2025 Regeneron ISEF大奖-MCR微生物学获奖作品汇总-2

最新官方消息！全球科创天花板赛事——国际科学与工程大奖赛（Regeneron ISEF），现已正式公布了2026年总决赛的举办时间和地点。这场汇聚全球青年创新力量的科技盛宴，将于2026年5月9日至15日，在美国亚利桑那州凤凰城会议中心（Phoenix Convention Center, Arizona）璀璨启幕。

2026ISEF赛事安排

参赛资格

年龄与年级：9-12年级学生（或同等学历），参赛时年龄不超过20岁。

地区选拔：必须通过附属赛（Affiliated Fair）晋级，无法直接报名。中国学生需先参加国内选拔赛（如青创赛、明天小小科学家等）。

团队项目：最多3人，所有成员需满足资格且共同参赛。

项目要求

原创性：项目必须由学生独立完成，允许在专家指导下进行，但不得代劳。

学科范围：涵盖21个学科类别，包括工程、生物、化学、计算机、环境科学等。

伦理限制：涉及人类、脊椎动物、病原体等研究需提前提交额外审查表（如ISEF Forms）。

关键文件与截止时间

ISEF表格：根据研究类型提交相应表格（如1C、2、3等），需在地区赛前完成审核。

摘要与研究论文：英文撰写，清晰描述研究目的、方法、结论。

地区赛截止：2026年3-4月

其他注意事项

展示材料：展板需符合ISEF尺寸要求（通常宽48英寸、深30英寸、高108英寸），禁止活体样本或危险品。

知识产权：部分研究可能需申请专利后再参赛，避免披露风险。

为了方便同学们更好的备赛，特别整理了ISEFMCR微生物学2025获奖作品方便学习

MCRO024 - 静默信号：抑制大肠杆菌群体感应

群体感应 (QS) 是一种细菌通讯途径，介导基于群体的活动，例如毒力、运动、接合和生物膜形成。具体而言，QS 诱导的生物膜会导致对抗菌药物、宿主免疫反应和其他外部应激的更高耐药性。大肠杆菌是一种机会性病原体，它通过 luxS/lsrR 介导的系统进行群体感应，并以自诱导物-2 (AI-2) 作为主要信号分子。LuxS 合酶也存在于世界卫生组织 (WHO) 的重点病原体中，包括金黄色葡萄球菌、鼠伤寒沙门氏菌和肺炎链球菌，而 AI-2 在不同特性的物种之间充当“通用自诱导物”，这使得大肠杆菌成为群体感应研究的理想候选对象。本研究探讨了硼酸类似物对大肠杆菌 QS 系统的影响。研究发现，吲哚-4-硼酸和6-溴-3-吡啶基硼酸可显著减少QS诱导的生物膜生成，从而提高抗生素疗效。这项研究清楚地证明了基于QS的治疗在医学领域的潜力。作为传统抗生素廉价、易得、无毒且低风险的补充，这些治疗方法可以逆转耐药机制，并显著提高现有疗法的疗效。

MCRO025 - 使用设计激活剂诱导 MRSA 自溶

抗生素耐药性是全球面临的重大健康威胁，世界卫生组织预测，到2050年，每年将导致1000万人死亡。像AtlA这样的自溶酶，对细菌细胞壁重塑至关重要，提供了一个新的治疗靶点。虽然这些酶通常被研究为毒力因子，但激活它们可以诱导细菌自我毁灭，从而绕过耐药机制。本研究采用计算方法设计和优化小分子激活剂，以增强耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)中的AtlA活性。结构表征采用蛋白质数据库(Protein Data Bank)结构和SwissModel同源性建模进行，结合位点识别采用ProFunc和InterProScan，揭示了Atla上的四个关键靶点：ALA 302、ASN 316、SER 373和调控口袋中心。使用 LEA3D 进行从头药物设计，基于药物相似性标准（利宾斯基五规则、辉瑞 MPO 算法）生成了针对这些靶点的候选激活剂。在 1 纳秒生产运行之前，使用 GROMACS 中的分子动力学 (MD) 模拟评估了结合稳定性，并在 NVT/NPT 系综下进行了能量最小化和平衡。均方根偏差 (RMSD) 和波动 (RMSF) 跟踪了蛋白质-配体在水溶液中随时间变化的稳定性。MM/PBSA 计算确定了所设计激活剂的平均结合能为 -80 kcal/mol，SwissADMET 分析通过评估激活剂的吸收、代谢和毒性等药物参数，识别出有前景的类药候选物。本研究提出了自溶素激活作为对抗耐甲氧西林金黄色葡萄球菌 (MRSA) 的突破性策略，利用细菌自毁来绕过传统的耐药机制，并引入了一类新型抗生素替代品。

MCRO029 - 一种治疗弧菌病的新型生物疗法

弧菌感染日益成为全球关注的焦点。这些致病菌不仅影响人类，也是水产养殖业死亡的主要原因，常常与牡蛎孵化场的重大事故有关。此外，传统的抗生素治疗也导致了环境中抗生素耐药性细菌的增多。因此，迫切需要找到对抗弧菌病的新方法。在本项目中，我测试了蛭弧菌及其类似生物（BALOs），即沿海水域中天然存在的捕食性细菌，是否能够捕食抗生素耐药性弧菌并降低牡蛎幼虫的死亡率。首先，我利用16S rDNA测序技术鉴定了24株先前从海水中分离出的耐环丙沙星弧菌菌株。这些菌株在分类学上被分为 7 个弧菌种，包括 V. campbellii、V. nigripulchritudo、V. hyugaensis、V. antiquaries、V. tubiashii、V. coralliilyticus 和 V. mediterranei。然后，选择了 7 个菌株，通过为期 2 天的孵化实验来验证它们与之前也从海水中分离出来的 BALO 菌株 VP4 的捕食关系。随后，对这些分离株在牡蛎幼虫（Crassostrea virginica）中的致病性进行筛选，并选择 4 个致病性最强的菌株来攻击牡蛎幼虫，使用或不使用 BALO 处理。结果表明，VP4 有效杀死了所有 7 个用于捕食测试的弧菌分离株。致病性测试表明，在 7 个弧菌处理组中的 5 个幼虫死亡率明显高于对照组。然而，使用BALO技术可将受致病性弧菌感染的幼体死亡率降低高达73%。该项目为水产养殖业弧菌病和抗生素耐药性问题提供了新的解决方案，减少了经济损失，保护了沿海资源。

MCRO032 - FTL_1123 蛋白 C 端的分泌信号

土拉弗朗西斯菌是一种革兰氏阴性菌，是土拉菌病（一种严重的人畜共患疾病）的病原体。美国疾病控制与预防中心 (CDC) 将土拉弗朗西斯菌列为一级生物威胁因子，因为它在极小的暴露量下也具有高度致死性。鉴于其在生物战中的潜在用途，了解其毒力机制至关重要。先前的研究表明，土拉弗朗西斯菌以TolC依赖性的方式干扰宿主免疫系统。本研究重点关注FTL_1123蛋白，该蛋白经BLAST分析鉴定与脑膜炎奈瑟菌中一种TolC依赖性蛋白同源。1型分泌系统 (T1SS) 是一种细菌机制，用于将感染所需的蛋白质从细胞内转运到细胞外。我之前的研究表明，FTL_1123蛋白可以通过大肠杆菌中发现的典型T1SS进行分泌，从而证实了其TolC依赖性。今年的研究旨在确定 FTL_1123 蛋白是否具有 1 型分泌蛋白的其他典型特征，特别是 C 端分泌信号。结果表明，虽然所有蛋白构建体在全细胞裂解液中的含量相同，但在无细胞培养基中，FTL_1123 (∆270-300) 和 FTL_1123 (∆280-300) 构建体的浓度存在显著差异，这表明 FTL_1123 蛋白最后 20-30 个氨基酸内可能存在 C 端分泌信号。此项研究增强了我们表征土拉弗朗西斯菌 T1SS 的能力，并加深了我们对该细菌感染宿主的毒力机制的理解，为开发阻止这一重要毒力因子分泌的疗法开辟了新途径。

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