发掘海洋微生物资源的潜力

课前准备

本章重点和学习目标：

（1）熟悉海洋微生物资源的多样性、特性和种类。

（2）了解海洋微生物的活性物质和功能。

导入案例：

在海洋微生物中寻求新的药物

目前许多疾病仍缺乏对症治疗的药物，迫切地需要新型的药物来满足医疗需求。微生物一直是药物研制的重要来源。目前市场上的药物，特别是抗生素与抗癌类药物，微生物制剂的比例超过50%。与陆地相比，海洋中的微生物有更为丰富的多样性，海洋微生物为适应环境生存而产生的结构不同的各种次级代谢产物中，蕴藏着无数高效、低毒的新型药物等待我们去开发。(www.xing528.com)

微生物可以感觉、适应其所处环境，并做出快速反应，为生存而产生独特的次级代谢物质。微生物受环境胁迫产生的这些化合物，许多在生物技术与制药学的应用中有很大价值。人们往往认为海洋环境是高盐、低营养、较不利于微生物生长的，土壤微生物则生长在非常拥挤、竞争激烈得多的环境中。但是现实情况并非如此。J.Craig Venter等利用高通量DNA测序与计算基因组学的方法从亚热带北大西洋百慕大群岛附近马尾藻海域中提取的微生物基因组中获得大量的DNA片段数据。他们研究了从约1 500 L表面海水中提取的DNA，鉴定了超过120万个新基因。能在世界上最贫瘠的水体之一收集到的如此小的样品中，发现如此大量的新基因，对海洋分子微生物生态学与进化生物学的新兴领域提出了重大挑战。海洋微生物的生存环境有着特殊的温度、盐度、压力、pH、光照、氧气、营养物质，所以与陆地细菌相比，海洋微生物的代谢物表现出独特的生物活性也就不足为奇了。因为获得大量新的微生物和从中分离到生物活性化合物，曾被认为“生物沙漠”的深海惊天逆转而成为“生物多样化的雨林”。

问题：

（1）根据以上案例，海洋微生物资源有什么应用前景？

（2）根据以上案例，你对海洋微生物多样性有什么认识？

教学内容