嗜酸乳杆菌CICC 6074全基因组信息和高温、高盐胁迫下的转录组学分析

通过益生菌在高温、高盐条件下的转录组分析,揭示菌体细胞在类似环境下的生理反应情况及相关机制。采用三代测序及生物信息学分析方法测定并拼接完成嗜酸乳杆菌CICC 6074的全基因草图。将生长对数期的嗜酸乳杆菌细胞在高温、高盐条件下耐受后,提取总RNA,在Illumina HiSeq×Ten PE150平台上进行RNA测序,转录组学分析方法分析基因表达差异。结果表明,嗜酸乳杆菌CICC 6074的基因组为一条长1992024 bp的双链环状DNA分子,不含质粒序列,GC含量为34.71%,共预测出1864个基因。在高温胁迫组,共检测到513个有显著性差异,显著上调305个,显著下调208个;在高盐胁迫组中共检测到161个有显著性差异,显著上调81个,显著下调80个。功能富集分析结果表明,在高温胁迫时,嗜酸乳杆菌可能通过增强有机酸的代谢和转录翻译调控过程来提升细胞对环境的适应性;而在高盐胁迫时,主要通过增强糖醇类代谢和增强膜运输来提升生存能力。

首个沃斯古菌门古菌病毒基因组的发现

古菌作为细菌和真核生物之外的第三大生命域,广泛分布于陆生、水生甚至肠道等环境中。迄今为止,有关其病毒的研究依然十分薄弱。通过深度分析滴水湖宏病毒组数据,并结合tRNA基因匹配的方法,对其中的古菌病毒进行了探索。结果表明,发现了一条沃斯古菌门(Candidatu sWoesearchaeota)古菌病毒基因组序列,长度为23340bp,其tRNA基因序列与宿主的具有100%的一致性,将之命名为Candidatus Woesearchaeota Phage DSL-JZ1,简称DSL-JZ1。基因组注释结果显示,DSL-JZ1除了编码多个沃斯古菌的同源蛋白,还包括尾钉蛋白(tail spikeprotein)、尾丝蛋白(tailfiberprotein)以及裂解酶等有尾病毒目病毒结构和毒力基因。基因组共享基因网络分析证明,DSL-JZ1与目前已知的所有古菌病毒间,包括头尾结构的古菌病毒,缺乏明显的亲缘性。结果揭示DSL-JZ1代表着一个全新的、感染沃斯古菌门古菌的、具有头尾结构的、源自我国淡水湖泊的水生古菌病毒。

产超氧化物歧化酶乳酸菌的筛选及发酵条件优化

从不同地区的传统发酵食品中筛选出104株菌落形态各异的乳酸菌,通过过氧化氢抗性试验筛选出20株具有抗氧化能力的乳酸菌,并测定其产SOD的能力。结果表明,20株乳酸菌中C8的SOD活性最高,达349.62 U/mg。通过革兰氏染色、过氧化氢酶试验和16S rRNA基因序列分析,构建系统发育树,根据同源性分析确定C8为乳酸乳球菌。为提高菌株产SOD的能力,通过单因素实验探究培养温度、初始接种量、初始pH值和灌装量对乳酸乳球菌产SOD的影响,并通过正交试验进一步优化菌株的发酵条件。最终确定最佳发酵条件为:发酵温度37℃,初始接种量3%,初始pH 7.5,灌装量75mL。在此培养条件下,乳酸乳球菌的SOD活性达93.95 U/mL,与优化前相比提高了2.2倍,为后期乳酸乳球菌在发酵产业的应用奠定基础。

滴水湖表层水体细菌多样性特点初步探究

上海市浦东新区滴水湖自建成后,围绕滴水湖水体质量的研究很多,但是滴水湖水体总体细菌多样性特点的研究尚未见报道。本研究结合16S rRNA基因变性梯度凝胶电泳、16S rRNA基因宏基因组学分析的方法来初步探究滴水湖表层水体细菌的多样性特点,以及滴水湖中粪便污染指示菌、致病菌、条件致病菌和水体富营养化典型菌等的存在性和分布情况。研究结果可以说明滴水湖表层水体在采样期内的细菌多样性:(1) 5个水体样品共获得428个OTU,属于17个细菌门,39个纲,81个目,130个科,191个属,282个种。(2)湖水中以放线菌门(Actinobacteria)、蓝藻门(Cyanobacteria)、变形菌门(Proteobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)、疣微菌门(Verrucomicrobia)、浮霉菌门(Planctomycetes)为优势门,占总序列数的97%。(3)在宏基因组中没有检测到水体粪便污染指示菌等相关的序列,在属的水平没有发现沙门氏菌属(Salmonella)、链球菌属(Streptococcus)等致病菌或条件致病菌,只有极少量的序列属于志贺氏菌属(Shigella,0. 1%)。滴水湖表层水体中蓝藻主要为聚球藻属(Synechococcus),没有发现富营养化水体中容易出现的水华蓝藻的序列。可知滴水湖表层水体的细菌多样性特点与淡水湖泊典型细菌多样性特点类似,湖水中没有检出水体污染菌,目前也没有证据表明有蓝藻暴发导致水华的倾向。