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中科院研究员向华做客我校微生物学前沿论坛

核心提示: 5月24日上午,中科院微生物所研究员向华做客我校生命科学技术学院微生物学前沿论坛,在第一综合楼A202学术报告厅带来题为“嗜盐古菌解析:从生物塑料高质合成&CRISPR高效适应”的学术报告。

南湖网讯(通讯员 张珠峰)5月24日上午,中科院微生物所研究员向华做客我校生命科学技术学院微生物学前沿论坛,在第一综合楼A202学术报告厅带来题为“嗜盐古菌解析:从生物塑料高质合成&CRISPR高效适应”的学术报告。

向华所研究的地中海富盐菌是一种可以生产生物可降解塑料(PHA,包括PHB,PHBV等)的微生物,这种微生物生长在地中海海水的盐场中。1972年首次观察到嗜盐古菌可以积累PHA,但是在30多年的研究中对嗜盐古菌产PHA的研究没有进入基因水平,尚不清楚嗜盐古菌是如何产生PHA的。向华所在课题组在2009年完成地中海富盐菌基因组测序,在此基础上建立了高效的遗传操作系统,通过寻找关键基因、关键途径、调节机制三个层次,结合生物信息预测及遗传与代谢验证,在国际上首次发现并证明了CO2经过3-羟基丙酸途径直接固定至PHBV进行碳贮存;并利用功能蛋白组学揭示了嗜盐古菌PHA代谢与调节的关键基础。

向华研究的另一种细菌是西班牙盐盒菌。通过这种微生物可以研究CRISPR(获得性免疫系统)中的关键一步——“适应”过程,即从外源病毒或质粒获得新的spacer序列并整合到CRISPR结构中的过程。在该课题的研究中,向华跑遍了中国海岸线上的晒盐场,专门为西班牙盐盒菌找了一种病毒HHPV-2。通过这个病毒来感染西班牙盐盒菌,用基因敲除互补实验和生物信息分析,发现“引发适应”是CRISPR适应过程高效靶向病毒的原因,同时发现西班牙盐盒菌可以通过识别PAM来区分异己,从而消灭病毒保护自己,更为有意义的是,向华所在的课题组还发现了新的spacer特异整合进入CRISPR近Leader端的机制,消除了国际上关于这个热点的争论。在最近的工作中,还发现西班牙盐盒菌适应机器可以在DNA上发生链特异性滑动寻取spacer,通过识别特殊的5’-TTC序列和CNN-3’序列来决定spacer的尺寸。

简介:向华,中国科学院微生物所研究员,博士生导师。国家杰出青年科学基金获得者(2009年),现任中国遗传学会常务理事、微生物遗传专业委员会主任,中国微生物学会普通微生物专业委员会副主任;国际期刊Journal of Genetics and Genomics副主编,Applied and Environmental Microbiology编委;中国科学院微生物研究所学位委员会副主任,微生物资源前期开发国家重点实验室副主任等职。主要致力于极端嗜盐古菌的遗传、代谢及生物工程研究。在古菌染色体复制起始机制、碳代谢及PHA合成机制、CRISPR抗病毒适应机制等方面取得系统性突破。

审核人:彭楠

责任编辑:秦鹏飞
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