藍細菌的結構是怎么樣的
藍細菌的細胞構造與革蘭氏陰性細菌相似。細胞壁有內外兩層,外層為脂多糖層,內層為肽聚層。許多種能不斷地向細胞壁外分泌膠粘物質,將一群細胞或絲狀體結合在一起,形成粘質糖被或鞘。細胞膜單層,很少有間體。大多數藍細菌無鞭毛,但可以“滑行”。藍細菌光合作用的部位稱為光合片層,數量很多,以平行或卷曲方式貼近地分布在細胞膜附近,其中含有葉綠素和藻膽素(一類輔助光合色素)。藍細菌的細胞內含有糖原、聚磷酸鹽、以及藍細菌肽等貯藏物以及能固定的羧酶體,少數水生性種類中還有氣泡。在化學組成上,藍細菌最獨特之處就是含有兩個或多個雙鍵組成的不飽和脂肪酸,而細菌通常只含有飽和脂肪酸和一個雙鍵的不飽和脂肪酸。......閱讀全文
青島能源所成功研發藍細菌超突變系統
近日,中國科學院青島生物能源與過程研究所微生物制造工程中心呂雪峰科研團隊開發了新型藍細菌超突變系統,突破細胞基因組復制高保真性對其進化速率的限制,通過遺傳和環境協同擾動大幅提升聚球藻細胞復制突變率和適應性進化速度,成功獲得高溫高光耐受能力顯著提高的進化藻株,并揭示了影響藍細菌高溫高光耐受能力的關鍵靶
藍細菌中發現新型脂肪類生物聚合物
微藻作為地球上最古老的生物之一,可以為甲烷、生物氫、生物柴油等多種不同類型的可再生生物燃料提供原材料。近日,中科院廣州地球化學研究所有機地球化學國家重點實驗室、深地科學卓越創新中心博士研究生孔祥蘭和研究員冉勇等人,在藍細菌中發現了新型脂肪類生物聚合物。相關成果發表于《有機地球化學》。 近年來,
奧陶紀最大的鈣化藍細菌化石生物群
藍細菌鈣化作用是指某些藍細菌屬種可以利用水中的HCO3-進行光合作用而引起細胞外的膠鞘附近PH值上升,進而引起水體中的碳酸鈣過飽和而在其膠鞘(EPS)內部或表面沉淀。發生鈣化的藍細菌膠鞘可以保存為化石,確切的鈣化藍細菌化石從新元古代開始大量出現,在古生代和中生代某些時期的海相碳酸鹽地層中廣泛分布
青島能源所成功研發藍細菌超突變系統
近日,中國科學院青島生物能源與過程研究所微生物制造工程中心呂雪峰科研團隊開發了新型藍細菌超突變系統,突破細胞基因組復制高保真性對其進化速率的限制,通過遺傳和環境協同擾動大幅提升聚球藻細胞復制突變率和適應性進化速度,成功獲得高溫高光耐受能力顯著提高的進化藻株,并揭示了影響藍細菌高溫高光耐受能力的關鍵靶
天津工生所藍細菌轉錄組研究獲進展
原綠球藻(Prochlorococcus)是分布在全球熱帶和亞熱帶海域的藍細菌,也是目前發現的海洋中含量最豐富的光合生物。雖然只具有極小的細胞體積(直徑約0.6 um)和基因組(可以小到~1.6Mbp),但原綠球藻細胞數量的龐大以及高效的光合作用,使得其對于全球生物圈初級產物的生產和碳循環具
原核微生物藍細菌的特征和結構介紹
(1)定義:具有復雜生活史的一屬細菌,柔軟,無堅硬的細胞壁,無鞭毛,包埋在堅韌程度不同的粘液層中,在固體表面或氣-水交界面上能緩慢滑動,其生活史包括營養細胞階段和休眠體(子實體)階段。(2)結構特征:營養細胞發育到一定階段,在適宜條件下,細胞聚集并形成由細胞和粘液組成的子實體,因種而形狀各異。常具紅
青島能源所藍細菌產蔗糖研究取得新進展
藍細菌作為一種光合微生物,可以直接合成微生物易于利用的碳源——蔗糖,近年來在學術界和工業界引起廣泛關注。近日,在中科院“百人計劃”項目支持下,中國科學院青島生物能源與過程研究所生物代謝工程團隊在利用藍細菌產蔗糖研究方面取得新進展。 研究人員首先對三種代表性藍細菌菌株(Synechocyst
科研人員發現藍細菌適應高鹽逆境深層機制
藍細菌,又稱為藍藻或藍綠藻,是地球上最古老的微生物之一。它們能通過植物型光合作用,將二氧化碳固定并轉化為各類碳水化合物。研究發現,很多藍細菌在高鹽環境下在細胞內合成并積累蔗糖等小分子化合物來抵抗逆境,然而,相關調控機制仍未被清楚揭示。 中國科學院青島生物能源與過程研究所微生物代謝工程研究組長期
青島能源所藍細菌生物烴研究取得新進展
由于脂肪烴生物燃料具有高能量密度、低吸濕性和低揮發性,且與現有發動機和運輸設施相兼容等優點,已經成為傳統石化液體燃料的最佳替代品之一。基于藍細菌作為光合能源微生物體系的優勢,通過藍細菌高效定向生物合成脂肪烴,實現單一生物體內直接利用太陽能和二氧化碳高效制備新型優質生物液體燃料具有
原核微生物藍細菌的特征和結構介紹
(1)定義:是一類進化歷史悠久、革蘭氏染色陰性、無鞭毛、含葉綠素a,但不含葉綠體(區別于真核生物的藻類)、能進行產氧性光合作用的大型單細胞原核生物。(2)結構:?藍細菌的細胞構造與革蘭氏陰性細菌相似。細胞壁有內外兩層,外層為脂多糖層,內層為肽聚層。許多種能不斷地向細胞壁外分泌膠粘物質,將一群細胞或絲
青島能源所在藍細菌光合生物合成乙醇方面取得系列進展
乙醇是生產規模最大、應用程度最高的可再生生物液體燃料。現階段,生物乙醇的主要來源是采用含糖量豐富的農業生物質為原料的生物煉制過程,以“玉米乙醇”最具代表性,然而其“與糧爭地、與人爭糧”的原料供應模式引發了極大的社會爭議;以木質纖維素等農業、林業廢棄物為原料的纖維素乙醇合成技術緩解了“糧食乙醇”在
青島能源所在光驅固碳藍細菌合成蔗糖研究中取得進展
藍細菌,又稱藍藻或藍綠藻,是地球上最古老的微生物之一。它們通過植物型光合作用,將二氧化碳固定并轉化為各類碳水化合物。研究發現,很多藍細菌在高鹽環境下在細胞內合成并積累蔗糖來抵抗逆境。利用這一生理特點,發展藍細菌細胞工廠進行糖類分子的合成和分泌,將二氧化碳和太陽能直接轉化為蔗糖產品,是具有潛力的新
最新研究揭示藍細菌受光/暗調控的蛋白質降解
光對于光合生物(包括高等植物和藍細菌)是必需的,并參與調控蛋白質的合成與降解。光調控的蛋白質降解是光合生物中蛋白質質量控制的重要機制,其中最典型、研究最深入的是光系統II反應中心D1蛋白,其光誘導的降解和修復是光合作用能持續進行的保證。此外,是否存在大量未被發現的受光調控的蛋白質降解及修復尚不清
研究揭示藍細菌中賴氨酸甲基轉移酶的作用機制
蛋白質翻譯后修飾通過在一個或幾個氨基酸殘基上加上化學修飾基團而改變蛋白質的結構和功能,參與蛋白質的活性狀態、定位、折疊以及蛋白質-蛋白質間相互作用。賴氨酸甲基化是常見的蛋白質翻譯后修飾類型之一,其調控機制復雜,在生命調控過程中的地位較為重要,尤其在真核生物中的組蛋白上發生的甲基化修飾,對異染色質
微生物所在利用二氧化碳生產蛋白質方面取得重要進展
近年來,由于全球氣候、環境和能源問題,二氧化碳的封存、固定和轉化技術備受關注。光合自養原核生物藍細菌(cyanobacteria)由于生長相對快、不產內毒素、表達外源基因不形成包涵體等優點,成為二氧化碳生物轉化的研究熱點。通過對藍細菌進行工程改造,已經可以將二氧化碳生物轉化為一系列酮、醇、
細菌可以保存為化石嗎
生物學家曾在35億年前的歷史悠久地質構造中發覺了相近藍細菌的化石。藍細菌比絕大多數病菌都大,可以代謝一層層薄薄細胞壁。最關鍵的是,藍細菌可以產生大的糜棱巖構造,這類構造被稱作疊層石。假如將這類疊層石磨好薄薄片,之中將會發覺儲存細致的藍細菌和藻類植物化石。 病菌既沒有硬實的人體骨骼,都沒有硬實的
華中農業大學最新發表PNAS文章
來自華中農業大學,美國伊利諾伊大學芝加哥分校的研究人員發表了題為“Photoactivation mechanism of a carotenoid-based photoreceptor”的文章,從動態晶體學角度通過時間分辨技術與生物技術等方法對橙色胡蘿卜素蛋白的光合作用光保護進行了深入研究,
研究揭示光合藍細菌超分子復合體組裝與能量傳遞的結構基礎
光合作用的核心在于光能捕獲與電子能量轉移高效協同。在藍細菌中,缺鐵條件下表達的鐵應激誘導蛋白A(IsiA)會圍繞光系統I(PSI)形成多種不同類型的超復合體,以增強光能捕獲和光調控能力。其中,多層IsiA-PSI復合體在藍細菌適應環境脅迫中發揮重要作用,但學界對其精細的三維結構、組裝機制及能量傳遞途
生物燃料生產的中間環節可以省略
鏈烷烴是汽油、柴油的主要成分,許多生物都可自行產生。日前,美國研究人員通過基因工程方法對大腸桿菌進行了改造,可使其免去產生生物燃料的中間步驟,直接使用簡單的糖或者雜草生成鏈烷烴。相關研究發表在最新一期美國《科學》雜志上。 盡管許多由農作物和脂肪酸制造的生物柴油都能直接“喂進
藍藻與光合細菌區別
藍藻又名藍綠藻(blue—green algae),是一類進化歷史悠久、革蘭氏染色陰性、無鞭毛、含葉綠素a,但不含葉綠體(區別于真核生物的藻類)、能進行產氧性光合作用的大型單細胞原核生物。與光合細菌區別是:光合細菌(紅螺菌)進行較原始的光合磷酸化作用,反應過程不放氧,為厭氧生物,而藍細菌能進行光合作
我國科學家實現藍細菌直接利用二氧化碳合成葡萄糖
2023年6月10日,中國科學院青島生物能源與過程研究所的研究團隊以光自養生物為底盤,基于天然光合作用直接實現了葡萄糖的合成。研究發現以模式藍細菌藻株聚球藻PCC 7942為底盤,敲除其內源性葡萄糖激酶基因后,無需導入任何外源催化和轉運元件,僅通過短期的適應性進化就能獲得大量分泌葡萄糖的細胞工廠
我國科學家實現藍細菌直接利用二氧化碳合成葡萄糖
2023年6月10日,中國科學院青島生物能源與過程研究所的研究團隊以光自養生物為底盤,基于天然光合作用直接實現了葡萄糖的合成。研究發現以模式藍細菌藻株聚球藻PCC 7942為底盤,敲除其內源性葡萄糖激酶基因后,無需導入任何外源催化和轉運元件,僅通過短期的適應性進化就能獲得大量分泌葡萄糖的細胞工廠
Susan-Golden和James-Golden-受聘為生物能源所客座研究員
頒發聘任證書 7月9日,美國科學院院士、加州大學圣地亞哥分校杰出教授Susan Golden和James Golden教授應邀到中國科學院青島生物能源與過程研究所訪問交流,并受聘為研究所客座研究員。所長王利生為他們頒發了聘任證書。副所長呂雪峰出席聘任儀式并主持學術報告會。 報
Science:奇特的準有性基因轉移
聚球藻屬藍細菌(cyanobacteria Synechococcus)生活在美國黃石國家公園的溫泉中。日前,斯坦福大學的科學家們對這種細菌的天然種群進行了大規模測序,分析了其中的遺傳多樣性,揭示了這種多樣性的形成機制。 研究人員發現,這些細菌存在高水平的遺產物質分享和交換,就像一個流動的基因
固氮基因研究獲突破-能讓植物自行合成氮肥
?? 美國圣路易斯華盛頓大學日前發布新聞公報說,該校研究人員通過移植固氮基因,成功使一種光合作用細菌獲得了從空氣中吸收氮的能力。這將有助于研究植物固氮技術,培育不需要施氮肥的農作物。 圖片來源網絡 一些細菌和古菌能直接吸收空氣中的氮,生成有用的氮化合物,這一過程稱為固氮。植物沒有固氮能力,只有一些
海灘巖膠結作用研究獲進展
近日,中國科學院南海海洋研究所邊緣海與大洋地質重點實驗室助理研究員張喜洋、副研究員楊紅強與中國科學院南京地質古生物研究所等合作者在海灘巖微生物介導的膠結作用取得新認識。相關研究發表于《古地理學,古氣候學,古生態學》。 海灘巖是碳酸鹽礦物膠結海灘沉積物形成的海岸帶沉積巖,其快速強烈的膠結作用可減
微生物所在大腸桿菌中實現碳濃縮固碳
將CO2轉化為燃料或化學品,是實現CO2的資源化利用、緩解資源能源短缺和溫室效應的一種途徑。經遺傳改造的藍細菌或者藻類等光合自養微生物,可以將CO2轉化為包括乙醇、丁醇、丙酮、異丁醛、乳酸等在內的數十種化學品,但由于自養生物生長速度慢,CO2生物轉化為這些化學品的效率還比較低。 異養生物可以通
科學家提出礦物產氧新途徑和產氧光合作用進化理論
礦物-水界面產生的活性氧(H2O2和O2)對藍細菌祖先造成的進化壓力。何宏平團隊 供圖 近日,中國科學院廣州地球化學研究所研究員何宏平、朱建喜與香港大學教授李一良、加拿大阿爾伯塔大學教授Kurt O. Konhauser合作,從礦物表/界面反應的視角,結合生物可利用性和持續供應考慮,提出一種太古代
微生物所創建出利用二氧化碳生物合成丙酮的新途徑
二氧化碳(CO2)既是主要溫室氣體,又是寶貴的碳資源。創建新的生物合成途徑,實現利用太陽能將CO2高效生物轉化為石油基化學品,將為解決全球資源和能源問題開辟一條新路,對工業可持續發展具有重大意義。 丙酮是重要的有機溶劑和工業原料,是具有代表性的低值、大宗石化產品之一。我國每年的丙
四類生物細胞壁的成分和結構
藍細菌 在光學顯微鏡下觀察藍細菌的細胞壁是由兩層組成,內層為固有膜,外層為膠質鞘。有些物種兩層細胞壁的界限不明顯。在電子顯微鏡下觀察,固有膜分為4層。藍細菌細胞壁主要有肽葡聚糖(黏肽)組成,膠質鞘內含有一定量的纖維素。很多膠質鞘是無色的,但有一些物種的膠質鞘中含有褐綠素、褐紅素、黏球藻素等色素或