光伏希瓦氏菌(Photobacteriumphotovoltaicum)是一种具有特殊光电转化能力的微生物,以下是关于它的一些详细信息:1.**微生物电化学系统中的应用**:光伏希瓦氏菌作为具有多种细胞外电子转移(EET)策略的异化金属还原模型细菌,在微生物电化学系统(MES)中用于各种实际应用以及微生物EET机理研究的广受欢迎的微生物。它可以在不同的MES设备中发挥作用,包括生物能、生物修复和生物传感。2.**生物光伏系统(BPV)**:中科院微生物所研究人员设计并创建了一个具有定向电子流的合成微生物组,其中就包括光伏希瓦氏菌。这个合成微生物组由一个能够将光能储存在D—乳酸的工程蓝藻和一个能够高效利用D—乳酸产电的希瓦氏菌组成。蓝藻吸收光能并固定CO2合成能量载体D—乳酸,希瓦氏菌氧化D—乳酸进行产电,由此形成一条从光子到D—乳酸再到电能的定向电子流,完成从光能到化学能再到电能的能量转化过程。3.**光电转化效率的提升**:研究人员通过创建双菌生物光伏系统,实现了高效稳定的功率输出,其最大功率密度达到150mW/m^2,比目前的单菌生物光伏系统普遍提高10倍以上。该系统可稳定实现长达40天以上的功率输出,为进一步提升BPV光电转化效率奠定了重要基础。可可乳杆菌在肠道健康中的作用:研究可可乳杆菌如何调节肠道菌群平衡,促进消化健康。橄榄包毛壳
谷氨酸棒杆菌在氮代谢上具有独特的专长。它能够高效地摄取多种氮源,无论是铵盐还是硝酸盐,都能被其有效利用。在氮源同化过程中,细胞内的转运系统发挥着关键作用,能够快速将环境中的氮源转运至细胞内。例如,铵盐转运蛋白能够特异性地识别并运输铵离子进入细胞,随后在一系列酶的催化下,铵盐被同化进入氨基酸等含氮化合物的合成途径。硝酸盐则需先经硝酸盐还原酶还原为亚硝酸盐,再进一步转化为铵盐后参与同化过程。谷氨酸棒杆菌对氮源的高效利用确保了其蛋白质合成的顺利进行,为细胞生长和氨基酸生产提供了充足的氮素供应。在工业发酵中,合理调控氮源的种类和浓度,结合谷氨酸棒杆菌的氮代谢特点,能够显著提高发酵产品的产量和质量,降低生产成本。谷氨酸棒状杆菌黄色短杆菌菌种溶藻性弧菌可利用藻类作为营养源,通过特定代谢途径分解藻类,获取能量。
粪肠球菌与肠道菌群粪肠球菌在肠道菌群生态中占据关键地位。它与其他肠道微生物既存在竞争关系,又有协作互动。一方面,它会竞争肠道内有限的营养资源,如与双歧杆菌争夺某些糖类和氨基酸。另一方面,它也能与一些有益菌协作,参与肠道内物质的代谢循环。例如,它可协助分解一些复杂的多糖,为其他微生物提供可利用的小分子物质。正常情况下,粪肠球菌与肠道菌群处于平衡状态,对维持肠道屏障功能、促进营养吸收和免疫调节有积极作用。然而,当外界因素如抗生物质使用、饮食改变等打破这种平衡时,粪肠球菌可能过度增殖或发生致病性转变,引发肠道炎症、腹泻等疾病。因此,深入研究其与肠道菌群的相互关系,对于维护肠道健康和开发肠道微生态调节剂具有重要意义。
细长聚球藻拥有一套复杂的群体感应系统,如同一个默契的 “细胞社交网络”。通过分泌和感知特定的信号分子,如酰基高丝氨酸内酯类物质,细胞之间能够进行信息交流和行为协调。当细胞群体密度达到一定阈值时,信号分子浓度升高,触发一系列基因表达调控,影响细胞的生长、光合作用、生物膜形成等生理过程。例如,在生物膜形成过程中,群体感应系统能够调控细胞分泌胞外多糖等物质,使细胞聚集并附着在基质上,形成稳定的生物膜结构,增强细胞群体在环境中的生存能力和竞争力。这种群体感应系统在细长聚球藻的生态行为和适应性进化中起着重要作用,也为研究微生物群落的自组织行为和生态功能提供了新的视角,有望开发出基于群体感应调控的新型生物技术,用于环境修复和生物能源生产等领域。巴氏芽孢杆菌在特定条件下能够诱导碳酸钙沉淀,参与生物矿化过程,对环境修复有潜在价值。
细长聚球藻展现出多样的氮代谢途径,是氮素利用的 “多面能手”。它既能利用铵盐、硝酸盐等无机氮源,通过特定的转运系统将其吸收进入细胞内,再经过一系列酶促反应转化为氨基酸等含氮化合物,用于蛋白质和核酸的合成。同时,在氮源匮乏时,还具备固氮能力,其细胞内的固氮酶能够将空气中的氮气还原为氨,为自身生长提供氮素支持。这种灵活的氮代谢策略使其能够在不同氮素条件的水体中生存繁衍,在水生生态系统中,与其他生物竞争或协作,共同参与氮循环过程,维持水体生态的氮平衡,也为研究微生物的氮代谢调控和生物固氮机制提供了理想的模型,对于开发新型生物肥料和改善生态环境具有潜在价值。发根土壤杆菌在植物基因组编辑中的应用:利用发根土壤杆菌系统进行植物基因功能研究与基因组编辑。哈夫尼希瓦氏菌菌株
硫酸盐还原菌具有一定抗逆性,能耐受低 pH 条件、高盐分等,但对硫化物等较敏感。橄榄包毛壳
冰川盐单胞菌能够形成结构稳固的生物膜,宛如一座微型的 “微生物城市”。在生物膜中,众多的冰川盐单胞菌细胞聚集在一起,分泌出胞外多糖、蛋白质和核酸等物质,构建起一个复杂而有序的三维结构。这种生物膜结构为细胞提供了良好的栖息环境,增强了细胞对外界不利因素的抵抗力。例如,在高盐和低温的双重胁迫下,生物膜能够阻挡外界有害物质的侵入,同时维持膜内相对稳定的温度、湿度和营养浓度。此外,生物膜内的细胞之间还存在着密切的协作关系,它们通过群体感应等机制进行信息交流,协调生长、代谢和繁殖等行为。生物膜的形成使得冰川盐单胞菌在冰川生态系统中的竞争力提升,也为研究微生物的群体行为和生态功能提供了重要的模型,在生物修复、生物防治等领域具有潜在的应用前景。橄榄包毛壳