За последние несколько десятилетий в области микробиотехнологии произошли значительные изменения благодаря широкому и быстрому развитию передовых методов микробиологии и омики.
Микробиотехнология приобрела популярность, когда промышленные потребности в товарах микробного производства привели к открытию новых видов, выбору более известных штаммов и, в конечном итоге, введению чужеродных генов для получения экспрессированных продуктов, новых функциональных признаков или для повышения способности и толерантности штамма к накоплению продуктов. Микробиотехнология охватывает основные области, включая пищевую, сельскохозяйственную, химическую и топливную, экологическую, медицинскую и технологию материалов. Многочисленные микробиотехнологические исследования коренным образом изменили наши знания о микробном разнообразии, эволюционной биологии и молекулярном взаимодействии микроорганизмов с растениями, животными и другими организмами.
Изучение природных микроорганизмов с помощью геномики может помочь лучше понять генезис, рост, развитие и взаимодействие между биосферой и окружающей средой. Развитие микробиотехнологии проливает свет на многочисленные микроорганизмы, которые были исследованы и использованы для создания различных прикладных технологий, включая защиту и улучшение растений, очистку окружающей среды, укрепление здоровья растений и человека. Данный обзор посвящен наиболее значимым научным открытиям, прорывам, проблемам, достижениям и перспективам в области микробиотехнологии в 2021 году.
Статья Raj et al. посвящена применению микробных биосурфактантов в биоремедиации пестицидов - экологичном методе, обеспечивающем долгосрочную экологическую устойчивость. Авторы рассмотрели функции нескольких биосурфактантов, производимых микроорганизмами, в усилении очистки пестицидов, а также различные методы их обнаружения - деструктивные/недеструктивные. В статье также обсуждается, как сложные технологии метагеномики могут быть использованы для профилирования бактерий, расщепляющих пестициды и производящих биосурфактанты в различных условиях.
В своей статье Chen и Wang предложили использовать "зеленое" биопроизводство на основе микроводорослей для получения различных видов биотоплива и тонких химических веществ путем генно-инженерной модификации, а именно технологии редактирования генов/генома, и для получения ряда метаболитов через различные метаболические пути.
Shi et al. описали современные методы материаловедения и синтетической биологии для управления биопленками, чтобы лучше управлять бактериями и биопленками, и предложили жизнеспособную область исследований на будущее.
Núñez et al. оценили последние разработки в области контроля синтеза альгината в бактериальной модельной системе на примере Azotobacter vinelandii. Обсуждается возможность получения альгинатов с использованием бактериальных методов производства, например, на основе Azotobacter vinelandii.
Zhou et al. представили идею микробной сети переноса электронов с точки зрения, которая дополнительно иллюстрирует связи "вид-вид" и обсуждает различные важные вопросы, начиная от изменения клеток и заканчивая формированием микробиома.
В другой статье Vita et al. популяции бактерий в биопленках, развивающихся на частицах, обладали улучшенной способностью к расщеплению нефти.
В обзорной статье Roy et al. рассматриваются последние находки в явлениях прямого и непрямого переноса электронов, которые были выявлены с помощью различных протеомных, геномных и генетических подходов. Были освещены последние разработки и публикации по синтетической биологии и генной инженерии, которые исследуют явления прямого и непрямого переноса электронов.
Cabugao et al. рассмотрели роль популярных аналитических и омических методов в понимании микробной трансформации природных органических веществ и ее влияния на глобальный углеродный цикл.
Таким образом, данные работы охватывают различные актуальные темы и последние разработки, которые закладывают основу для будущих передовых исследований в этой области.
