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生产双链RNA工程菌的研究进展

生物工程学报 2024年

作者：崔锦程崔洁卞小莹山东大学微生物技术国家重点实验室

保障粮食安全需要新型绿色农药。双链RNA(double-stranded RNA， dsRNA)农药通过外源添加特异性靶向病虫害的dsRNA来触发RNA干扰，抑制病原菌或害虫的关键基因表达，从而实现对特定病虫害的有效控制。双链RNA农药是一种环境友好型的农... 详细信息

保障粮食安全需要新型绿色农药。双链RNA(double-stranded RNA， dsRNA)农药通过外源添加特异性靶向病虫害的dsRNA来触发RNA干扰，抑制病原菌或害虫的关键基因表达，从而实现对特定病虫害的有效控制。双链RNA农药是一种环境友好型的农药，具有较强的特异性和高效的基因沉默能力，但目前还存在生产成本高等问题。利用工程菌株生产dsRNA是一种可行的策略，然而目前还没有具有经济效益的dsRNA生产工程菌株出现。本文综述了利用微生物生产dsRNA的研究进展和生产策略，能够为dsRNA生产提供参考。

关键词： RNA干扰双链RNA 工程菌株底盘

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里氏木霉纤维素酶基因表达与调控

微生物学通报 2024年

作者：邢翠霞夏雨潇张伟欣刘巍峰山东大学微生物技术国家重点实验室

木质纤维素是可再生生物质资源的重要组成部分，其高效生物降解可以为绿色生物制造提供重要的原料保障。里氏木霉(Trichoderma reesei)是主要的纤维素酶工业生产菌株，其强大的纤维素酶生产能力对木质纤维素的水解糖化过程至关重要。在... 详细信息

木质纤维素是可再生生物质资源的重要组成部分，其高效生物降解可以为绿色生物制造提供重要的原料保障。里氏木霉(Trichoderma reesei)是主要的纤维素酶工业生产菌株，其强大的纤维素酶生产能力对木质纤维素的水解糖化过程至关重要。在过去几十年中，研究人员对里氏木霉纤维素酶的表达与调控机制有了比较深入的了解，揭示了其酶系复杂的转录调控网络机制。本文系统综述了里氏木霉纤维素酶基因表达调控的关键环节，包括信号传导、转录调控及染色质重塑等方面的相关研究进展，并对如何通过遗传学改造提升里氏木霉纤维素酶的表达合成进行了总结和讨论。

关键词：里氏木霉纤维素酶信号传导转录调控

S355J0W钢对脱硫弧菌和铜绿假单胞菌腐蚀的抑制机制

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中国表面工程 2024年第2期37卷 41-57页

作者：卢士航张雪窦雯雯陈士强刘光洲山东大学海洋研究院青岛266237

微生物腐蚀(MIC)严重威胁着海洋工程设施的可靠性和安全性,制约着海洋经济的发展。钢中添加合金元素是进行海洋MIC防护的重要策略之一。采用表面分析、失重和电化学测试等方法,以EH36钢为对照,探究由多合金元素组成的S355J0W钢对典型海... 详细信息

微生物腐蚀(MIC)严重威胁着海洋工程设施的可靠性和安全性,制约着海洋经济的发展。钢中添加合金元素是进行海洋MIC防护的重要策略之一。采用表面分析、失重和电化学测试等方法,以EH36钢为对照,探究由多合金元素组成的S355J0W钢对典型海洋腐蚀性微生物(脱硫弧菌和铜绿假单胞菌)腐蚀的抑制机制。结果表明,S355J0W钢具有更优的耐MIC性能。在含脱硫弧菌的厌氧培养基和含铜绿假单胞菌的有氧培养基中,S355J0W钢的MIC速率均明显低于EH36钢。在脱硫弧菌培养基中,S355J0W钢的失重和最大点蚀深度是EH36钢的56%、70%。在铜绿假单胞菌培养基中,S355J0W钢的失重和最大点蚀深度是EH36钢的54%、47%。相较于EH36钢,S355J0W钢含有Cr、Ni、Nb元素和更多的Cu元素。一方面,S355J0W钢中的合金元素使其表面的产物膜更具有保护性(更高的膜电阻值);另一方面,合金元素导致S355J0W钢表面固着的脱硫弧菌和铜绿假单胞菌数量仅是EH36钢的22%、24%。更少的固着细菌数量直接导致更低的胞外电子传递速率,从而降低S355J0W钢的MIC速率。添加耐蚀和抑菌合金元素能够显著提高材料的耐MIC性能,研究结果为海洋MIC机理的探究提供了理论依据,为海洋结构钢MIC防护方法的设计与开发提供了新见解。

关键词：合金元素微生物腐蚀(MIC) 脱硫弧菌铜绿假单胞菌胞外电子传递(EET)

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基于细菌双组分系统的生物传感器的研究进展

合成生物学 2024年第1期5卷 38-52页

作者：赵静宇张健祁庆生王倩山东大学国家糖工程技术研究中心微生物技术国家重点实验室山东青岛266237

细菌双组分系统能够感知和响应细胞内外的物理、化学和生物刺激,通过耦合传感和调节机制从而引起一系列的细胞反应,是一个普遍存在的信号转导通路家族。当前越来越多的合成生物学家已开始利用双组分系统的特异属性来工程化设计微生物传... 详细信息

细菌双组分系统能够感知和响应细胞内外的物理、化学和生物刺激,通过耦合传感和调节机制从而引起一系列的细胞反应,是一个普遍存在的信号转导通路家族。当前越来越多的合成生物学家已开始利用双组分系统的特异属性来工程化设计微生物传感系统,并应用于光遗传学、材料科学、肠道微生物组工程、生物炼制和土壤改良等领域。本综述重点介绍了开发基于双组分系统的生物传感器的最新研究进展以及在各个领域中的潜在应用。同时探讨了如何运用新的工程方法提高双组分系统传感器性能的可靠性,包括遗传重构、DNA结合结构域交换、检测阈值调节和磷酸化串扰隔离,以及如何根据特定应用的要求定制双组分系统信号特性。在未来,研究者可以将这些方法与大规模的基因合成、高通量筛选相结合,以加速和帮助发现更多未确定特征输入的双组分系统,并开发新的对广泛的刺激做出反应的基因编码生物传感器,拓展双组分生物传感器在不同领域的应用。

关键词：合成生物学双组分系统细胞生物传感器代谢工程光遗传学细菌诊断

枯草芽孢杆菌hs032对盐碱土理化性质及弥散能力的影响

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土壤 2024年第4期 807-816页

作者：郭彦钊巨秦伟于烽黄敏刚齐飞陕西师范大学微生物工程与技术研究院

为了探究微生物对盐碱土壤理化特性及溶质弥散能力的影响，以一株分离自盐碱土的高产胞外多糖枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)hs032为试验对象，设置5个施用水平(5、7、9、15和20 mL/kg)开展了室内培养试验。结果显示：相较对照组，菌... 详细信息

为了探究微生物对盐碱土壤理化特性及溶质弥散能力的影响，以一株分离自盐碱土的高产胞外多糖枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)hs032为试验对象，设置5个施用水平(5、7、9、15和20 mL/kg)开展了室内培养试验。结果显示：相较对照组，菌株hs032能够显著提高土壤微生物和多糖含量(P<0.05)；试验结束时(30 d)土壤团聚体含量平均增加7.2 g/kg，容重平均降低31%，孔隙度平均升高11.8%，可溶性盐含量下降41.5%,p H下降至7.16～7.41。添加菌株hs032会使土壤的穿透曲线右移，土壤孔隙水流速增高，弥散系数降低。总之，枯草芽孢杆菌hs032能够明显改善土壤理化性质和水盐运移参数，对盐碱土壤治理工作具有一定的实际应用价值。

关键词：土壤微生物胞外多糖土壤理化特性土壤弥散系数穿透曲线

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大别班达病毒的遗传进化机制研究

中国人兽共患病学报 2024年第2期40卷 171-178页

作者：张宇涵李超王玉昊韦雪敏许一菲山东大学齐鲁医学院公共卫生学院微生物检验学系济南250012 山东大学苏州研究院苏州215123

目的阐明大别班达病毒(Dabie bandavirus,DBV)的基因型流行分布特征,探究DBV进化机制的动态变化,为DBV的预防控制提供科学依据。方法使用Iqtree软件以最大似然法构建DBV的L、M、S片段系统发育进化树并进行遗传进化关系的分析;以系统发... 详细信息

目的阐明大别班达病毒(Dabie bandavirus,DBV)的基因型流行分布特征,探究DBV进化机制的动态变化,为DBV的预防控制提供科学依据。方法使用Iqtree软件以最大似然法构建DBV的L、M、S片段系统发育进化树并进行遗传进化关系的分析;以系统发育进化树为参考,筛选重配株;使用RDP4软件进行DBV重组情况的检测;DBV序列的遗传距离以及选择压力分析由Mega11.0软件计算。结果重组分析显示共88株毒株出现重组现象,潜在重组事件共计98个。L、M、S片段的重组率分别为3.48%、2.88%、1.75%。重组事件在非人类宿主中检测到的比例相较之前的研究有所上升。经重配分析,在148株重配株中发现了36种重配基因型,未报道过的重配基因型有16种。本研究检测到24株同时发生重组和重配的基因组序列。dN/dS的结果表明,RNA依赖的RNA聚合酶(RdRp)、糖蛋白(GP)、核蛋白(NP)和非结构蛋白(NSs)进化过程中可能主要受负选择压力影响。结论越来越多的动物宿主如狗、猫、牛等参与DBV的重组、重配事件中,使其进化机制更趋复杂,这对DBV疫苗的设计和SFTS的预防带来了更大的挑战。

关键词： DBV 重组重配选择压力进化

能源转型的人力资本增进效应——基于农村电气化的研究

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数量经济技术经济研究 2024年第8期41卷 197-216页

作者：焦银亿山东大学经济研究院

本文以20世纪80年代实施的农村水电初级电气化项目为能源供给冲击,采用队列DID策略检验了传统能源向清洁电力转型对农村人力资本的长期影响。研究发现,学龄前儿童接触农村电气化项目能够增进其青少年时期的人力资本,使其受教育年限提高0... 详细信息

本文以20世纪80年代实施的农村水电初级电气化项目为能源供给冲击,采用队列DID策略检验了传统能源向清洁电力转型对农村人力资本的长期影响。研究发现,学龄前儿童接触农村电气化项目能够增进其青少年时期的人力资本,使其受教育年限提高0.17年,同时使初中入学率和高中入学率分别提高2.2%和3.4%。机制分析表明,农村电气化通过收入创造克服了“能源阶梯”难题,从而实现了可持续的能源清洁转型,同时也为改善地区和家庭内部的教育环境提供了可能。此外,该项目通过替代家庭传统能源,改善了个体健康状况。本研究揭示了清洁电力使用与人力资本增进之间的关系,为推动新时期的农村能源清洁转型,加快农业农村现代化提供了学术支撑。

关键词：农村电气化能源转型教育结果居民健康

人力资本跨国流出、互联网与发展中国家技术创新

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系统工程理论与实践 2024年第3期44卷 773-793页

作者：孟祥旭余长林山东大学商学院威海264209 山东大学自贸区研究院威海264209 厦门大学宏观经济研究中心厦门361005 厦门大学邹至庄经济研究院厦门361005

人力资本是推动技术创新的核心动力.人力资本跨国流动决定了技术创新的空间布局和国际间扩散.本文从发展中国家视角实证检验了人力资本跨国流出和国内互联网普及对发展中国家国内技术创新的影响.使用2000年至2017年62个发展中国家的跨... 详细信息

人力资本是推动技术创新的核心动力.人力资本跨国流动决定了技术创新的空间布局和国际间扩散.本文从发展中国家视角实证检验了人力资本跨国流出和国内互联网普及对发展中国家国内技术创新的影响.使用2000年至2017年62个发展中国家的跨国面板数据进行的实证检验结果表明人力资本跨国流出不利于发展中国家国内技术创新,互联网普及率的提升能够缓解人力资本跨国流出对发展中国家国内技术创新的不利影响,甚至可能使人力资本跨国流出对发展中国家国内技术创新产生净的正效应.逆向技术溢出是其中重要的作用机制.当跨国流出劳动力创新能力更强时,对流出国国内技术创新的不利影响更大.在流入国为发达国家时,互联网对人力资本跨国流出技术创新效应的正向调节作用更大,但高新技术领域的技术创新无法通过逆向技术溢出获得.本文的研究结论对发展中国家人才政策和技术创新政策的制定具有重要启示.

关键词：人力资本跨国流出互联网逆向技术溢出技术创新发展中国家

电化学介导的直接氨基化反应构筑半缩胺醛骨架

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大学化学 2024年

作者：刘珂邓明静常靖博王爱琳伍国帅典龙阳山东大学微生物技术国家重点实验室山东大学苏州研究院

开发了一种新型的电化学合成的本科实验教学方案，采用廉价易得的苯并三氮唑和四氢呋喃作为原料，在室温下实现醚类碳氢化合物氧α位C(sp3)―H键的直接氨基化反应，构筑半缩胺醛骨架。本实验将科研成果与本科教学改革创新实验相结合，... 详细信息

开发了一种新型的电化学合成的本科实验教学方案，采用廉价易得的苯并三氮唑和四氢呋喃作为原料，在室温下实现醚类碳氢化合物氧α位C(sp3)―H键的直接氨基化反应，构筑半缩胺醛骨架。本实验将科研成果与本科教学改革创新实验相结合，激发和培养学生的创新意识，有助于大学生了解现代绿色有机电化学合成的发展新趋势。

关键词：电化学合成绿色化学创新实验