【摘 要】
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肠道菌群是人体的重要“器官”.工业化世界的发展加速了对肠道菌群研究从“传统结构”向“工业结构”的转变,而纠正肠道微生态失衡已成为解决重大慢性非传染性疾病传播难题的核心策略之一.然而,目前开发的靶向调节肠道菌群结构与功能的传统微生态疗法,如益生元疗法、益生菌疗法和粪菌移植疗法,只有少数被用于临床多发难治性重大慢病的防治,且出现了可控性差、菌群遗传背景不清晰等安全问题.合成生物学技术手段的迭代发展推动了新型微生态药物的研发,成为对重大慢病进行精准识别和精准施策的关键.本文首先以消化系统疾病、代谢性疾病和精神疾
【机 构】
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天津大学化工学院,教育部合成生物学前沿科学中心,系统生物工程教育部重点实验室,天津 300072;天津大学化工学院,教育部合成生物学前沿科学中心,系统生物工程教育部重点实验室,天津 300072;天津
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肠道菌群是人体的重要“器官”.工业化世界的发展加速了对肠道菌群研究从“传统结构”向“工业结构”的转变,而纠正肠道微生态失衡已成为解决重大慢性非传染性疾病传播难题的核心策略之一.然而,目前开发的靶向调节肠道菌群结构与功能的传统微生态疗法,如益生元疗法、益生菌疗法和粪菌移植疗法,只有少数被用于临床多发难治性重大慢病的防治,且出现了可控性差、菌群遗传背景不清晰等安全问题.合成生物学技术手段的迭代发展推动了新型微生态药物的研发,成为对重大慢病进行精准识别和精准施策的关键.本文首先以消化系统疾病、代谢性疾病和精神疾病等重大慢性疾病的干预和治疗为切入点,回顾了基于合成生物学方法设计构建工程益生菌的研究进展,并对以工程益生菌为核心的微生态疗法在上述重大慢病中的应用进行了综述.同时,考虑到单一工程益生菌的负荷和抗干扰能力等问题,本文还提出了利用工程益生菌构建人工合成肠道菌群开发新一代微生态疗法的设想,分析了这一过程所面临的机遇与挑战,旨在为工程益生菌和人工合成肠道群落基础研究和临床应用的双向转化提供借鉴,从而推动新型微生态药物的研发.
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合成基因组学通过设计与合成大片段DNA序列,开展基因组尺度的工程化改造或从头合成,从而揭示基因型和表型的关联,并构建预定功能的生物.正如在大肠杆菌、酿酒酵母等低等模式生物中合成基因组学的实践,对哺乳动物基因组的大片段DNA设计再造也必然会加深对更为复杂的动物基因组的理解并加强对基因组的功能重塑.面对生命健康领域存在的重大挑战,设计合成哺乳动物大片段DNA为其提供了新的思路和解决方案,特别是在染色体疾病模型构建、人源化免疫系统等方面展示出独特的应用潜力.然而,目前大片段DNA在哺乳动物细胞中的设计和操纵仍是
Science期刊于2021年4月30日刊登了3篇关于Z-基因组的研究论文.本文将重点评论其中赵素文、张雁和赵惠民三个实验室的合作论文:介绍多酶系统介导的Z-基因组生物合成、降低宿主菌中dATP浓度的dATPase和DUF550发现,并阐明Z-基因组的测序鉴定和功能意义.44年前,苏联科学家首次发现二氨基嘌呤(Z)存在于蓝藻噬菌体(cyanophage)S-2L的基因组中.Z是一种特殊的碱基,它完全取代了腺嘌呤并与胸腺嘧啶形成三个氢键,Z-基因组的生物合成通路一直是未解之谜.上海科技大学赵素文实验室、天津
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现代生物技术、合成生物学和化学生物学研究中经常需要处理大量样本,对通量、精准度和时效性有很高要求.手动液体分装、转移和分发等操作不仅给科研人员带来很大工作负荷,还是导致实验误差和效率低下的重要原因.搭建以移液工作站为核心的小型集成化自动移液工作站系统,整合必要的外围设备,并通过软件和人机交互界面协调各个设备运行,可用于完成大量耗费人力的工作,提高工作效率和科研数据质量.本文结合研究团队所搭建的自动移液工作站系统,介绍了集成化移液工作站系统的主要组成,分享其在菌株及培养基评价、酶的定向进化筛选、自动诱导表达
中国古诗词浩如烟海、历史悠久、底蕴深厚,是中华文化宝库中的一颗璀璨明珠.它由历代文人墨客精心创作而成,不仅能够陶冶情操、提高文学素养,还可以辅助地理课堂教学.杨金志编著的《古诗词遇见中国地理》一书,精选了100组(篇)与中国地理有关的古诗词,并结合手绘地图,从地理学的视角诠释了古诗词中的文化内涵,从故事传说到诗词文化,从地理概况到人文景观,全面解读古诗词中出现的地理知识,以及诗词本身所蕴含的丰富的人文历史内蕴,能够使学生在轻松学习地理知识之余,感受古诗词文化的神韵及魅力.该书从语言文化视角深入探究了地理教
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