必威体育精装版极端微生物.ppt

嗜盐微生物的应用 (1)利用菌体发酵，可生产离聚化合物。如聚羟基丁酸(PHB)可用于可降解生物材料的开发，又可生产食用蛋白添加剂、表面活性剂等。 (2)嗜盐古菌和紫膜蛋白能通过构型的改变储存信息，可作为生物计算机芯片的新材料。 (3)可用于高盐污水的处理。 2.6 嗜压微生物 在海洋深处以及深油井中，分布着一些嗜压微生物，它们生存的环境中压力达一千多个大气压，在常压下它们却是不能生存的。有人曾经在太平洋靠近菲律宾的10897米深的海底分离到嗜压的细菌。还发现嗜压的酵母菌。需要高压才能良好生长的微生物称为嗜压微生物。最适生长压力为正常压力，但能耐受高压的微生物被称为耐压微生物。 嗜压微生物生长的生态环境:海洋深处和海底沉积物平均水压超过4.05×107Pa(400个大气压)。 深海底部:嗜压菌， 油井深部约(400大气压):耐压的硫酸盐还原菌 嗜压微生物机理 有关嗜压微生物的耐压机制目前还很不清楚。有人认为这与细菌在高压下所产生的高子量的外壁蛋白有关；也有人认为，海底微的孢子是嗜压微生物生存的基础。 嗜压微生物的特点 嗜压菌多为古细菌，一般生活在深海底，能够耐受普通微生物所不能耐受的高压。多数生长在0．7～0．8 MPa的环境中，高的达1．04 MPa以上，低干0．8 MPa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菌种，能够生长在1．3—1．4 MPa环境中。 嗜压微生物的应用 主要应用于高压生物反应器以及耐压酶的研制。 第3节 极端微生物的研究 科学家们相信，极端微生物是这个星球留给人类独特的生物资源和极其珍贵的科研素材。 1、世界各国对极端微生物的研究 1997年起，美国国家科学基金会启动了关于极端微生物的研究的专项 。现在，美国已经开始享受极端酶带来的利益，PCR酶、ENT酶、碱性酶及极端“石油工作者已在产业上产生了重要影响。在基因芯片、新材料、新药等方面，对极端微生物的期望正在努力中。 日本1991年开始实施了著名的深海之星（Deep-star）计划 ，从深海中获得了1000多株嗜压、嗜冷、嗜热、嗜碱及耐有机溶剂的多类型的极端微生物，最引人注目的则是有机溶剂菌 。 欧盟于96年结束的一个资助期为三年的极端微生物的预研项目－Biotechnology of Extremophiles，又于97年启动一个耗资700万欧元的计划――“极端细胞工厂。 我国对微生物的研究已有20多年的历史，研究内容涉及极端微生物的资源调查、物种分析以及生理生态研究等。 2、比黄金贵万倍的紫膜 紫膜，就是紫色的膜，是生长在极端嗜盐菌原生质膜上的一种物质，含有与视觉中的视紫红质相类似的蛋白质，在国际市场上的价格相当于黄金的1万倍。 光照紫膜时，伴随质子泵功能的同时，电信号也可以产生。这一现象产生的原因归纳为质子流本身为带正电的电荷移动。所以当细菌视紫红质引入到人工膜上并施以稳定的连续光照射时，将产生跨膜质子流。由于双层膜有较好绝缘性，质子梯度不会很快通过浓度扩散而消失，于是在膜两侧产生了电势，即光电压；同时在电流计上可以测量到光电流信号。这种稳态的或慢的光电响应信号来源于质子流。 目前，世界上有大批研究人员从事于紫膜的研究工作，一旦有所突破，将会带来革命性的变化。 3、细胞工厂 　今年6月，中国大陆科学钻探工程首席科学家许志琴院士向媒体透露，中国大陆科学钻探工程已钻入地下3787米，并在地下2000米深处的极端条件下仍发现大量的极端微生物。这一消息再次引起了人们对极端生命现象的关注。 　我国对极端环境微生物的研究已有二十余年的历史，中科院微生物研究所青年科学家向华研究员主持的国家863项目“海洋极端嗜盐古菌遗传操作系统的构建”，就是目前我国极端微生物研究的重要课题之一。该项目的主要内容是分离克隆海洋极端嗜盐古菌等的内源性质粒、基因及表达调控元件，研究嗜盐古菌染色体外因子的复制机制及古菌基因的表达调控规律，构建极端嗜盐古菌特有的基因克隆表达体系，为极端微生物的遗传分析及其重要功能物质的开发利用提供有自主知识产权的工具平台。 　这项工作，被该项目的主持人向华博士称为———建造极端微生物“细胞工厂”。 极端环境下的微生物 第1节 什么是极端微生物 1、 极端微生物：一类最适合生活在极端环境中的微生物的总称 。 2、极端环境：地球上存在着各种不同的、强烈抑制一般生物生长的极端环境，如高温（200 ℃～300 ℃）、高盐（15％、20％、饱和盐液）、高酸（pH＜ 1）、高碱（pH＞10）、高压（1 000大气压）、寡营养等等。 极端环境其实是一个相对的概念，现在地球的环境是宇宙中难得