合成生物学是一个新兴的研究领域,它是指新的人工生物路径、有机体或装置的设计和构建,或者对自然生物系统进行重新设计。利用合成生物学改造肠道微生物中的共生细菌,使其实现对肠道菌群或肠道细胞状态的靶向调控,可以有效的改善宿主的肠道健康状态。由于该方法可塑性较强,可调控的靶标范围广泛、调控针对性强,副作用少,因此已逐步应用于肠道疾病的治疗中。综述了合成生物学在杀死肠道致病菌,维持肠道菌群平衡,协助肠道代谢营养物质,改善代谢疾病,诊断肠道疾病,定位肿瘤组织及调节肠道免疫系统等方面的研究进展,分析了现阶段合成生物学用于改善肠道健康状态中的优势和存在的问题,并在此基础上提出了“应用合成生物学建立人体肠道健康调控的新型功能性益生菌系统,实现对肠道健康的个性化医疗”的技术路线和管理体系。
石油污染是当前紧迫的水环境问题,研究石油污染物降解机制有助于探索石油污染修复技术路径。重点介绍了微生物降解石油污染物过程中的微生物种类、降解机制和反应机理,即具有代表性的细菌、真菌和藻类,石油烃的有氧降解（链烷烃、环烷烃和芳香烃）和厌氧降解（脱氢羟基化、延胡索酸盐加成）。并对微生物降解石油组分的影响因素进行了讨论,具体包括：烃类结构（支链多结构越复杂,越难降解）、微生物种类（混合菌的生化降解能力更强）、环境因子（pH、温度、盐度、含氧量和营养物质）,进一步指出了生物修复技术应用于石油污染修复治理研究中的优缺点。此外,还对现有微生物降解技术的应用做了简要概述,归纳总结现有研究中存在的问题,尝试性的提出了今后生物降解石油污染物的研究重点,即生物降解石油的机制还需进一步明确,并重点分析了生物电化学方法在降解去除石油污染物方面可行性。综述石油烃生物降解机制和反应机理,以期为生物修复水体石油污染提供参考和借鉴作用。
细菌素是一种由微生物核糖体合成的抗菌肽,一般作为食品防腐剂使用。近年来,科学家挑选少数的细菌素进行深入的研究,开辟了细菌素新的研究领域,并拓宽了其应用范围。随着遗传学和纳米技术的快速发展,细菌素极有可能发展成为下一代新型抗生素、新型载体分子,肿瘤治疗的药物等。同时,科学家发现一些细菌素具有调节群体感应的功能,这一发现表明细菌素具有应用到新领域的可能。目前,革兰氏阴性菌产生的细菌素主要用于细菌素翻译修饰研究,而革兰氏阳性菌（主要是乳酸菌）产生的细菌素主要进行细菌素应用方面的研究。当前,细菌素的应用正从食品领域扩展至人类健康方面。综述了细菌素的功能及其作用效果,并且详细描述了其从食品领域到人类健康方面的应用,表明了细菌素的重要性,旨在为进一步研究细菌素在食品防腐、人类疾病防治和生物防治等领域奠定基础。
分子倒置探针技术是一项新发展起来的用于目标序列捕获的分子生物学技术,该技术通过设计特异的探针对已知的特定目的基因组序列进行捕获,将目标序列DNA富集后再利用芯片杂交或测序进行检测。此技术有助于研究人员对大样本中的基因组重要区域进行研究,避免了全基因组研究费用高、分析困难等问题。并且,分子倒置探针技术弥补了杂交捕获技术、PCR捕获技术等分子捕获手段的不足,为动植物及病原菌重要DNA片段的研究提供强有力的技术支持。目前,分子倒置探针技术广泛应用于单核苷酸多态性（SNP）分型、外显子测序、拷贝数变异、杂合性丢失、体细胞突变、DNA甲基化和可变剪接等方面的研究。由于其特异性强、重复性好、操作简单、费用低廉,并对DNA完整度要求不高,适用于福尔马林石蜡包埋样本分析等特点,分子倒置探针技术的应用越来越广泛。然而,分子倒置探针技术在探针设计及数据分析软件研发等方面仍存在一些不足,还需要进一步的优化完善。为促进相关领域学者全面了解该技术,综述了分子倒置探针技术的基本原理、发展历程、技术特点及在疾病研究领域的应用,讨论了分子倒置探针技术的价值及存在的问题。
