深海微桿菌Microbacterium sediminis YLB-01耐壓耐冷機理的初步分析.pdf

1、海洋覆蓋了地球面積的70％以上，其中深海環(huán)境占地球表面積的49％，是地球表面最大的生物棲息場所。深海微生物處于高壓力、無光照、貧營養(yǎng)、厭氧、極端低溫（pH梯度，溫度高的地區(qū)，如熱液噴口部分）、高度的鹽濃度含量、高的金屬濃度和其他的特殊極端環(huán)境中，鑒于其生態(tài)環(huán)境的特殊性，決定了深海微生物相比于陸生微生物具有極為特異的代謝途徑和生物結(jié)構(gòu)。
　　在深海中，最典型的環(huán)境因素為低溫(2-4℃)及高壓（平均380大氣壓）。為生活在這樣的極端環(huán)

2、境，深海細(xì)菌必然發(fā)展出與之相應(yīng)的分子基礎(chǔ)，包括各種代謝途徑的調(diào)節(jié)、物質(zhì)的轉(zhuǎn)運、生物大分子結(jié)構(gòu)的改變和膜結(jié)構(gòu)的改變等等。本文以深海革蘭氏陽性菌株MicrobacteriumsediminisYLB-01為模型，通過模擬深海環(huán)境培養(yǎng)條件（低溫、高壓），利用轉(zhuǎn)錄組和蛋白質(zhì)組技術(shù)分析其差異表達的基因及蛋白質(zhì)，并結(jié)合基因組分析，嘗試回答MicrobacteriumsediminisYLB-01對深海中低溫和高壓因素的適應(yīng)性分子基礎(chǔ)。
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3、icrobacteriumsediminisYLB-01的基因組精細(xì)圖測序表明該菌全長2，760，011bp，G+C％含量為71.88％。使用GeneMarkS軟件進行編碼基因預(yù)測，預(yù)測到2，630個編碼基因，其中編碼區(qū)域長度占基因組的比例為91.78％。使用軟件IslandPath-DIOMB預(yù)測到有2個基因島?；驆u可以編碼多種功能，具有提高生物的適應(yīng)性等作用。通過軟件PHAST顯示YLB-01含有1個prophage。前噬菌體具有

4、增強對環(huán)境的適應(yīng)性，提高粘附力等功能?；蚪M預(yù)測結(jié)果顯示YLB-01含有5個可疑的CRISPR個數(shù)。從物種間的進化關(guān)系圖中可知，海洋來源的2株微桿菌比陸源的3株微桿菌在進化關(guān)系上更為原始，與3株陸源微桿菌的祖先可能在同一進化關(guān)系。
　　轉(zhuǎn)錄組分析結(jié)果顯示，高表達的lipoprotein涉及的KEGG代謝通路為Peptidoglycanbiosynthesis:mts∶MTES_3232，涉及到細(xì)胞壁的合成;ribosomalpro

5、teinL30涉及的KEGG代謝通路為Ribosome:mts∶MTES_0907，與核糖體的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性有關(guān);phosphateABCtransporterATP-bindingprotein涉及的KEGG代謝通路為ABCtransporters:mts∶MTES_2452，參與了物質(zhì)的轉(zhuǎn)運和離子的運輸。
　　蛋白質(zhì)組學(xué)質(zhì)譜分析結(jié)果顯示，19個差異蛋白點中有14個可信蛋白點。分別與細(xì)菌細(xì)胞壁的合成、生物大分子的合成、物質(zhì)轉(zhuǎn)運或跨質(zhì)