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1、微生物学通报APR20,2008,35(4):565~571Microbiology©2008byInstituteofMicrobiology,CAStongbao@im.ac.cn专论与综述基因传感器在环境微生物功能基因检测中的应用*刘灿谢更新汤琳黎媛萍曾光明(湖南大学环境科学与工程学院长沙410082)摘要:分子生物学的快速发展和人们对核酸的深入研究,给基因传感器的研制和发展奠定了坚实的基础。基因传感器是分子生物学与微电子学、电化学、光学等相结合的产物,将在生命科学与信息科学之间架起一座桥梁,成为DNA信息分析
2、检测最有效的手段之一。在近年研究文献的基础上,评述了基因传感器的工作原理、分类及近年来国内外利用其进行环境微生物功能基因检测等方面的研究现状,并提出堆肥微生物功能基因检测将是基因传感器的一个重要发展方向。关键词:基因传感器,微生物,功能基因,检测TheApplicationofGenosensorintheDetectionofFunctionalGenesofEnvironmentalMicroorganisms*LIUCanXIEGeng-XinTANGLinLIYuan-PingZENGGuang-Ming(D
3、epartmentofEnvironmentalScienceandEngineering,HunanUniversity,Changsha410082)Abstract:Thefastdevelopmentofthemolecularbiologyandthefurtherresearchonthenucleicacidsetasolidfoundationforthedevelopmentofgenosensor.Genosensoristheresultofcombiningmolecularbiol-ogyw
4、ithmicroelectronics,electrochemistry,opticsandetc,whichwillbuildabridgebetweenthelifesci-enceandtheinformationscienceandbecomeoneofthemostimportanttechnologiesforDNAinformationanalysisanddetection.Theworkingprinciple,classificationofgenosenorandtherecentresearc
5、honitsap-plicationinthedetectionoffunctionalgenesofenvironmentalmicroorganismsarediscussedaccordingtothelatestliterature.Anditispointedoutthattheapplicationinthedeterminationofmicroorganismfunc-tionalgenesincompostisanimportantdevelopmentorientationofgenosensor
6、.Keywords:Genosensor,Microorganism,Functionalgene,Detection生物感觉系统和化学受体机制的阐明以及近代仪器要求很高,从而在某些方面离较为理想的生物电子技术和生物工程技术的进展,促使生物传感器传感器和监测技术还有一段距离。随着对基因深入应运而生,在环境领域中得到广泛应用。到目前为透彻的研究和人类基因全序列测序工作的顺利完成,止,有多种基于分子水平上的生物传感器和生物监人们对核酸这一遗传物质的载体在生物监测方面的测技术如PCR、抗体检测和抗原检测技术等已在各前景十分
7、看好,因此国内外有关基因传感器的研究种科研领域普遍采用。然而,上述技术对样品或者日趋活跃,成为生物传感器技术的热点。而目前,以基金项目:国家自然科学基金青年科学基金项目(No.50608029)*通讯作者:Tel:0731-8822754;:zgming@hnu.cn收稿日期:2007-08-23;接受日期:2007-11-28566微生物学通报2008,Vol.35,No.4功能基因为基础的群落结构分析研究也越来越多,频率变化、荧光和光吸收的强度等。在待测物、识特别是通过研究功能基因在自然环境中的表达调节,别器以及
8、转换器之间由一些生物、化学、生化作用[1]以弄清微生物在环境中的真实状态。本文评述了或物理作用过程彼此联系。其设计原理是在电极上近年来国内外基因传感器及对环境微生物功能基因固定一条含有十几到上千个核苷酸的单链DNA,通的研究现状,并展望了基因传感器今后的研究方向过DNA分子杂交,对另一条含有互补碱基序列的和发展趋势,提出应用在堆肥中微生物功能基