CD326分子胞外区表皮生长因子样结构域融合蛋白的表达与纯化

目的:构建含有CD326分子胞膜外区EGF-like 1、EGF-like 2以及EGF-like1+2结构域的真核表达载体,在COS7细胞中表达相应蛋白并纯化。方法:用PCR扩增编码EGF-like 1、EGF-like 2以及EGF-like 1+2结构域的cDNA,插入真核表达载体pSecTag2B,脂质体法转染COS-7细胞,利用重组蛋白C端的组氨酸标签(6×His-tag)进行金属螯合亲和层析纯化,最后用SDS-PAGE和Western blot法检测纯化的包含EGF-like 1、EGF-like 2以及EGF-like 1+2结构域融合蛋白的纯度。结果:序列测定的结果显示含有CD326分子胞膜外区EGF-like 1、EGF-like 2以及EGF-like 1+2结构域序列的载体构建正确。经Ni2+-NTA树脂柱亲和层析纯化得到3种融合蛋白,相对分子质量(Mr)分别约为3 600,7 700和12 000。纯度均约为95%。Western blot检测结果显示3种融合蛋白都具有下游的c-myc表位。结论:成功构建了含有CD326分子胞外区EGF-like 1、EGF-like 2以及EGF-like 1+2结构域的真核表达载体,并在COS-7细胞中表达。为制备抗CD326分子不同结构域的单克隆抗体提供了免疫原。

深海嗜冷希瓦氏菌Shewanella psychrophila WP2的基因组学分析

嗜冷希瓦氏菌Shewanella psychrophila WP2分离自深海沉积物,其拥有目前希瓦氏菌属(Shewanella)中最大的基因组,为6.4 Mb。通过对S.psychrophila WP2的完整基因组进行系统发育和代谢潜能分析,并与相近菌株进行比较,探究WP2拥有较大基因组的生理和生态意义,深化对Shewanella菌在环境适应性方面的认识。基于串联保守蛋白对WP2基因组进行系统发育分析,根据注释结果对WP2进行代谢通路重建。系统发育进化树显示,WP2属于Group 1分支,和其它嗜冷嗜压Shewanella菌相同,非嗜冷嗜压Shewanella菌株都属于Group 2分支。WP2基因组中与DNA修复、次级代谢产物合成、转运分泌相关的基因数明显多于Shewanella piezotolerans WP3。WP2拥有较多水平转移来源的基因组岛(17个),岛内包含了与嘌呤代谢、氨基糖代谢、运动趋化、群体感应等功能相关的基因。结果表明,通过潜在的水平基因转移,WP2获得了大量的辅助功能基因,增强了它的氮源利用能力、运动和趋化能力,以及应对复杂环境的群体感应能力和抗生素合成功能,从而更加适应生活在寡营养和复杂极端的深海环境。本研究针对S.psychrophila WP2的代谢潜力进行了深入的探索和研究,为将来关于Shewanella菌和微生物的环境适应机制的研究提供了更多数据参考和理论基础。

西安未央湖趋磁细菌多样性与磁学研究

对西安郊区未央湖趋磁细菌的生物多样性和磁学性质进行了系统研究。光学和透射电子显微镜分析发现,未央湖趋磁细菌主要为杆菌,它们的磁小体多为子弹头形状并呈链状排列;磁学分析表明这些磁小体颗粒以单畴磁铁矿为主;并发现一类同时含有磁铁矿和胶黄铁矿磁小体的趋磁杆菌。基于16S rRNA基因的系统发育分析发现,未央湖趋磁细菌主要分布在变形菌门的6-变形菌纲(75%)和α-变形菌纲(25%)。本研究结果还有助于为利用趋磁细菌群落指示环境变化提供依据。

吉林龙岗火山区玛珥湖趋磁细菌多样性与分布

对吉林省龙岗火山区大龙湾、二龙湾、龙泉龙湾和南龙湾4个玛珥湖中趋磁细菌的群落多样性和分布进行了研究和探讨.电子显微镜观察发现趋磁细菌在所有龙湾沉积物中普遍存在,其中球菌是该地区趋磁细菌的优势种群,占趋磁细菌数量的90%以上.利用淡水?-变形菌纲趋磁球菌的特异性引物扩增获得近300条16S rRNA基因序列,根据相似性98%的分类标准可分为63个分类操作单位,表明玛珥湖中趋磁球菌具有较丰富的系统发育多样性.绝大多数趋磁球菌类群(>80%)只在单个湖泊中发现,只有少数种群为所有龙湾共有,结合环境因子分析,推测玛珥湖趋磁细菌的现代地理分布可能是隔离分化过程和扩散过程共同作用的结果.

基于基因组信息指导的古菌培养新策略

古菌、细菌及真核生物共同组成了地球上的三域生命体系.其中古菌域不仅包含了现今地球上最古老的生命类群,如产甲烷古菌;同时,阿斯加德(Asgard)古菌超门还被认为是真核生物的共同祖先.近些年来,随着地球科学和生命科学交叉研究日益加深,科学家发现古菌在地球化学元素循环中也起到了显著作用.通过不依赖于纯培养的高通量测序技术分析,表明古菌具有丰富的物种多样性,现已发现超过20个全新的古菌门.然而,目前仅在其中4个古菌门中获得了纯培养菌株,对古菌生理特征、起源与演化以及生态功能的认识也受到纯培养古菌菌株稀缺的限制,无法通过实验验证环境中未培养古菌基因组所预测到的功能基因.在本综述中,简述了古菌的发现与研究进展,对比了未培养和纯培养古菌之间的差距,并呼吁将更多的努力和科研资源投入到古菌分离和纯培养工作中.文章还概述了基于大量未培养古菌基因组指导分离和纯培养的新思路和新策略,即:基因组功能预测、代谢互作网络构建、基因组水平代谢建模、机器学习预测培养条件,期望能够使用现代高通量测序技术所积累的未培养古菌基因组数据来帮助获得更多新的纯培养古菌菌株.

中国南海北部陆坡沉积物古菌多样性及丰度分析

【目的】海洋沉积物中的古菌在全球生物地球化学循环中充当重要的角色,深入了解沉积物中古菌群落的结构及功能特征是探究海洋沉积物中古菌参与生物地球化学循环和生态学功能的基础。【方法】采用高通量测序技术,分别对南海北部陆坡不同海域(东部,西部和神狐海域的7个站位)沉积物中古菌16SrRNA基因进行Illumina Mi Seq测序。【结果】中国南海北部陆坡沉积物中古菌的主要门类是Bathyarchaeota、Thermoplasmata、Woesearchaeota(DHVEG-6)、Thaumarchaeota(Marine Group I)、Lokiarchaeota和Marine Hydrothermal Vent Group(MHVG),还存在少量的AK8、Marine Benthic Group A和Terrestrial Hot Spring Crenarchaeota Group(THSCG)等。在潜在水合物区沉积物中还发现了甲烷代谢相关古菌(Anaerobic methanotrophic archaea,ANME)类群,主要为ANME-1、ANME-2ab和ANME-2c等。甲烷代谢古菌的分布特征也从甲烷代谢保守功能基因mcr A(Methyl coenzyme-Mreductase A)的扩增中得到了验证。利用定量PCR对南海沉积物中的细菌、古菌的16SrRNA基因和mcrA基因进行了定量,发现细菌16SrRNA基因拷贝数为10~5-10~7 copies/g(湿重),古菌16SrRNA基因拷贝数为10~5-10~6 copies/g(湿重),潜在水合物区mcrA基因拷贝数为10~3-10~5 copies/g(湿重)。【结论】揭示了中国南海北部陆坡沉积物中具有丰富的微生物资源,其中古菌种类多样且丰度较高,同时发现冷泉特征古菌群落,为深入认识和理解南海沉积物中微生物丰度和古菌多样性,以及解析古菌地球化学功能奠定基础。