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盛會(huì)邀請(qǐng)丨2025全國(guó)表面分析技術(shù)及新材料表征研討會(huì)
2025年4月28日09:00至4月29日12:00，化工儀器網(wǎng)[詳細(xì)]
我國(guó)科學(xué)家在微生物生物膜功能代謝組學(xué)領(lǐng)域取得新進(jìn)展
2021年01月22日 15:08:16
來(lái)源：生命科學(xué)部 點(diǎn)擊量：4845
生物膜(Biofilms)是由微生物形成的一種被膜組織,，是微生物為抵抗外界脅迫條件而維持生存的特殊膜組織。生物膜的形成直接造成臨床上90%以上抗生素耐藥的發(fā)生,，也關(guān)聯(lián)腫瘤,、糖尿病和神經(jīng)系統(tǒng)疾病等耐藥的發(fā)生(病灶處由于細(xì)菌感染形成生物膜)。此外,，生物膜的形成對(duì)多個(gè)行業(yè)都產(chǎn)生巨大的危害,，如金屬精密儀器腐蝕，水環(huán)境污染,，食品污染等,。總之,，微生物生物膜的形成,，具有巨大的危害。盡管科學(xué)界進(jìn)行半個(gè)世紀(jì)的研究
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在國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(批準(zhǔn)號(hào)：81274175,，31670031 )等資助下,，上海交通大學(xué)呂海濤課題組，整合運(yùn)用精準(zhǔn)靶向代謝組學(xué)和遺傳學(xué)整合策略(Precision-Targeted Metabolomics combined with genetic method),、結(jié)合電鏡表型分析(Imaging visualization),，從小分子代謝角度，在大腸桿菌生物膜體系當(dāng)中精準(zhǔn)發(fā)現(xiàn)和驗(yàn)證若干具有調(diào)控生物膜形成的功能代謝產(chǎn)物,，并初步闡明鐵載體生物合成介導(dǎo)的鐵離子調(diào)控功能代謝物表達(dá),，進(jìn)而影響生物膜形成的代謝機(jī)理。研究成果以“基于質(zhì)譜的靶向代謝組學(xué)精準(zhǔn)表征調(diào)控大腸桿菌生物膜形成的新功能代謝物”(Mass spectrometry based targeted metabolomics precisely characterized new functional metabolites that regulate biofilm formation in Escherichia coli)為題,，于2020年12月26日在線發(fā)表于《分析化學(xué)學(xué)報(bào)》(Analytica Chimica Acta),。
在國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(批準(zhǔn)號(hào)：81274175,，31670031 )等資助下,，上海交通大學(xué)呂海濤課題組，整合運(yùn)用精準(zhǔn)靶向代謝組學(xué)和遺傳學(xué)整合策略(Precision-Targeted Metabolomics combined with genetic method),、結(jié)合電鏡表型分析(Imaging visualization),，從小分子代謝角度，在大腸桿菌生物膜體系當(dāng)中精準(zhǔn)發(fā)現(xiàn)和驗(yàn)證若干具有調(diào)控生物膜形成的功能代謝產(chǎn)物,，并初步闡明鐵載體生物合成介導(dǎo)的鐵離子調(diào)控功能代謝物表達(dá),，進(jìn)而影響生物膜形成的代謝機(jī)理。研究成果以“基于質(zhì)譜的靶向代謝組學(xué)精準(zhǔn)表征調(diào)控大腸桿菌生物膜形成的新功能代謝物”(Mass spectrometry based targeted metabolomics precisely characterized new functional metabolites that regulate biofilm formation in Escherichia coli)為題,，于2020年12月26日在線發(fā)表于《分析化學(xué)學(xué)報(bào)》(Analytica Chimica Acta),。
生物膜(Biofilms)是由微生物形成的一種被膜組織,，是微生物為抵抗外界脅迫條件而維持生存的特殊膜組織,。生物膜的形成直接造成臨床上90%以上抗生素耐藥的發(fā)生,，也關(guān)聯(lián)腫瘤、糖尿病和神經(jīng)系統(tǒng)疾病等耐藥的發(fā)生(病灶處由于細(xì)菌感染形成生物膜),。此外,，生物膜的形成對(duì)多個(gè)行業(yè)都產(chǎn)生巨大的危害，如金屬精密儀器腐蝕,，水環(huán)境污染,，食品污染等?？傊?，微生物生物膜的形成，具有巨大的危害,。盡管科學(xué)界進(jìn)行半個(gè)世紀(jì)的研究探索,，鑒于其形成的分子機(jī)理非常復(fù)雜，目前仍尚未系統(tǒng)解析,，因而缺乏有效的策略清除不同領(lǐng)域生物膜的形成,，抑制其毒副作用和危害的產(chǎn)生。本研究首次利用課題組新開發(fā)建立的精準(zhǔn)靶向代謝組學(xué)方法,，系統(tǒng)研究鐵離子動(dòng)態(tài)調(diào)控大腸桿菌生物膜形成的代謝規(guī)律,，以及其與大腸桿菌鐵載體生物合成的互作關(guān)系。研究結(jié)果證實(shí),，鐵載體能夠介導(dǎo)鐵離子的跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)和生物利用,，進(jìn)而調(diào)控微生物細(xì)胞內(nèi)五個(gè)功能代謝物的生物合成和表達(dá)，這些功能代謝產(chǎn)物能夠有效調(diào)控生物膜的形成和解離 (圖1),。
本研究首次從功能代謝角度發(fā)現(xiàn)和表征微生物生物膜的形成的代謝調(diào)控規(guī)律,，為未來(lái)從功能代謝物與鐵離子/鐵載體的互作角度，設(shè)計(jì)全新策略清除生物膜的形成,，徹底解決上述不同生命科學(xué)領(lǐng)域與生物膜相關(guān)的有害挑戰(zhàn),，提供重要科學(xué)基礎(chǔ)。
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