Name: 微生物群落，在自然和实验室 - 面试 (视频) | JoVE Journal
Uploaded: 2007-05-28T00:00:00.000+00:00
Duration: 29 min 13 s
Description: 了解微生物与环境相互作用机制，探索微生物群落动态及其基因组演化过程。本研究结合环境工程与生物工程方法，揭示自然微生物种群的功能多样性及生态适应策略。

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作者无任何利益冲突需要披露。

自然界与实验室中的微生物群落——访谈

Microbial Communities in Nature and Laboratory - Interview

我叫 Ed DeLong，是麻省理工学院的一名教授。我同时在土木与环境工程系以及生物工程系任职，这可能看起来是一个不寻常的组合，因为我实际上涉足了两个不同的领域。我们研究的一个方面与环境有关，特别是与微生物相关，研究它们如何影响环境，以及环境如何影响它们，这就是我们项目中土木与环境工程部分，也就是环境方面的内容。我们研究的另一个方面更侧重于生物工程。是什么让微生物具有生命活性？它们的结构是如何组成的？构成微生物或微生物群落的不同部分是如何协同发挥作用的？这两个领域之间的某种联盟结合得相当紧密。我个人的专业背景是普通微生物学，同时结合了一些海洋学。我，我在加州大学戴维斯分校获得了细菌学学士学位。之后，我在斯克里普斯海洋研究所获得了博士学位。我的博士学位实际上是海洋生物学，如果你相信的话。而我如今身处麻省理工学院。这一切是如何发生的？微生物学领域正在迅速变革。而目前我们对微生物的认识之所以取得重大进展，很大程度上得益于基因组学领域的技术进步。通常情况下，如果在显微镜下观察微生物，很难对其进行准确鉴定。尽管微生物具有一些不同的形态和大小，但这些特征并不能充分说明该生物体的身份或其功能。因此，微生物学家通常只能在实验室中观察微生物，这种方法虽然极为有效，但基本上属于医学微生物学的延伸。你可以从环境中分离出一种微生物，就像分离一种化学物质一样。一旦获得了这种纯培养的微生物，即纯的微生物物种，就可以研究其表型、特征以及使其能够在环境中发挥作用的各种属性，等等。然而，在理解整个微生物世界方面，这种方法存在两个问题。其一是，微生物在实验室中的行为并不总是与其在自然环境中的行为相同。另一个更为严重的问题是，大多数微生物物种实际上很难被驯化。我们在实验室中培养的微生物“动物园”通常仅代表自然界中微生物多样性的约0.1%。因此，微生物世界中存在一个巨大的组成部分，我们迄今尚无法在实验室中培养，因而对其知之甚少。然而，这代表了自然界中绝大部分的生物量。这一点之所以重要，原因有很多。但其中一个主要原因是，微生物可以说是自然界中能量和物质转化的驱动力。因此，诸如温室气体和能量在生态系统中的流动，其规模之大，与我们讨论的某些气体相比极为显著。每年以吉吨计的通量，实际上是由微生物物种以分布广泛的方式介导的，尽管单个微生物非常微小。正是数量上的优势以及微生物在地球上的广泛分布特性，推动了大量物质和能量的转移。而且，这正是在微生物自身的环境中、在自然界中理解它们的一个重要而有力的理由。随着基因组学逐渐成为研究前沿，对整个微生物基因组进行测序变得越来越容易，成本也越来越低。当然，这一进程大约始于二十世纪九十年代中期。当这一现象开始出现后，人们意识到可以利用相同的技术来研究自然环境中微生物基因组的特性，而无需对其进行培养。这一方法实际上是更早期由卡尔·伍斯（Carl Woese）和诺姆·佩斯（No

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微生物群落，在自然和实验室 - 面试

探究白蚁后肠中的微生物群落——访谈

微生物群落生物学——访谈

本文详细描述了从田间挖掘植物根系以及将样品处理为内生圈、根际和土壤的方法，包括DNA提取和数据分析方法。本文旨在使其他实验室能够采用这些技术来研究土壤、内生圈和根际微生物组。...

多年生草本植物实验中土壤、根际及根部微生物群落的分离与分析

由于土壤不透明，其内部微生物组分之间的相互作用难以在细胞分辨率下直接观察。本文介绍了两种微流控工具，为研究真菌-微生物相互作用提供了新的机会。这些装置用途广泛且操作简便，能够实现高时空控制，并在细胞水平上进行高分辨率成像。...

用于在细胞水平上探究真菌-微生物相互作用的微流控工具

堆肥微宇宙实验将自然界中存在的微生物多样性引入实验室，以促进对秀丽隐杆线虫（Caenorhabditis...

堆肥微宇宙作为微生物组研究中微生物多样性高且接近自然环境的实验体系 秀丽隐杆线虫

我们提出了一种优化的扫描电子显微镜实验方案，用于观察包含植物和真菌生物量以及微生物群和生物膜的高度异质且脆弱的样品。该方案可用于描述微生物群空间结构的维度特征。...

切叶蚁菌圃的微生物群落：通过扫描电子显微镜可视化微生物景观

Christopher Hughes：血管生成研究的体外模型（访谈）

使用微流控技术研究细菌趋化性——访谈

在这次访谈中，Lindquist 博士阐述了蛋白质折叠、朊病毒疾病与神经退行性疾病之间的关系。蛋白质折叠问题是现代生物学的核心。除了传统的生化功能外，蛋白质还能介导生物信息的传递，因此可被视为一种遗传物质。蛋白质这一新近发现的功能，对人类疾病的研究具有重要意义。Lindquist...

访谈：蛋白质折叠与神经退行性疾病研究

过去，许多体外培养系统——主要是单层培养——常常存在一个缺点，即分化的原代细胞寿命相对较短，并在培养过程中发生去分化。因此，它们的大多数器官特异性功能迅速丧失。为了在体外更好地重现这些细胞的生理条件，人们已对传统的单层培养方法进行了多种改进和优化。...

访谈：用于干细胞研究的生物反应器及表面修饰三维支架

了解微生物与环境相互作用机制，探索微生物群落动态及其基因组演化过程。本研究结合环境工程与生物工程方法，揭示自然微生物种群的功能多样性及生态适应策略。

自然界与实验室中的微生物群落——访谈

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