基因横向转移在细菌进化中的作用

生物进化研究处于生物科学体系的核心和前沿。自达尔文创立进化论以来,随机突变一直被认为是进化的动力,基因横向转移在进化中的作用和发生机制是近年来生物进化研究中的难点。在项目研究过程中创新研究方法,探索极端环境细菌重要功能和细菌表面多糖抗原的进化规律,研究基因横向转移的作用和发生机制。项目完成对认识生物进化具有重要科学意义,对微生物遗传育种、新发病原体防控等具有重要应用价值。

改进细菌进化算法在作业车间调度问题的应用

应用细菌进化算法求解了作业车间调度中单目标多解排程问题,采用了基于操作的编码来保证调度方案的可行性,并采用互换交叉操作的局部调度应用于基因的交换优化,以改进经典细菌进化算法,最后采用多个范例进行计算,以验证所提方法的绩效。

基于细菌进化及多属性决策的航迹规划方法研究

为了优化和完善航迹规划,将细菌进化算法和多属性决策理论相结合。对转弯角的编码考虑了飞行器过载限制;生成初始种群时初始角度分散选取,以保证种群多样性防止早熟;通过变异和基因转移,减少种群数目,加快进化速度;采用生存概率、路径长度、转弯角度综合评价航迹,应用多属性决策方法选择最优航迹。仿真结果表明,优化效率显著提高,规划的航迹有效地规避了威胁。

求解柔性作业车间调度问题的细菌算法对比及改进

为充分探讨细菌系列算法求解离散优化问题的能力,针对柔性作业车间调度问题,采用细菌趋化算法、细菌群体趋化算法、细菌进化算法、细菌群游算法和细菌觅食优化算法进行求解.首先建立了以完成时间为目标的柔性作业车间调度问题模型,然后用5种细菌算法进行求解,数值试验结果表明:细菌觅食算法的寻优能力最强.接着,进一步对细菌觅食算法进行了改进,针对其关键操作设计了数十种算子,最终得到优化能力最强的算法结构和算子组合.最后的数值实验表明,改进的细菌觅食算法寻优能力及稳定性大幅提升,体现出非常好的全局开发能力和局部搜索能力.

沙门菌致病岛7的获取对沙门菌进化的影响

致病岛是负责编码细菌毒力相关基因的染色体片段，它一般具有相对分子量较大，处于染色体特定位置（如tRNA位点内或附近，或位于与质粒，噬菌体整合位点附近），其G＋C含量与宿主细菌有明显差异等特点…。大多数致病岛两端具有顺向重复序列或插入序列。致病岛可以在不同细菌之间进行水平平移，尤其是噬菌体和质粒介导的水平平移，这与病原菌的进化是有密切联系的。

细菌遗传中的性因子—F质粒

细菌中除了一个环形裸露的染色体DNA分子外,还有一些染色体外环形DNA分子称为质粒,F质粒是最早发现的一种细菌质粒。它是一种分子量不超过1×10~8道尔顿的染色体外的环状DNA分子,它具有三个基本特征:①可以自主复制,②可与染色体整合(Hfr形成),③感染。它是一种自体繁殖的“向量”(单向转移),在细菌中决定某些性状,最主要的是致育性。它在细菌遗传中起着重要作用。本文简要地阐述了F质粒的发现、结构。

结核DNA指纹改变：再感染，进化，还是实验室差错？

背景 由于模式进化，新近感染和实验室差错等原因，结核分枝杆菌菌株的DNA指纹带型特征在个体内及流行病学上有联系的个体之间发生改变。我们试图研究这些因素的重要性。方法 对1996～2001年间马拉维北部诊断为结核病人进行结核菌分离培养，采用限制性片段长度多态性(RFLP)进行指纹分析。通过年代或分离的阳性培养推断出可能存在的实验室差错。

食品与临床分离的致病性副溶血性弧菌耐药性比较

目的比较食品与临床分离的致病性副溶血性弧菌耐药性差异,为该菌耐药机制研究提供基础。方法运用K-B纸片法,对上海市28株临床菌株、18株食品源菌株的副溶血性弧菌进行耐药性监测,以PCR分析菌株的耐药基因。再用多位点测序技术揭示46株副溶血性弧菌的遗传多样性,针对相同进化分支中不同来源的分离株进行耐药性比较。结果28株临床菌株的耐药率(100%)明显高于18株食品源分离株(88.9%),而且临床菌株全部为多重耐药性菌株(n=28),而食品源中仅有2株具有多重耐药性。临床菌株所携带的耐药基因数量比食品源分离菌株更多、种类更为丰富。多位点测序分型结果也显示相同的趋势,在同一进化分支中,临床菌株的耐药性也显著高于食品分离株。结论本研究系统地比较食品与临床分离的致病性副溶血性弧菌耐药表型与耐药基因型的差异,分析了耐药性形成的原因,为副溶血性弧菌耐药性的起源、传播与控制提供依据。

布鲁氏菌持续性感染机制研究进展

布鲁氏菌是一种兼性胞内寄生菌,其引起的布鲁氏菌病(Brucellosis)是一种严重危害人和家畜健康的人兽共患传染病,可以引起人的波浪热,母畜流产以及公畜睾丸炎等症状,严重阻碍畜牧业的发展和公共卫生安全[1]。布鲁氏菌没有经典的毒力因子,如荚膜、外毒素、菌毛和质粒等,在长期进化过程中,布鲁氏菌从一种营自由生活的古细菌进化成为胞内寄生的病原菌,最终演化为具有宿主偏好性的不同种布鲁氏菌。

耐药基因新闻

全球范围内的抗生素滥用在最近受到了非常多的关注。由于过量使用抗生素，越来越多的细菌产生了耐药性，从而造成了“超级细菌”的出现。与此同时，新型抗生素的研发并没有能跟上细菌进化的速度。根据世界卫生组织的估计，N2050年，全球每年可能会有一千万人死于耐药细菌。

生活中的沉默杀手

肉中的抗菌药 我们都感受过趣级细菌带来的阴影和恐慌，细菌进化到如此强大以至于让所有抗菌药都在它面前都无能为力，滥用抗生素正是源源不断产生的细菌的一个重要温床。 谈到抗蘸药滥用．大家首先想到的肯定是医院和药店，但谁会想到我们每天摄人的猪肉、牛肉里也会有残留的抗菌药呢？你对我们国家兽用抗菌药的情况又了解多少呢？

多利益主体主动配电网规划研究

从经济性和可靠性角度出发对主动配电网进行规划,利用进化细菌觅食算法优化配电网线路,对分布式电源进行选址定容。在目标算例中,得出配电网架运维成本最低、用户总运行成本最小的最优方案。

畅游感官世界

一起来探索人类五感,和其他你一直拥有但可能从不知晓的感官背后的科学知识。感官的进化可以追溯至数十亿年前,那时的史前细菌开始与其所处的环境互动。最先出现的感觉可能是味觉,大约20亿年前,细菌进化出了一种可以探测附近营养物质的方法。直到大约5亿年前,脊椎动物才进化出了真正的味觉。

细菌基因组稳定性和变异性之间动态平衡的自发调控：遗传开关的作用及其分子机制

细菌在进化的过程中要保持高度的遗传稳定性来实现种系的繁衍,但同时也需要一定的变异性来适应环境的变化.这一对看似尖锐的矛盾在细菌基因组内却实现了完美的调和.已有大量研究确证,细菌的遗传稳定性主要是由DNA错配修复系统维持的.那么,遗传变异性又是怎么实现的?这个问题长期没有明确的答案.最近的细菌比较基因组学研究结果表明,错配修复系统中的mutL基因可由一个6碱基重复序列拷贝数的自发变换来调控细菌的遗传稳定性和变异性之间的动态平衡,起到遗传开关的作用.本文对遗传开关的发现和理论提出过程进行了详述,并对其在细菌进化中的作用进行了展望.

基于宏基因组测序的细菌株水平研究进展

宏基因组指样本中全部生物遗传物质的集合。目前,细菌的宏基因组学研究主要包含群落组成结构、遗传多样性以及重要功能基因谱等内容,相关分析通常基于细菌的属或种水平开展。随着高通量测序技术和生物信息学分析技术的发展,宏基因组研究已初步达到细菌株水平解析度,为推断细菌生态和进化规律等提供了新的工具和科学认识。本研究从遗传多样性、疫情暴发溯源研究以及重要功能基因谱3个方面,对基于宏基因组测序的细菌株水平研究进展进行了总结,以期为该技术的发展应用提供参考。

海洋浮霉状菌多样性与生态学功能研究进展

浮霉状菌为一个独立的细菌门,具独特的细胞结构与基因组组成,是一类重要的环境微生物。有趣的是,浮霉状菌在海洋环境中具多样的生态学功能,如参与海洋碳循环、海洋厌氧氨氧化过程、矿物质富聚作用、及藻赤潮等,现已成为国际海洋环境微生物研究最热门的领域之一。然而,目前国内对该细菌门的研究进展尚无综合报道,由此,本文综合最新和最重要的文献综述了海洋浮霉状菌多样性及生态学功能的最新进展,并结合自己的工作对该领域未来的研究进行了展望。