資源微生物與功能分子河南省高校(省級(jí))重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室培育基地
“資源微生物與功能分子省級(jí)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室培育基地”依托于河南師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院,、河南師范大學(xué)微生物研究所和河南師范大學(xué)微生物學(xué)科,,2012年被河南省教育廳批準(zhǔn)建設(shè)。
實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有人員18人,。其中研究人員16人,,技術(shù)人員1人,管理人員1人,,具有博士學(xué)位人員15人,,具有高級(jí)職稱人員14人,其中6人具有海外研究經(jīng)歷,,成員中1名為省特聘教授,、3名校特聘教授、1人獲得教育部高校新世紀(jì)優(yōu)秀人才,、3人獲得河南省杰出青年基金,,是一支高素質(zhì)、國際化,、年輕的研究隊(duì)伍,。
實(shí)驗(yàn)室研究方向:微生物資源與環(huán)境生物技術(shù)、微生物催化與發(fā)酵,、功能分子的生物學(xué)效應(yīng)及開發(fā)應(yīng)用,。
(1)微生物資源與環(huán)境生物技術(shù)方向主要集中在微生物污水處理技術(shù)開發(fā)、微生物菌種和酶資源開發(fā),、微生物污染生態(tài)反應(yīng)和污染修復(fù)技術(shù)開發(fā)等方面研究,,成功建立了味精廢水、色拉油加工廢水,、造紙廢水,、印染廢水,、生物強(qiáng)化酚類廢水等微生物處理系統(tǒng),完成印染廢水酵母菌處理技術(shù)的中試研究,,成功應(yīng)用于印染企業(yè)的污水處理工程,,該成果于2008年獲得河南省科技進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng);針對難降解的染料,、多環(huán)芳烴和酚類物質(zhì)的降解,,篩選和獲得具有廣泛降解能力的微生物菌種,開展降解機(jī)理研究和酶資源及微生物菌種資源的開發(fā),,對菌種特性,、產(chǎn)酶能力、污染物降解能力,、動(dòng)力學(xué)過程,、高效菌劑研制以及應(yīng)用于實(shí)際廢水處理的反應(yīng)器研制等方面進(jìn)行了深入研究;利用分子生物學(xué)技術(shù)分析土壤系統(tǒng),、污水處理系統(tǒng)和濕地生態(tài)系統(tǒng)中污染物和微生物生態(tài)群落的關(guān)系,;針對獸藥抗生素隨糞便施肥后的污染問題,深入研究了抗生素暴露條件下植物根際微生物群落結(jié)構(gòu)變化,、土壤功能酶活性,、抗性微生物和抗性基因在土壤和植物中的水平轉(zhuǎn)移等一系列國際前沿問題,,主持和完成多項(xiàng)國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目,。
(2)微生物催化與發(fā)酵方向主要集中于利用微生物發(fā)酵及催化來生產(chǎn)有用代謝產(chǎn)物或菌體。在傳統(tǒng)工業(yè)發(fā)酵過程優(yōu)化與放大策略基礎(chǔ)上,,引入系統(tǒng)生物學(xué)的觀點(diǎn),,從全局的角度采集反應(yīng)過程宏觀和微觀各層次的生物信息,通過信息分析,,實(shí)現(xiàn)產(chǎn)物合成相關(guān)代謝通路的調(diào)控,。進(jìn)行生物催化劑(酶或細(xì)胞)的發(fā)現(xiàn)、改造及其功能開發(fā),,利用基因工程及代謝工程技術(shù)與生物催化劑工程技術(shù)結(jié)合,,通過微生物細(xì)胞及酶的改造,催化合成一些新穎的代謝產(chǎn)物或提高催化效率強(qiáng)調(diào),,并致力于“一酶多用”及“酶系催化”技術(shù)平臺(tái)的建立,,催化產(chǎn)品涉及醫(yī)藥中間體、氨基酸,、食品添加劑,、酶制劑等領(lǐng)域。目前該方向已經(jīng)建立了良好的科研條件和技術(shù)平臺(tái),,具備扎實(shí)的工作基礎(chǔ),,并取得了一系列的科研成果,部分項(xiàng)目已經(jīng)轉(zhuǎn)讓并使企業(yè)獲得了良好的經(jīng)濟(jì)效益。
(3)功能分子的生物學(xué)效應(yīng)及開發(fā)應(yīng)用研究方向主要以微生物,、動(dòng)物與植物產(chǎn)生的功能分子(包括其基因)為研究對象,,研究這些物質(zhì)在生物體內(nèi)對遺傳發(fā)育及代謝調(diào)控的作用,篩選對生命過程有價(jià)值的功能分子,,并通過微生物轉(zhuǎn)化或發(fā)酵開發(fā)成抑菌,、抗病毒、抗癌,、抗逆性和抗衰老等藥物,,或者利用其分子機(jī)理開展基因治療和代謝調(diào)節(jié)。該方向研究發(fā)現(xiàn)和篩選獲得了一批對植物病原微生物有抑制效應(yīng)的活性分子,、在水稻細(xì)胞信號(hào)通路中起關(guān)鍵作用的蛋白質(zhì)調(diào)節(jié)分子,、維持染色體的穩(wěn)定和DNA損傷修復(fù)的功能分子以及在細(xì)胞調(diào)控和分化中起重要作用的功能分子或功能基因,這些功能分子的進(jìn)一步開發(fā)將在植物生防和生長調(diào)節(jié),、農(nóng)業(yè)污染修復(fù),、抗癌抗病毒新藥開發(fā)等方面實(shí)現(xiàn)突破。
三個(gè)研究方向均具有實(shí)力雄厚的帶頭人和研發(fā)隊(duì)伍,,以微生物為主要研究對象,,圍繞現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展中環(huán)境、工業(yè),、農(nóng)業(yè),、發(fā)酵、醫(yī)藥等領(lǐng)域的熱點(diǎn)問題,,從微生物種質(zhì)資源,、酶資源、活性分子和功能分子的獲得,、產(chǎn)生條件,、產(chǎn)生機(jī)制、作用對象等方面開展大量研究,,已經(jīng)建立了細(xì)菌,、真菌分類鑒定的分子生物學(xué)和系統(tǒng)學(xué)平臺(tái)、微生物菌種保藏平臺(tái),、基于宏基因組和宏轉(zhuǎn)錄技術(shù)的環(huán)境微生物群落分析平臺(tái),、500L規(guī)模的微生物發(fā)酵中試平臺(tái)、微生物工業(yè)廢水處理中試基地,、功能基因和蛋白質(zhì)篩選技術(shù)平臺(tái)以及多家企業(yè)橫向合作和轉(zhuǎn)化平臺(tái),。
實(shí)驗(yàn)室近3年來承擔(dān)和完成國家級(jí)和省部級(jí)項(xiàng)目40余項(xiàng),經(jīng)費(fèi)總額達(dá)812萬元,,發(fā)表論文162篇,,其中SCI,、EI論文50余篇,授權(quán)專利2項(xiàng),,申請專利5項(xiàng),,獲得河南省科技進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)1項(xiàng)、二等獎(jiǎng)1項(xiàng),,三等獎(jiǎng)1項(xiàng),,出版學(xué)術(shù)專著1部,教材3部,,轉(zhuǎn)讓和采納技術(shù)3項(xiàng),,取得巨大經(jīng)濟(jì)和環(huán)境效益。
目標(biāo)和特色:以微生物資源和生物活性功能分子為主要研究對象,,利用現(xiàn)代生物技術(shù)手段,,立足于河南,瞄準(zhǔn)國際發(fā)展前沿,,通過對微生物資源的挖掘和生物活性物質(zhì)的深入研究,,開發(fā)出一系列應(yīng)用于環(huán)境治理、藥品,、食品,、酶制劑、生物農(nóng)藥和飼料等功能各異的新產(chǎn)品或新技術(shù),,其突出特色和優(yōu)勢在于微生物資源和功能分子的挖掘與開發(fā)能力強(qiáng),,應(yīng)用技術(shù)形成和轉(zhuǎn)化潛力巨大,與企業(yè)廣泛開展產(chǎn)學(xué)研結(jié)合和橫向合作研究,。因而近年來取得了一系列理論研究成果和應(yīng)用技術(shù)成果,,為推動(dòng)河南省相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展及升級(jí)作出貢獻(xiàn)。