廈門地區(qū)近海溫泉嗜熱菌的分離、鑒定以及四株來源不同嗜酸氧化亞鐵硫桿菌的比較研究.pdf

1、微生物是地球上最大的生物資源寶庫，嗜熱微生物和嗜酸微生物作為其中的重要組成部分，由于生長環(huán)境的極端特殊性，使得他們具有獨特的酶系統(tǒng)和防御機制來適應(yīng)這種對大多數(shù)生物難以生存的環(huán)境。他們的細(xì)胞和酶蛋白獨特的性質(zhì)和與之相適應(yīng)的分子結(jié)構(gòu)，使之成為人們開發(fā)利用的重要生物資源，從中分離和提取的新穎工業(yè)酶和其他生物活性物質(zhì)在基因工程、蛋白質(zhì)工程、發(fā)酵工程及礦產(chǎn)資源的開發(fā)利用上均有很大的應(yīng)用價值。 廈門溫泉是近海溫泉，具有與內(nèi)陸溫泉和深海熱液口

2、不同的特點。本文從廈門地區(qū)近海溫泉采集得到樣品，共培養(yǎng)分離到308株嗜熱菌和20株嗜酸熱細(xì)菌。由于傳統(tǒng)上微生物主要依靠培養(yǎng)和生化等表型特征進(jìn)行分類鑒定，較為繁瑣。為了從大量的菌株中篩選出不同的菌株，有效的簡化篩選過程，我們采用細(xì)菌全蛋白SDS-PAGE電泳比較分析與16S rRNA基因序列比對分析相結(jié)合的方法，將分離到的嗜熱菌鑒定為海洋紅嗜熱鹽菌(Rhodothermus marinus)、嗜熱棲熱菌(Thermus thermophi

3、lus)、水生棲熱菌(Thermus scotoductus)、嗜熱脂肪泥土芽孢桿菌(Geobacillus stearothermophilus)、泥土芽孢桿菌(Geobacillus thermoleovorans)、類產(chǎn)堿假單胞菌(Pseudomonas pseudoalcaligenes)和uncultured gammaproteobacteriam等七種嗜熱菌株，將嗜酸熱細(xì)菌鑒定為酸土環(huán)脂芽孢桿菌(Alicyclobacil

4、lus acidoterrestris)、嗜酸硫化桿菌(Sulfbacillus acidophilus)和熱氧化硫化桿菌(Sulfobacillus thermosulfidooxidans)。三株嗜酸熱細(xì)菌均是從中洲溫泉分離得到，中洲溫泉除了含有富含硫、磷等礦物質(zhì)的咸水外，還有Fe<'2+>離子以及其他無機元素、金屬離子等，酸土環(huán)脂芽孢桿菌的分離很可能與該位點的受污染情況相關(guān)。進(jìn)而得出廈門地區(qū)近海溫泉樣品中的微生物生長類群信息，并發(fā)

5、現(xiàn)了某些可能的新菌群，有助于了解該地區(qū)近海溫泉特有環(huán)境下的可培養(yǎng)的微生物群落類型，為了解廈門地區(qū)的生態(tài)環(huán)境和開發(fā)新的生物資源提供依據(jù)。 嗜酸氧化亞鐵硫桿菌(Acidithiobacillus ferrooxidans，A.F)是硫桿菌屬的一種化能自養(yǎng)菌，嗜酸、專性好氧，革蘭氏陰性，以Fe<'2+>和硫為其能源物質(zhì)，是生物濕法冶金過程中的主要浸礦菌種。A.F菌能量代謝途徑復(fù)雜多樣，有亞鐵氧化系統(tǒng)和硫氧化系統(tǒng)兩套電子傳遞途徑。本實驗

6、采用亞鐵氧化速率測定、全蛋白電泳比較、基因克隆、HPLC、電鏡觀察、DNA-DNA雜交等方法將從4種來源不同的樣品中分離到的4株A.F菌株與標(biāo)準(zhǔn)菌株ATCC23270進(jìn)行比較研究，發(fā)現(xiàn)A.F.2菌株在亞鐵氧化速率、蛋白質(zhì)組成、G+Cmol％、基因組成等方面與其它A.F菌株存在明顯差異，證實A.F.2菌株存在不同于其它A.F菌的亞鐵氧化系統(tǒng)。為了從基因水平上研究A.F.2菌株對Fe<'2+>的代謝過程，我們構(gòu)建了A.F.2菌的基因組cos