期。细胞通过二分体裂解，一个细胞变成两个。在这期中，只要有必要的水份，且温度和营养适宜时，细菌会快速呈指数生长。一个细胞生长后变成两个细胞所需的时间为代时间或倍增时间。 静止期：细菌数保持稳定。由于出现营养短缺和废物增长使细菌生长和死亡的数量保持平衡。 死亡期：由于持续营养物的缺乏和有毒代谢产物的增加，细菌数开始减少。 Log期非常重要，如果食品处理适当，细菌就会处于该期中，不会繁殖。适宜卫生非常重要，其能限制可利用的营养成分，从而抑制细菌生长。 （2）温度 另一个影响细菌生长的核心因素是温度。微生物能在很宽的温度范围内生长，从华氏14度到华氏194度。根据其温度生长范围，微生物分为三类。 嗜冷性细菌在冷藏或接近冷藏条件或华氏32-86度下生长。嗜温性细菌在室温下或接近室温下即华氏50-110度下生长。嗜热性细菌在高华氏110度温度下生长。 除以上三个名词外，另外提出一词"Psychrotroph"。这类细菌的最适温度同嗜温性细菌，但能在冷藏条件下生长。和食品公共卫生有关的微生物大都属于嗜温性，他们的最佳生长温度接近人的体温。比较典型的是，温度愈高(在正常生长范围内)，生长速度愈快。出现这种现象可解释为由于酶的催化反应所致，因为温度每升高华氏18度，酶的催化速度增加一倍。 不仅温度是一个问题，而且食品接触这种温度下的总时间也需要控制。目的是减少食品在嗜温性细菌生长温度范围内的接触时间。建议食品保存在华氏40度以下或华氏140度以上。在许多情况下，要完全避免产品接触嗜温性细菌生长温度范围是不可能的。
微生物资源的开发与利用
微生物资源的开发与利用
微生物资源的开发与利用 摘要：微生物资源的开发利用前景将会在解决人类社会面临的人口剧增、资源匮乏、环境恶化问题和实现可持续发展等方面发挥不可替代的作用。本文综述了微生物资源以及其开发利用过程这两个方面。 关键词：微生物资源，放线菌，开发，利用 1.引言 当今，人类的工业是建立在化石能源基础之上的，而其特点必然要导致大量不可再生资源的消耗，大量温室气体的排放以及伴随着生态环境的破坏。导致人类社会面临着人口剧增、资源匮乏、能源危机、环境恶化等一系列问题，而人类又要求不停的发展，解决这些问题的关键在于寻求一条可持续发展的道路。 生物技术正在推动着以化石能源为基础的经济向以知识经济、循环经济为主的经济结构转型，是实现人类可持续发展的关键技术。因此大力发展生物技术对经济的发展以及人类社会的发展有着巨大而深远的影响，而作为生物技术的核心技术，微生物工程技术的发展将要涉及到微生物资源的开发与利用问题[1]。 微生物资源利用的核心是在于利用其产生的生物活性物质，目前，微生物活性物质绝大部分来源于普通环境中的微生物，因此从普通环境微生物中寻找新的活性物质难度越来越大。新的基因有很大的可能产生新的生物活性物质，因此通过寻找新的基因来寻找新的生物活性物质。基于该思路，稀有放线菌、海洋微生物、极端 环境微生物等过去很少触及的微生物资源已越来越受重视[2]。 2.微生物资源 2.1微生物资源的特点 环境中存在着大量的微生物, 据估计, 每克土壤样品中可含有高达1000种
不同的微生物[3], 这些微生物产生多种多样的活性物质(包括酶与次生代谢产物两部分) , 对人类有实用意义的抗生素—青霉素、链霉素、抓霉素、金霉素、土霉素、红霉素、新霉家、万古霉素、庆大霉素等都是从微生物中发现并开发出来的; 基因工程中各种工具酶几乎都来自多种不同的微生物[4] 微生物是一类物种丰富的生物资源和基因资源，迄今为止我们所分离到的微生物主要有：真菌70000多种、细菌5000多种、放线菌3000多种。而这些人类所知道的微生物估计仅占自然界存在的微生物不到10%，而被利用的还不到1%。 微生物具有很快的生长繁殖速度，有的细菌的时代时间仅仅20分钟，而且微生物可以再人工控制的条件下大规模培养，并且几乎不受地域、气候等条件的影响。 相比于动、植物品种遗传基因结构，微生物的基因组小得多，基因拷贝数比较少，比较容易进行基因操作，微生物改良易于操作，改造性能、提高产率相对容易。 微生物资源丰富，微生物资源的开发与利用不会导致微生物物种的减少和环境的破坏。部分动植物资源的不合理开发利用导致物种的减少甚至灭绝，造成严重的环境的恶化和污染问题，而微生物资源的开发利用不会存在此类问题。但我们必须注意到并引起重视的现实问题是由于环境的改变和恶化，如原始森林开发成旅游区等现象，造成的天然微生物的破坏，使得许多在该类环境中赖以生存的微生物在人类还没有认识它之前就悄悄灭绝了[1]。 微生物资源是新抗菌剂的主要来源之一,然而即使采用先进的方法, 绝大部分微生物也仍然不可培养、只能用分子指纹图谱来描述[5]。 2.2稀有放线菌 目前大部分生物活性物质来自链霉菌，所以从链霉菌中发现性的活性物质的几率已经大大降低。自20世纪50年代以来, 已从部分稀有放线菌代谢产物中得到许多已经临床应用的重要活性物质, 如红霉素B、利福霉素、庆大霉素、其它放线菌素类、安莎类、肽类、酶抑制剂等活性物质。 尽管新的种、属不断被发现, 但据估计, 目前分离到的放线菌种类, 仅为实
中国微生物物种多样性研究进展_郭良栋.
生物多样性 2012, 20 (5): 572–580 Doi: 10.3724/SP.J.1003.2012.10129 Biodiversity Science http: //https://www.360docs.net/doc/fe11876000.html, —————————————————— 收稿日期: 2012-06-13; 接受日期: 2012-08-10 基金项目: 国家自然科学基金重点项目(30930005) ? 通讯作者 Author for correspondence. E-mail: guold@https://www.360docs.net/doc/fe11876000.html, 中国微生物物种多样性研究进展 郭良栋* (中国科学院微生物研究所真菌学国家重点实验室, 北京 100101) 摘要: 微生物是分布最为广泛的生命形式, 几乎分布到地球上的所有生境, 具有丰富的物种多样性。我国地域辽阔, 跨越热带至寒温带, 气候条件多样, 地理环境与生态系统类型复杂, 是世界上生物多样性最丰富的国家之一。我国已开展了大量微生物多样性研究, 并证实我国多样的生境蕴藏着丰富的微生物物种多样性。目前我国已报道真核微生物(菌物)约14,700种, 其中包括真菌约14,060种、卵菌约300种、黏菌约340种, 而真菌中有药用菌473种、食用菌966个分类单元。特别是近年来通过免培养的分子生物学技术发现我国存在丰富的原核微生物多样性。本文概述了传统方法和现代分子生物学技术在我国原核微生物(古菌、细菌)和真核微生物(真菌、卵菌、黏菌)物种多样性研究的最新进展。 关键词: 真核微生物, 原核微生物, 物种多样性, 培养方法, 分子技术 Progress of microbial species diversity research in China Liangdong Guo * State Key Laboratory of Mycology, Institute of Microbiology, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100101 Abstract: Microbes with rich species and genetic diversity are widely distributed throughout various habitats in the world. China possesses a variety of climate zones, geographic environments, and complex ecosystems, which play a large role shaping the complex biodiversity of this country. Microbial diversity has been widely studied and well documented by Chinese scientists. For example, a total of ca. 14,700 eukaryotic microbe species have been recorded, including ca. 14,060 fungi, ca. 300 oomycetes, and ca. 340 slime molds. Within the Fungi, there have been 473 medicinal fungal species and 966 edible fungal taxa recorded. However, re-cent studies have documented much high species diversity of prokaryotic microbes using molecular tech-niques, which have greatly promoted the study level of microbial diversity in China. This review paper sum-marizes recent research progress of microbial (i.e., archaea, bacteria, fungi, oomycetes, and slime molds) di-versity in China based on traditional and molecular techniques. Key words: eukaryotic microbe, prokaryotic microbe, species diversity, cultivation method, molecular technique 微生物是分布最为广泛的生命形式, 几乎分布到地球上的所有生境, 可利用各种有机化合物、无机盐等作为能源, 在有氧或无氧条件下, 在寒冷的极地、高达100℃的热泉或高盐碱度等极端环境中生活。微生物具有丰富的物种和遗传多样性, 并以高度的变异性适应不同的生境。作为生态系统中的重要组分, 微生物在自然界的物质与能量循环、生态系统的演替以及生物多样性的维持中发挥重要的生态功能。微生物与人类的生活休戚相关, 在直 接或间接地为人类提供了极其丰富的物质资源的同时, 也为人类带来了巨大危害。 Woese 和Fox(1977)以核糖体RNA(rRNA)的小亚基(原核生物的16S 、真核生物的18S 基因)序列为依据, 提出了独立于真细菌(Eubacteria)和真核生物(Urkaryotes)之外的第三种生命形式——古菌(Archaea), 认为它和真核生物以及真细菌是从一个具有原始遗传机制的共同祖先分别进化而来。随后Woese 等(1990)提出了三域(Domain)分类系统, 将
环境因素对微生物生长的影响
实验六环境因素对微生物生长的影响 一、实验目的： （1）掌握物理因素、化学因素、生物因素对微生物生长的影响的原理。 （2）掌握微生物的接种方法。 二、实验原理： 微生物的生命活动是由其细胞内外一系列物化环境系统统一体所构成的，除营养条件外，影响微生物生长的环境因素，包括物理因素、化学因素和生物因素对微生物的生长繁殖、生理生化过程均能产生很大影响，总之一切不良的环境条件均能使微生物的生长受抑制，甚至导致菌体死亡。物理因素如温度，渗透压，紫外线等，对微生物的生长繁殖新陈代谢过程产生重大影响，甚至导致菌体的死亡。不同的微生物生长繁殖所需要的最适温度不同，根据微生物生长的最适温度的范围，分为高温菌，中温菌和低温菌。 自然界中绝大多数微生物中属于中温菌。不同的微生物对高温的抵抗力不同，芽孢杆菌的芽孢对高温有较强的抵抗能力。渗透压对微生物的生长有重大的影响。等渗溶液适合微生物的生长，高渗溶液可使微生物细胞脱水发生质壁分离，而低渗溶液则会使细胞吸水膨胀，甚至可能使细胞破裂。紫外线主要作用于细胞内的DNA，使同一条链的DNA 相邻嘧啶间形成的腺嘧啶二聚体。引起双链结构的扭曲变形，阻碍剪辑的正常配对，从而抑制DNA的复制，轻则使微生物发生突变，重则造成微生物的死亡。紫外线照射的量与所用紫外灯光的功率、照射距离和照射时间有关。紫外线光灯照射距离固定、照射的时间越长，则照射剂量越高。紫外线透过物质的能力弱，一层纸足以挡住紫外线的透过。 环境因素中的化学因素和生物因素，如化学药品、PH、氧、微生物间的拮抗作用和噬菌体，对微生物的生长有不同的影响化学药品中的抑菌剂或杀菌剂，有抑菌作用或杀菌作用。本实验选数种常用的药物，以实验其抑菌效能和同一药物对不同的抑制效力。 微生物作为一个群体，其生长的PH范围很广，但绝大多数种类都在PH5~9之间，而每种微生物都有生长的最高、最低和最适PH。根据微生物对氧的需求，可把微生物分为需氧微生物和厌氧微生物量大类。在半固体深层培养基管中，穿刺接种上述对氧需求不同的细菌，适温培养后，各类细菌在半固体深层培养基中的生长情况各有不同。需氧微生物生长在表面厌氧微生物生长在培养基广的底部，兼性微生物按照其好氧的程度生长在培养基的不同深度。 物理因素——PH通过影响细胞质膜的通透性，膜结构的稳定性和物质的溶解性或电离性来影响营养物质的吸收，从而影响微生物的生长速率。 化学因素——结晶紫（染料） 通过诱导细胞裂解的方式杀死细胞。 生物因素——土霉素（抗生素）能抑制微生物生长或杀死微生物的化合物，它们主要通过抑制细菌细胞壁合成，破坏细胞质膜，作用于呼吸链以干扰氧化磷酸化，抑制蛋白质和核酸合成等方式来抑制微生物的生长或杀死微生物。 三、实验材料： （1）菌种：大肠杆菌、枯草芽孢杆菌、金黄色葡萄球菌 （2）培养基：肉高蛋白胨东培养基 （3）仪器和其他物品：培养皿、移液管、紫外线灯、水浴恒温培养箱、试管、接种环、无菌水、无菌滤纸、无菌滴管。土霉素、新洁尔灭、复方新诺明、汞溴红 红药水、碘酒、结晶紫。 四、实验内容 1紫外线对微生物的影响 （1）取无菌肉高蛋白胨培养基平板3个、分别在培养皿底部表明 （2）分别取培养24小时的大肠杆菌，枯草芽孢杆菌和金黄色葡萄球菌菌液，加 在相应的平板上，再用无菌涂棒涂布均匀，然后用无菌黑纸遮盖部分平板。
微生物药物研究进展与发展趋势
微生物药物研究进展与发展趋势 摘要：微生物药物作为广泛使用的临床药物具有重要的地位。尤其是在抗感染、抗肿瘤、降血脂和抗器官移植排异方面具有不可替代的作用。自1929年青霉素被发现后20世纪4年代以来，已有上百种抗生素先后用于临床的细菌感染治疗、肿瘤化疗、降血脂以及器官移植康排异反应。总体上，由于微生物药物特别是抗生素的广泛应用使人类的寿命延长了15年。广义的微生物药物即由微生物发酵获得的药物现约占全球医药生产总值的50%。 1功能基因组学研究为创新微生物药物提供更多的药物靶标。 随着人类基因组学和微生物学要就的深入，近期将有5000个功能基因或蛋白被认为是潜在的药物靶标，是20世纪末已经确定的药物靶点的10倍以上，这为微生物新药的筛选与发展奠定了更广阔的基础。具不完全统计，截止2009年，世界范围内已有2500种以上的病毒，582种细菌，100多种的真菌的基因组完成测序。与此同时，蛋白基因组学研究正在兴起，2002-2005年我国科学家领衔的“人类肝脏蛋白组学计划”，鉴定和发现了一大批有重要功能的蛋白质，构建了大规模的蛋白中数据库，系统测定了一部分人类重大疾病相关的蛋白质结构，全面系统的解析出108个独立蛋白质三维结构，发现了一批潜在的药物作用靶标，制备了国际上最大规模的蛋白质单克隆抗体库。 作为病原微生物来讲，功能基因组研究成果为微生物必须基因和治病基因的确定提供了前提。对于一般的病毒来讲，其整个基因组可
以编码10个左右的蛋白基因，其中有4~6个功能蛋白可作为药物靶标，如再加上特定的病毒的细胞辅助蛋白，可有10个以上的药物靶标。真菌的基因组在2、5-81、5mb，作为真核生物，其许多蛋白质是保守的，在生物的进化当中被保留下来，另一些蛋白在进化中被遗弃了，并代之以新的蛋白基因。通过与人类功能基因的比较，找出真菌必需的和与人类有差异的基因与蛋白，对医疗上重要真菌基因组的分析有可能抗真菌药物靶标。 2高通量药物筛选在微生物药物早期发现的应用，加速了苗头化合物的获得。 从土壤微生物中筛选抗生素，是现代规模化药物筛选的开端，随着高通量技术的发展，利用微生物发酵产物粗提品的药物筛选，由于重复性较差，活性成分纯化的难度大，限制了创新微生物药物筛选的速度和成功率，也是大的药物公司更倾向于利用组合化学制备的大规模化合物库的高通量药物筛选。虽然筛选效率大大提高，但得势不得利，其获得新的化学实体的数量并没有显著提高，而且随着新药标准的提高，新的化学实体反而成下降趋势。因此，天然药物作为创新药物的筛选资源再度受到重视。而微生物次级代谢产物的相对于动植物次级代谢产物来讲，具有更易开发利用，不不破坏生态环境，可通过发酵大量获得和易于采用生物技术等优点。高通量微生物药物筛选模型已达150种，年筛选量已由“十五”期间的20万样次，发展到“十一五”期间的100万样次。就微生物药物的筛选规模和水平来讲，我国的创新微生物药物筛选已达到国际先进水平。