空间环境对微生物的影响及其应用

地区:上海市 宝山区

关键词:中国人民解放军总医院

成果类型:其它

成果领域:生物与新医药

成果编号:A2021061000005637

成果描述:

该项目旨在针对中国空间搭载基础薄弱、空间环境对微生物的影响和作用规律不清、空间诱变品种稀缺等问题,借助中国神舟系列飞船的搭载平台,探索并验证了空间搭载关键技术,分析了空间环境对微生物的影响和作用机理,并将该技术运用于微生物的空间诱变,有利于保障航天员健康,防治地面难治性感染以及建立空间生物制药平台,服务于中国载人航天工程及人类健康。该项目的主要技术创新包括:在国内首次系统地建立了生物样品的飞船搭载系统,在多次搭载的经验基础上,根据生物样品搭载的总体要求、飞船的载荷、搭载装置所要求的强度和抗冲击要求,设计出小巧灵活、方便实用的搭载系统,有力保障了中国空间搭载和未来基于空间站的生命科学研究。率先研究了空间飞行对微生物生物学性状变化,特别是对生化代谢、耐药性和侵袭力等方面的影响;获得了多株在空间环境诱导下性状发生改变的微生物,为防治航天员空间感染和地面难治性感染的前瞻性研究奠定了基础。采取基于组学的系统生物学研究策略,结合高通量测序技术和生物信息学建模等手段,获得一批毒力和耐药性相关的重要基因、蛋白和非编码RNA序列,为航天员的空间感染提出了预警,有利于保障航天员的在轨健康,同时为地面上难治性微生物感染的预防和治疗提供了新思路和新靶点。获得了高产的太空环境诱变的高效重组人干扰素α1b工程菌和产溶酶杆菌,有利于降低生物药物开发成本,改善工艺,提高质量纯度,为生物药物的部分品种开发注入强有力的市场竞争力,降低产品价格,减轻国民消费成本,验证了空间生物制药的意义。该成果获得21株突变菌株,并以LCT命名,在中国科学院微生物保藏中心保藏,基因序列已被NCBI数据库收录;获得国家授权发明专利23项,实用新型专利3项;发表论文49篇,其中SCI收录论文19篇,总影响因子54.959;培养博士后6名,博士研究生15名,培养出中国首个空间微生物研究团队;在《Future Microbiology》杂志上就空间微生物的未来发展方向发表了专题述评,对未来空间微生物学研究提出了新思路。该成果研制的空间搭载系统和搭载的微生物在全国多家单位推广应用,获得一批空间诱变的突变微生物和候选基因靶点,有利于保障航天员在轨健康、防治地面难治性感染和建立空间生物制药平台,加速了中国空间搭载技术和应用的国际化。
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