PACE——nature噬菌体辅助连续进化器

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湖南省名校联考联合体2023-2024学年高一下学期期末考试生物学试题(含答案)

湖南省名校联考联合体2023-2024学年高一下学期期末考试生物学时量：75分钟满分：100分一、单项选择题（本题共12小题，每小题2分，共24分。

在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。

）1．2024年研究发现了第一种固氮真核生物——贝氏布拉藻，其与一种名为UCYN-A的细菌密切互动。

大约1亿年前，该细菌与藻类开始了共生关系，最终演变成了藻类细胞中的一个专门用来固氮的细胞器，将其命名为Nitroplast。

这一发现意义重大，为从内共生体到真正细胞器的转变提供了一个新视角。

下列关于叙述错误的是A．固氮所获得的N元素可用于合成蛋白质、核酸、ATP等物质B．贝氏布拉藻与UCYN-A细菌共有的细胞器是核糖体C．固氮根瘤菌和UCYN-A细菌一样都是自养生物D．推测Nitroplast能像细菌一样进行分裂增殖2．几丁质是昆虫外骨骼和真菌细胞壁的重要成分。

中国科学家首次解析了几丁质合成酶的结构，进一步阐明了几丁质合成的过程，该研究结果在农业生产上具有重要意义。

下列叙述正确的是A．图示中的单糖就是葡萄糖B．细胞通过协助扩散将几丁质运到胞外C．细胞核是真菌合成几丁质的控制中心D．青霉素抑制细胞壁的合成可用于防治真菌感染3．将人胰岛素A链上1个天冬氨酸替换为甘氨酸，B链末端增加2个精氨酸，可制备出一种长效胰岛素类似物。

下列关于该类似物的叙述错误的是A．比人胰岛素多了2个肽键B．长效的原因可能是人体内降解该物质的速率比较慢C．与人胰岛素有相同的靶细胞，可降低血糖浓度D．作为一种信息分子，体现了细胞膜的选择透过性4．下列有关细胞呼吸原理应用的叙述，错误的是A．耐低氧的水稻种子撒播于农田，灌水覆盖，可以有效防治鸟害、鼠害B．油菜种子播种时宜浅播，原因是萌发时需要消耗大量氧气C．小麦种子入库贮藏时，在无氧和低温条件下贮藏时间延长D．苹果表面涂一层果蜡，可以减缓苹果的水分流失和呼吸作用，延长其保鲜期5．成体秀丽隐杆线虫的发育过程共产生1090个体细胞，其中131个体细胞凋亡后消失。

进化的力量——2018年诺贝尔化学奖简介

2018年诺贝尔化学奖授予了美国科学家弗朗西斯·阿诺德、乔治·史密斯和英国科学家格雷戈里·温特，获奖理由是：在掌控进化的方式及利用其为人类带来最大福祉方面做出重要贡献。

通过定向进化开发出来的酶如今被用于生产生物燃料、药物和其他物质。

同时，利用一种被称为噬菌体展示技术的方法进化出来的抗体，能够对抗自体免疫性疾病并在某些情形下治疗转移性肿瘤。

阿诺德的贡献：让酶定向进化进化，更准确地说是演化，在生物学上一般都认为是由随机和偶然的因素促发和推动的。

但是，阿诺德的研究表明，进化可以在人类的有意引导下发生。

实际上，这样的进化早就体现在人类千万年来对作物（如水稻、小麦和玉米）和动物（如猪、牛、羊）等的驯化上。

阿诺德的引导进化是体现在对酶的改造上。

1993年，阿诺德首次进行了酶的定向进化。

酶的本质是蛋白质，但是它能催化化学反应，以此为契机，阿诺德改进了新型催化剂的常规方法，并把酶的用途扩大到生产更为绿色环保的化学物质，如药物和可再生燃料等。

20世纪末，阿诺德对枯草杆菌蛋白酶产生了兴趣，尝试把它的催化条件从正常的水溶液转换到特殊的有机溶剂二甲基甲酰胺（DMF）中，希望获得更大的催化活性和更快的催化速度。

酶是极其复杂的分子，由20种不同的氨基酸构成。

这些氨基酸可以被无限地结合起来，单个酶可包含上千个氨基酸。

它们连接成长链，长链又能折叠形成特定的三维结构。

阿诺德根据进化论中的“适者生存”理论，在定向进化中进行选择。

□ 张田勘进化的力量—2018年诺贝尔化学奖简介基于枯草杆菌蛋白酶分解牛奶蛋白和酪蛋白的事实，阿诺德选择一种枯草杆菌蛋白酶变体，可以在含有35%二甲基甲酰胺的溶液中最有效地分解酪蛋白。

随后，对枯草杆菌蛋白酶的基因进行分离编码，然后使用不同的技术让基因变异，并将新的变异基因片段重新插入细菌中。

细菌会产生数千种不同的枯草杆菌蛋白酶变体，阿诺德则根据需要对其进行筛选，选择那些活性更高，或者是在高温以及存在某些特定化学物质的条件下才发挥作用的枯草杆菌蛋白酶变体。

原生生物2003

原生生物是简单的真核生物，多为单细胞生物，亦有部份是多细胞的，但不具组织分化。这个界别是真核生物中最低等的。制造养分的方式，有的跟真菌一样，吸收外间的营养；有的能行光合作用，亦能捕食，例如裸藻。所有原生生物都生存于水中。常见的原生生物包括纤毛虫（ciliates）、变形虫、疟原虫、粘菌、浮游生物、海藻，也有光自营的单细胞游动微生物，如眼虫等。
藻类
原生动物类
原生菌类
藻类包括好几个相当不同的生物群，他们共同特点是具有光合作用的能力，而且保有在水中生长的原始习性，藻类异于植物之处，在于 (1)单细胞藻类(unicellular algae)，其本身即可作为配子 (gamete) (2)一些多细胞藻类(multicellular algae)，其配子囊 (gametangium，产生配子的构造) 和孢子囊(sporangiun，产生孢子的构造) 为单细胞构造 (3)其余的多细胞藻类，其配子囊为多细胞构造，但每个细胞都具有生殖能力，各产生一个配子。藻类主要生长在淡水、咸水或半咸水的水域中，或泥土中，下雨过后的水洼、花盆外侧、墙上，或与菌类 (如地衣)、植物 (如满江红叶部空腔内的念珠藻)、动物共生。藻类涵盖了原核生物、原生生物界和植物界。原核生物界中的藻类有蓝绿藻和一些生活在无机动物中的原核绿藻。属于原生生物界中的藻类有裸藻门、甲藻门（或称涡鞭毛藻）、隐藻门、金黄藻门（包括硅藻等浮游藻）、红藻门、绿藻门和褐藻门。而生殖构造复杂的轮藻门则属于植物界。属于大型藻者一般仅有红藻门、绿藻门和褐藻门等为大型肉眼可显而易见之固著性藻类。
金黄藻门
1.鞭毛：多数金藻为裸露的运动个体，具二条鞭毛，个别具一条或三条鞭毛。具鞭毛的种类，鞭毛基部有1－2个伸缩泡。 2.无细胞壁：多数金藻为裸露的运动个体，无细胞壁。有些种类在表质上具有硅质化鳞片，小刺或囊壳。有些种类含有许多硅质、钙质，有的硅质可特化成类似骨骼的构造。 3.色素及色素体：金藻类的光合色素有叶绿素a、c，β－胡萝卜素。色素体1－2个，片状、侧生。 4.副色素：副色素总称为金藻素(phycochrysin)。由于它的大量存在，使藻体呈金黄色或棕色，当水域中有机物特别丰富时，这些副色素将减少，使藻体呈现绿色。 5.贮存物质：贮存物质为白糖素和脂肪。白糖素又称白糖体，为光亮而不透明的球体，常位于细胞后端。 6.细胞核：细胞核一个。

2023年中科院考博细胞生物学历年名词解释及答案

1、周期细胞：细胞周期（cell cycle）是指细胞从一次分裂完毕开始到下一次分裂结束所经历的全过程，分为间期与分裂期两个阶段。

2、PCR技术：聚合酶链式反映，是体外酶促合成特异DNA片段的一种方法,由高温变性、低温退火及适温延伸等几步反映组成一个周期,循环进行,使目的DNA得以迅速扩增3、MPF：有丝分裂促进因子，由周期蛋白和蛋白激酶组成的复合物，启动细胞进入M期4、通讯连接：communication junction一种特殊的细胞连接方式，位于特化的具有细胞间通讯作用的细胞。

它除了有机械的细胞连接作用之外，还可以在细胞间形成电偶联或代谢偶联, 以此来传递信息。

5、细胞分化：cell differentiation，细胞的后代在结构和机能上发生差异，形成不同细胞的过程。

分化细胞获得并保持特化特性，合成转移性蛋白。

6、溶酶体：lysosome，真核细胞细胞质中由膜包围成的泡状细胞器，具有可消化生物体内各种有机物的多种酸性水解酶。

7、信号肽：signal peptide，分泌蛋白合成时在信号密码子指导下一方面合成的一段氨基酸顺序，有引导多肽链穿过内质网膜的作用。

8、整合素：Integrin，又称整联蛋白，一个异二聚体穿膜蛋白家族，起黏合受体的作用，促进细胞—基质和细胞—细胞黏合。

9、基因组：genome,一种生物的基本染色体套中所携带的所有基因，即单倍体中所含的所有基因。

在原核生物中既是一个连锁群中所含的所有遗传信息。

10、巨大染色体：giant chromosome，某些生物的细胞中，特别是在发育的某些阶段，可以观测到一些特殊的染色体, 它们的特点是体积巨大，细胞核和整个细胞体积也大，所以称为巨大染色体，涉及多线染色体和灯刷染色体。

1、奢侈基因：奢侈基因(Luxury gene)：即组织特异性基因（tissue-specific genes），是指不同类型细胞中特异性表达的基因，其产物赋予各种类型细胞特异的形态结构特性与功能2、MAPK 信号通路: MAPK,丝裂原活化蛋白激酶（mitogen-activated protein kinases，MAPKs）是细胞内的一类丝氨酸／苏氨酸蛋白激酶。

pace噬菌体辅助连续进化mp突变原理

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decapentaplegic 中文

1. 介绍decapentaplegic基因decapentaplegic基因是一种编码成Dpp蛋白的基因，是果蝇中一种重要的信号传导通路中的成员。

该基因的命名来源于希腊文，意为“十个梭子”。

decapentaplegic基因在果蝇体内起着重要的作用，参与了胚胎发育、组织形成和体节的形成。

2. decapentaplegic基因的作用机制decapentaplegic基因编码的Dpp蛋白是一种信号蛋白，在果蝇体内起着重要的作用。

Dpp蛋白通过信号传导通路与其受体相结合，从而调节下游基因的表达。

这些下游基因的表达调节，决定了果蝇体内多种细胞的命运和组织的形成。

3. decapentaplegic基因与果蝇发育decapentaplegic基因在果蝇的胚胎发育中起着至关重要的作用。

它调节了胚胎体轴的形成，参与了胚胎体节的分化。

据研究发现，decapentaplegic基因还对果蝇的触角、腿和翅膀等器官的形成起到了关键的调控作用。

4. decapentaplegic基因与组织形成在果蝇体内，decapentaplegic基因也参与了细胞分化和组织形成过程。

Dpp蛋白调节了一系列下游基因的表达，影响了多种细胞命运的决定，进而影响了果蝇不同组织的形成。

5. decapentaplegic基因的研究意义decapentaplegic基因及其编码的蛋白Dpp的研究对于我们理解果蝇胚胎发育和组织形成的机制至关重要。

由于果蝇与其他生物在发育过程中存在许多相似之处，decapentaplegic基因的研究也有助于我们对其他生物的发育过程有更深入的了解。

对decapentaplegic基因的研究具有重大的理论和实践意义。

果蝇（Drosophila melanogaster）作为一种重要的模式生物，对于decapentaplegic基因的研究不仅有助于我们理解果蝇本身的发育过程，还可以为更高等生物的发育生物学提供指导和灵感。

噬菌体王者归来

WONDERFUL LAND水墨黔乡54男，山东大学博士，2015年进入贵州师范大学工作，现为乙引团队主要成员，目前主要针对喀斯特地区土壤微生物资源开展研究，重点针对围绕土壤微生物在石漠化修复治理方面的作用及机制开展研究。

噬菌体王者归来文｜李菲有些病毒会感染人类，造成病变，轻者诸如普通感冒重者可引起死亡。

不过，有些病毒并不危害人类，而且对我们很有帮助——它们只能感染细菌。

科学家称它们为“噬菌体”，也就是“吞噬细菌的随着医疗技术的进步，噬菌体治疗必将从近一百年的沉睡中苏醒过来，帮助人们对抗抗生素耐药性细菌。

生命体”。

事实上，噬菌体是我们的地球上存在最广泛的生物，对维持这个星球上的微生物平衡至关重要。

在所有存在细菌的地方，都存在噬菌体。

在海洋和河流中，每毫升水大约含10 4至10 8个噬菌体；每克土壤中，约含10 9个噬菌体。

细菌对抗生素的耐药性已成为一个巨大的公共卫生威胁。

时不时我们就会从朋友圈、微博、新闻媒体等各种途径，听到“超级细菌”、“超级真菌”、“无药可治”等令人恐惧的消息。

抗生素抗性细菌感染，在世界范围内已经造成每年数万人死亡。

目前迫切需要寻找抗生素耐药性感染的替代治疗方案。

一个自然而然的选择是噬菌体。

事实上，使用噬菌体疗法治疗细菌感染，已经有近一百年的历史。

噬菌体的历史噬菌体可以消灭致病细菌现象的发现，可以追溯到100多年前。

1917年，加拿大微生物学家Félix Hubert d'Herelle（1873-1949）描述了噬菌体的性质，并提出用噬菌体治疗细菌感染的“噬菌体疗法”设想。

d'Herelle 认识到，噬菌体是一种病毒，可以攻击并杀死细菌。

但十多年后弗莱明发明了著名的青霉素后，噬菌体疗法的研究就停止了。

在当时，和噬菌体疗法相比，抗生素具有诸多优势。

作为一种化学物质，抗生素可以低成本、高效率的生产、纯化、运输和存储，对于制药公司来说，具有更高的利润空间。

悬壶济世造福社会——第二届噬菌体国际学术研讨会在武汉成功召开

悬壶济世造福社会——第二届噬菌体国际学术研讨会在武汉成功召开刘芳男【期刊名称】《中国高新区》【年(卷),期】2016(000)011【总页数】4页(P60-63)【作者】刘芳男【作者单位】【正文语种】中文在如今这个谈病色变的时代，一提到“超级细菌”，人们不禁闻之色变。

目前，“超级细菌”在临床上几乎找不到有效的抗菌药物，一旦感染，死亡率极高。

因此，抗生素耐药问题已经成为全球公共卫生面临的严峻挑战之一。

而这种战斗力强大的“超级细菌”，正是由于人们对抗菌药物（即抗生素）的滥用，让普通细菌逐渐进化成为对抗菌药物“无所畏惧”的超级耐药菌。

基于此，学界和业界致力于研发新的治疗方法。

科学家发现，在微生物界，同样存在类似动植物界的食物链一样的关系，并发现了细菌“捕食者”噬菌体（Phage）。

这也让科学家们重拾对噬菌体的研究方向，并取得了大量的研究成果。

10月20日至21日，由中国微生物学会医学微生物学与免疫学专业委员会噬菌体学组主办的“第二届噬菌体国际学术研讨会”，在湖北省武汉东湖高新区纽宾凯酒店成功召开，武汉菲吉乐科生物科技有限公司作为国内领先的噬菌体产品研发制造商承办了此次活动。

研讨会上，国内外学者大咖云集，群贤毕至。

其中包括中国微生物学会医学微生物与免疫专业委员会主任委员、第三军医大学胡福泉教授，军事医学科学院微生物流行病研究所童贻刚教授，美国国家过敏和感染性疾病研究所高级科学主任Randall Kincaid博士，国际噬菌体研究中心（南京）主任、江苏省农业科学院王冉博士，现代生物医药研究所副所长谢建平博士，教育部动物性食品安全保障技术工程研究中心主任、大连理工大学徐永平教授等嘉宾参加会议。

来自国内外90多所科研院所及企业的170多名专家学者齐聚江城，对噬菌体领域的最新研究成果进行研讨，并从四个维度举办了29场学术报告，充分展示了噬菌体的最新应用成果。

噬菌体，并不是近年来的新发现，早在1915年和1917年，就由英国微生物学家弗德里克·特沃特（Frederick W.Twort）和法国病毒学家费利克斯·德赫雷尔（F elix d’Herelle）各自独立发现。

CRISPR系统结构与功能研究进展

作者简介：蒋伟（９６）男，庆开县人，士研究生，要从事畜禽传染病的研究。＊通讯作者１８一，重硕主
ＰｒｇｅｓｏｔｃｉｎＭｅｈｄｓｆｒＰｏｃｎｃｖｒｓｏｒｓｎＤｅｅｔｏｔｏ０ｒｉｅＢｏａｉｕ
ｖｔｒｎａｙｐｒｃｉｉｅｓｔｒｉｅｒｆｒｎｅｏｈｅｐｕｎｒｔｎｎｇｏｆｔｉｕｎｄｅｆｃｉｅｐｅｅｉｅｅｉｒａｔｔｏｎｒＯｐｏｖｄｅｅｅｃｎｔｅｄｅｄｅｓａｄｉｈｅｖｒｓａｆｅｔｖｒｖｎｔｏｎａｏｎｒｌｏｈｅｄｓａｅｎｄｃｔｏｆｔｉｅｓ．Ｋｅｒｓ：ｒｉｅｂｏａｉｕｓ；ｅｅｔｏＰＣＲｙｗｏｄＰｏｃｎｃｖｒｄｔｃｉｎ；
成，在这种重复序列远端还存在与这种重复序相关
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１ＣＩＰ位点的发现ＲＳＲ
ＩｈｎｓｉｏＹ等Ｌ在对大肠埃希菌中的碱性磷酸酶２
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蒋
伟等：ＲＳＲ系统结构与功能研究进展ＣＩＰ
８３
该产物编码区的下游存在一个由２个碱基组成的、９
游，３０ｂ￣５０ｂ由０ｐ０ｐ碱基组成的一个Ａ富集的区Ｔ域。这个区域一般来说在种内是比较保守的，但在种间却有显著的差异［。重复序列一般由２ｐ５７］３ｂ～Ｏｂｐ的碱基组成，其平均长度在３ｐ左右。这段序列１ｂ在已给定的ＣＩＰＲＳＲ位点的多个重复中相对保守，一般只存在１个～３碱基差异，种差异被称为退化个这重复（ｅｅｅａｏｅｅｔ，Ｒ）但在微生种间甚至ｄｇｎｒｔｎｒｐａｓＤｓ，ｉ

体内连续定向进化研究进展

中国生物工程杂志China Biotechnology,2021,41(1)：42-51DOI：10.13523/j.cb.2009017体内连续定向进化研究进展*察亚平I朱牧孜2李爽皿(1华南理工大学生物科学与工程学院广州5100062广东省微生物研究所广州510070)摘要定向进化为合成生物学的发展提供了一种简单高效的工具，尤其在化学品合成和医药开发方面发挥着重要的作用。

但是传统的定向进化技术存在操作繁琐、耗时和效率低的问题，不能满足大量突变文库的构建和筛选。

近几年，一项将突变、翻译(进化非基因)、筛选和复制过程进行无缝连接的体内连续定向进化技术开始出现，该技术在噬菌体、细菌和真核细胞中均取得了突破性进展，极大地促进了定向进化技术的革新和应用。

随着体内连续定向进化技术的不断发展，筛选方法和设备也不断改善。

对体内连续定向进化技术、筛选方法和设备最新研究进展作一综述，并讨论当前面临的挑战和机遇。

关键词体内连续定向进化合成生物学高通量筛选进化设备中图分类号Q819定向进化是一种按照人类的意愿和需要对靶序列进行改造的分子技术。

该技术模拟自然进化，通过人工严格选择来确定具有优化功能的蛋白质或者其他生物分子。

成功定向进化表现在酶功能的改变，如催化活性、特异性、稳定性等,也表现在酶表达水平的强弱，如启动子的突变影响酶的表达。

进化可以发生在不同的生物水平，而进化的方向取决于实验的目标。

自Mills等⑴在1967年提出定向进化概念以来，随着DNA 合成和测序成本的降低，定向进化技术得到广泛应用。

1993年，Chen等⑵成功将随机突变(random mutagenesis)应用于进化，实现了酶的定向改造。

随后出现了DNA洗牌(DNA shuffling)，半理性进化(semi-rational evolution)和理性进化(rational evolution)等技术W近三十年，定向进化技术在提高酶的稳定性、特异性和活性方面发挥着重要的作用，同时在蛋白质药物、小分子药物和疫苗等医药领域具有不可取代的地位0。

〖医学〗基因直接进化研究进展——DNA Shuffling技术

❖对一组同源蛋白质的氨基酸序列进行比较，以一定的标准程序计算出各氨基酸序列的共有序列； ❖人工合成同序基因后重组表达。
Martin Lehmann等（2000～2002）把这种方法应用在真菌植酸酶家族设计合成了同序植酸酶基因，并表达出具热稳定性的同序植酸酶。
真菌植酸酶aa序列的同序比较
同序植酸酶-1的最适温度为71℃，而亲代植酸酶的最适温度为45-55℃，增加了16-26℃, 同序植酸酶-1Tm为78℃，比亲代植酸酶增加了15-22℃，而催化性质与大多数亲本植酸酶相似。
基因直接进化研究进展
——DNA Shuffling技术
四川农业大学
生物的自然进化
➢进化过程：
突变→自然选择→遗传后代
➢进化结果：
基因多样性：为完成同一功能所表现出的多个基因或同一个基因(同源性)
代谢途径的多样性：同样产物，多条途径代谢产物的多样性：同一底物，不同产物生物多样性：整个生态系统中的生物
人工获取新基因的方法
➢常规的基因工程方法
生物功能蛋白质基因
➢新基因的理性设计和人工合成
根据已有基因的序列和功能进行设计
➢基因的直接进化（directed evolution)
可使已有基因获得新的特性可获得自然界中不存在的基因可解决许多新的理论和应用问题
基因直接进化的用途
提高酶活性——天门冬氨酸氨基转移酶活性
Nature Biotechnology Vol. 17, August, 1999
Aims of the work: Demonstration of usefulness of the DNA shuffling tool for rapidly evolving human a interferon towards improving antiviral property

使用噬菌体辅助连续进化(PACE)的进化碱基编辑器的方法和组合物[发明专利]

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201880062594.5(22)申请日 2018.07.27(30)优先权数据62/538,380 2017.07.28 US(85)PCT国际申请进入国家阶段日2020.03.26(86)PCT国际申请的申请数据PCT/US2018/044242 2018.07.27(87)PCT国际申请的公布数据WO2019/023680 EN 2019.01.31(71)申请人哈佛大学的校长及成员们地址美国马萨诸塞州(72)发明人 D.R.刘　C.G.威尔逊　B.瑟隆伊　(74)专利代理机构北京市柳沈律师事务所 11105代理人易方方(51)Int.Cl.C07K 14/32(2006.01)C12N 9/22(2006.01)C12N 9/24(2006.01)C12N 9/78(2006.01)(54)发明名称使用噬菌体辅助连续进化(PACE)的进化碱基编辑器的方法和组合物(57)摘要本说明书提供了进化的碱基编辑器，该进化的碱基编辑器克服了现有技术中那些碱基编辑器的缺陷(包括提高效率和/或降低对编辑位点处特定的序列背景的需求)，并且通过噬菌体辅助连续进化(PACE)系统获得。

特别是，本说明书提供了进化的胞苷碱基编辑器(例如，基于APOBEC1、CDA或AID胞苷脱氨酶结构域)，该进化的胞苷碱基编辑器克服了现有技术中那些碱基编辑器的缺陷(包括提高效率和/或降低对编辑位点处特定的序列背景的需求)，并且通过噬菌体辅助连续进化(PACE)系统获得。

权利要求书12页说明书139页序列表192页附图139页CN 111801345 A 2020.10.20C N 111801345A1.一种胞苷脱氨酶，其包含与SEQ ID NO:1的氨基酸残基2-162具有至少80％、85％、90％、95％、98％、99％或99.5％同一性的氨基酸序列，其中所述胞苷脱氨酶包含相对于SEQ ID NO:1的选自H102X1、D104X2和V115X3的一个或多个突变或另一种胞苷脱氨酶中的相应突变，其中X1是非H的任意氨基酸，X2是非D的任意氨基酸，和X3是非V的任意氨基酸。

金黄色葡萄球菌感染的治疗新策略—噬菌体

562021年第51卷第1期（总第271期）青海畜牧兽医杂志金黄色葡萄球菌感染的治疗新策略一噬菌体段怀洋】，杨曜2（1.贵州省毕节市纳雍县农业农村局动物疫病预防控制中心，毕节553300；2.贵州省毕节市纳雍县农业农村局动物卫生监督所，毕节553300）摘要：自1915年发现噬菌体以来，因其具有独特的能力，能够感染其特定的细菌宿主而不影响其他细菌种群,噬菌体被用于治疗各种动物和人类的细菌感染。

后期由于抗生素的发明,使得人们渐渐放弃了对噬菌体的研究，转向抗生素，但是近几年由于抗生素耐药现象越来越严重,尤其是“超级细菌”的出现使得人们将目光重新转向噬菌体治疗。

而金黄色葡萄球菌作为除了大肠杆菌，沙门氏菌以外的第三大病原菌,在各个领域广泛引起各种疾病，深受人们重视。

本文就噬菌体的发展历史，噬菌体在金黄色葡萄球菌治疗上的优缺点及治疗的可行性做一综述。

关键词：噬菌体;金黄色葡萄球菌;治疗中图分类号:S852.61文献标识码:A金黄色葡萄球菌在自然界中广泛存在,50%以上健康人的皮肤上都存有金黄色葡萄球菌。

而且其污染食品的机会很多[1]，常见的乳以及乳制品、蛋以及蛋制品、各类熟制品都有可能污染[2]0同时金黄色葡萄球菌在临床上可以引发心内膜炎、骨髓炎、肺炎等疾病，占医院感染病例的10%[3]o对于金黄色葡萄球菌感染最主要治疗策略是抗生素,然而由于抗生素的广泛使用，导致出现大量的耐药菌株尤其是耐甲氧西林葡萄球菌（MRSA）⑷。

因此，对于金黄色葡萄球菌的潜在危害的研究以及对它的控制成为热点。

噬菌体是一种能够感染细菌的小病毒,可以通过对细菌的吸附达到自己繁殖的目的，同时对细菌进行裂解[5]o由于其这种专门吸附细菌的特性，是一种很好的细菌杀伤武器[6]0而且据报道已经鉴定和描述的噬菌体超过6000种⑴，不难想象其作为一种丰富的资源，有待人们去挖掘。

近几年,随着细菌耐药性的不断严重,西方一些权威的研究机构和业内的专业人士开始重新审视噬菌体疗法。

美国古生物学家葛利普(改写)作文

美国古生物学家葛利普(改写)作文全文共8篇示例，供读者参考篇1亲爱的老师和同学们:大家好啊!今天我要给大家讲一个非常了不起的人,他就是美国著名的古生物学家——埃德加·蒙第斯·葛利普。

葛利普先生虽然一个人住在偏僻的小镇上,但他可是全世界有名的学者哦。

他从小就对化石和远古生物特别感兴趣,常常一个人在野外到处找化石和探险,甚至还因此差点被猛兽袭击过呢!长大后,葛利普先生决定把"探索古生物"当成自己的职业。

他用自己微薄的积蓐,雇佣了一些工人,在西部广阔的戈壁滩上开始了艰难的发掘工作。

大家可别小看这项工作哦,那可真是又苦又累!他们常常在烈日下挥汗如雨地挖掘,还经常遇到蛇虫和野兽,真是吓人极了。

可是,即使遇到这么多困难,葛利普先生和他的工人们仍然咬牙坚持,从不气馁。

就这样,葛利普先生和工人们整整挖掘了30多年。

你们猜他们发现了什么宝贝?他们发现了大量距今6000多万年的恐龙化石!其中最宝贵的就是世界上第一块完整的化石恐龙骨架哦!葛利普先生发现的这些恐龙化石,对科学界来说是无价之宝。

因为通过这些化石,我们才能真正了解恐龙当年的生存环境和生活习性。

没有葛利普先生的发现,世界上可能永远也不会真正认识那些神奇的古生物。

有了这些发现,葛利普先生一下子就出名啦!人们都尊称他为"恐龙猎人"。

他受到各地的科学家和博物馆的热烈欢迎,也开始到处旅行,给大家讲解自己的发现。

尽管如此,葛利普先生还是选择了回到自己亲爱的小镇,继续在戈壁滩上发掘化石。

别的人或许已经满足了,但是他依然孜孜不倦,渴望能更多地探索神秘的远古世界。

就这样,葛利普先生一直工作到83岁才离世。

他毕生发现了142具完整的恐龙化石和数千件其它古生物化石,其中不少都是世界级的罕见珍品。

这都多亏了葛利普先生那颗永不满足的好奇心和探索欲望啊!同学们,你们是不是也被葛利普先生的故事所感动了?一个生活在偏僻小镇的普通人,凭着对古生物的热爱和毅力,终于成为了举世闻名的学者。

让病毒成为蛋白质分子的“展柜”——2018年诺贝尔化学奖简介之噬菌体展示技术

让病毒成为蛋白质分子的“展柜”——2018年诺贝尔化学奖简介之噬菌体展示技术葛逸盟;张玉莹;林怡婷;姚义凡;王雪珩;王月丹【摘要】2018年,美国科学家乔治·史密斯及英国科学家格雷戈里·温特尔爵士分别因对噬菌体展示技术的研究工作,与酶定向进化的实现者美国科学家弗朗西斯·阿诺德分享了诺贝尔化学奖.其中,噬菌体展示技术是利用基因工程方法,将外源性基因片段插入到噬菌体的基因组中,使其编码的蛋白或多肽与噬菌体衣壳蛋白形成融合蛋白,并展示于噬菌体表面的技术.噬菌体展示系统目前已被广泛应用于抗体工程、疫苗研发和多种疾病的诊断与治疗,是现代生物医学研究与应用中最为重要的科学工具之一.【期刊名称】《生物学通报》【年(卷),期】2018(053)012【总页数】4页(P5-8)【关键词】噬菌体展示技术;抗体药物;疫苗;诺贝尔奖;化学【作者】葛逸盟;张玉莹;林怡婷;姚义凡;王雪珩;王月丹【作者单位】北京大学基础医学院免疫学系北京 100191;北京大学基础医学院免疫学系北京 100191;北京大学基础医学院免疫学系北京 100191;北京大学基础医学院免疫学系北京 100191;北京大学基础医学院免疫学系北京 100191;北京大学基础医学院免疫学系北京 100191【正文语种】中文【中图分类】R392.92018年10月30日，瑞典皇家科学院宣布，将2018年诺贝尔化学奖的一半奖金授予美国科学家乔治·史密斯（G. Smith）及英国科学家格雷戈里·温特尔爵士（Sir G. Winter），以表彰他们在发明及应用噬菌体（phage）展示技术中作出的贡献［1］。

什么是噬菌体展示技术？这个技术对人类的重要性究竟有多大？1 噬菌体与噬菌体展示技术的发明从字面含义上看，噬菌体是指能“吃掉”细菌的病毒，即一类能感染细菌、真菌、放线菌及螺旋体等微生物的病毒的总称［2］。

噬菌体的体积很小，形态因种类不同而存在差异，一般多为蝌蚪形，也可呈微小的球形或细长杆状。

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The average residence time of host cells in the lagoon is less than the time required for E. coli replication. As a result, mutations accumulate only in the evolving selection phage population, the only DNA that can replicate faster than the rate of lagoon dilution. The mutation of host cells in the lagoon should therefore have minimal impact on the outcome of the selection over many rounds of phage replication, and mutagenesis conditions are not limited to those that preserve E. coli viability.
To couple pIII production to the activity of interest, we deleted gene III from the phage vector and inserted it into an ‘accessory plasmid’ present in the E. coli host cells (see Supplementary Fig. 2 for plasmid maps). The production of pIII from the accessory plasmid is dependent on the activity of the evolving gene(s) on the selection phage. Only phage vectors able to induce sufficient pIII production from the accessory plasmid will propagate and persist in the lagoon (Fig. 1). Because pIII expression level determines the rate of infectious phage production15, phage encoding genes that result in a higher level of pIII production will infect more host cells than phage encoding less active genes.
We devised a system that exploits the continuous culture and selection of the M13 filamentous bacteriophage11 (commonly used in phage display12) to enable the continuous directed evolution of proteins or nucleic acids. In PACE, E. coli host cells continuously flow through a fixed-volume vessel (the ‘lagoon’) containing a replicating populatห้องสมุดไป่ตู้on of phage DNA vectors (‘selection phage’) encoding the gene(s) of interest (Supplementary Fig. 1).
LETTER
doi:10.1038/nature09929
A system for the continuous directed evolution of biomolecules
Kevin M. Esvelt1, Jacob C. Carlson2 & David R. Liu2,3
Laboratory evolution has generated many biomolecules with desired properties, but a single round of mutation, gene expression, screening or selection, and replication typically requires days or longer with frequent human intervention1. Because evolutionary success is dependent on the total number of rounds performed2, a means of performing laboratory evolution continuously and rapidly could dramatically enhance its effectiveness3. Although researchers have accelerated individual steps in the evolutionary cycle4–9, the only previous example of continuous directed evolution was the landmark study of Wright and Joyce10, who continuously evolved RNA ligase ribozymes with an in vitro replication cycle that unfortunately cannot be easily adapted to other biomolecules. Here we describe a system that enables the continuous directed evolution of gene-encoded molecules that can be linked to protein production in Escherichia coli. During phage-assisted continuous evolution (PACE), evolving genes are transferred from host cell to host cell through a modified bacteriophage life cycle in a manner that is dependent on the activity of interest. Dozens of rounds of evolution can occur in a single day of PACE without human intervention. Using PACE, we evolved T7 RNA polymerase (RNAP) variants that recognize a distinct promoter, initiate transcripts with ATP instead of GTP, and initiate transcripts with CTP. In one example, PACE executed 200 rounds of protein evolution over the course of 8 days. Starting from undetectable activity levels in two of these cases, enzymes with each of the three target activities emerged in less than 1 week of PACE. In all three cases, PACE-evolved polymerase activities exceeded or were comparable to that of the wild-type T7 RNAP on its wild-type promoter, representing improvements of up to several hundred-fold. By greatly accelerating laboratory evolution, PACE may provide solutions to otherwise intractable directed evolution problems and address novel questions about molecular evolution.
Owing to the speed of the phage life cycle (progeny phage production begins approximately 10 min after infection)16, PACE can mediate many generations of selective phage replication in a single day. We observed activity-dependent phage vectors that tolerate lagoon flow rates up to 3.2 volumes per hour (Supplementary Fig. 3), corresponding to an average of 38 phage generations per 24 h (see the Supplementary Information for an analysis). More conservative flow rates of 2.0–2.5 volumes per hour allow 24–30 generations per day and reduce the risk of complete phage loss (washout) during selections. Multiple lagoons can evolve genes in parallel, with each 100 ml lagoon containing approximately 5 3 1010 host cells selectively replicating active phage variants. Importantly, PACE requires no intervention during evolution and obviates the need to create DNA libraries, transform cells, extract genes or perform DNA cloning steps during each round.