添加蔗糖对苜蓿青贮中古生菌和甲烷产生菌群的影响

采用宏基因组测序技术研究了不添加蔗糖(对照)和添加2%蔗糖对高水分紫花苜蓿青贮中古生菌和甲烷产生菌群的影响。结果表明:对照发酵品质较差,添加蔗糖显著增加了乳酸含量(P<0.05),改善青贮品质。氨氧化古菌是苜蓿原料上最丰富的古生菌种,马氏甲烷八叠球菌和氨氧化古菌分别是对照和蔗糖处理的优势种。基因phnJ是苜蓿青贮中甲烷合成的功能基因。大肠杆菌和肺炎杆菌是对照和蔗糖处理中的优势产甲烷菌,蔗糖添加显著降低肺炎杆菌的相对丰度。马氏甲烷八叠球菌相对丰度与丁酸和氨态氮的含量呈正相关。综上所述,马氏甲烷八叠球菌主导青贮中古生菌群,肠杆菌科细菌是苜蓿青贮中潜在的优势甲烷产生菌,蔗糖处理在一定程度上抑制马氏甲烷八叠球菌和肠杆菌科细菌的繁殖,显著改善高水分苜蓿青贮发酵品质。

嗜盐碱古生菌新种的系统分类学研究

从内蒙古乌都淖咸性盐湖分离到嗜盐碱菌菌株Y21。其形态为杆状,能运动,红色菌落,通过生理生化、极性脂成分、基于16SrRNA序列的系统发育学分析和DNADNA杂交同源性比较,发现菌株Y21是Natrilba属中一个与其它成员不同的新种,命名为Natrilbawudunaoensissp.nov.。

极端嗜盐古生菌(Natrinema sp.)R6-5胞外嗜盐蛋白酶的纯化和性质研究

采用bacitracin-Sepharose 4B亲和层析的方法得到凝胶电泳均一的来自极端嗜盐古生菌(Natrinema sp.)R6-5的胞外嗜盐蛋白酶。经SDS-PAGE分析该酶亚基分子量为62kDa。PMSF对它的活性完全抑制,表明它是一种丝氨酸蛋白酶,该酶反应的最适NaCl浓度为3mol/L,最适温度为45℃,最适pH值为8.0。在高盐条件下能维持高活性并十分稳定,具有重要的潜在应用价值。

嗜盐古生菌AJ4中BR蛋白基因部分片段和16S rRNA基因序列研究

为了研究分析新疆阿尔金山国家自然保护区阿牙克库木湖嗜盐古生菌物种与细菌视紫红质(bacteriorhodopsin ,BR)蛋白资源 ,对分离纯化到的极端嗜盐古生菌AJ4 ,采用PCR方法扩增出其 16SrRNA基因 (16SrDNA)和编码螺旋C至螺旋G的BR蛋白基因片断 ,并测定了基因的核苷酸序列 .通过BR蛋白部分片段序列分析表明 ,BR蛋白中对于完成质子泵功能以及与视黄醛结合的关键性氨基酸残基均为保守序列 ,位于膜内侧的序列比位于膜外侧的序列更保守 ;基于BR蛋白基因和16SrDNA序列的同源性比较以及 16SrDNA序列的系统发育学研究表明 ,AJ4是Haloarcula属中新成员 .由此建立了一种快速筛选具有新BR蛋白的新嗜盐古生菌的方法 .

嗜盐古生菌AJ6的分离及系统发育分析

从新疆阿尔金山国家自然保护区阿牙克库木湖分离纯化得到嗜盐古生菌AJ6,革兰氏染色呈阴性、杆状、少数球形、菌体大小为0.2～0.6μm×1.6～4.2μm,最适NaCl和Mg2+质量浓度分别为15%和0.6%,在pH为6.0～7.0条件下生长良好.在此基础上,进一步通过PCR方法扩增了菌株AJ6的16SrRNA基因(16SrDNA),测定了该基因的核苷酸序列,并利用"Clustalw"软件和"PHYLIP"软件包分析16SrDNA序列,对其进行同源性比较和系统发育学分析,建立了嗜盐古细菌的系统发育树.结果表明菌株AJ6与Nnm.pallidum、Nnm.pellirubrum和Nnm.versiforme分在同一类群中,16SrDNA序列同源性分别为97.47%,96.44%和98.12%,菌株AJ6是Natrinema属中的一个新成员,命名为Natrinemaaltuensis.菌株AJ6的16SrDNA序列已登陆到GenBank,其序列号为AY277584.

阿尔金山盐湖极端嗜盐古生菌的分离及16S rDNA序列分析

为了研究分析新疆阿尔金山国家自然保护区阿牙克库木湖嗜盐古生菌物种资源,对分离纯化到的极端嗜盐古生菌AJ2和AJ4,采用PCR方法扩增出其16SrRNA基因(16SrDNA),并测定了基因的核苷酸序列.基于16SrDNA序列的同源性比较和系统发育学分析,发现菌株AJ2是Natrinema属中一个与其他成员不同的新种,命名为Natrinemaajinwuensissp.nov.;菌株AJ4是Haloarcula属中成员argentinensis的一个亚种,取名为Haloar-culaargentinensissubsp.ajinwuensis.菌株AJ2和AJ4的16SrDNA序列已被GenBank数据库收录,其序列号分别为AY208972和AY208973.

嗜盐古生菌混合菌株的鱼露发酵工艺优化

以嗜盐古生菌TBN4(Halobacteriaceae sp.)、深红盐颗粒形菌RO2-11(Halogranum rubrum)和向烟氏盐微菌9738(Halomicrobium mukohataei)3株嗜盐古生菌为混合菌株发酵剂,以低值龙头鱼为原料,以氨基酸态氮含量、可溶性总氮含量、组胺含量、游离氨基酸总含量和有价值挥发性风味物质相对比例为指标,利用均匀设计方法对加盐量、发酵温度、发酵时间、接种量和添加3种菌的比例等参数进行优化。结果表明,利用上述3种嗜盐古生菌对龙头鱼发酵生产鱼露的最佳发酵条件为添加盐量15%、发酵温度42℃、发酵6个月、添加菌种量107CFU/m L、菌种比例3:1:1。氨基酸态氮含量、可溶性总氮含量、组胺含量、游离氨基酸总含量和有价值挥发性风味物质相对比例理论值分别为1.682 g/100 m L、3.615 g/100 m L、24.395 mg/100 m L、485.898 mg/100 m L和0.856。

嗜盐古生菌Halobacteriaceae sp.产胞外蛋白酶特性及其酶学性质

对嗜盐古生菌Halobacteriaceae sp.生长过程中的产酶特性做了初步研究,并研究了其胞外蛋白酶的理化特性。试验结果表明：嗜盐古生菌Halobacteriaceae sp.生长周期较长,从对数期开始分泌大量胞外蛋白酶;胞外蛋白酶的最适酶解反应温度是60℃;该蛋白酶具有较好的热稳定性,70℃条件下放置60 min,酶活力基本保持不变;最适反应p H为7.5,在p H 6.5~8.5范围内酶活力保持稳定;此蛋白酶对Na Cl耐受性不强,Na Cl浓度超过2 mol/L时,酶活力被显著抑制（P〈0.01）;金属离子Ca2＋对蛋白酶活力具有激活作用,可以增强蛋白酶热稳定性;Mn2＋则对蛋白酶活力具有抑制作用,而K＋与Mg2＋对蛋白酶活力无影响;1.31 mol/L异丙醇以及1mmol/L DTNB对酶活力基本无影响,5 mmol/L的EDTA严重抑制其蛋白酶活力,1 mmol/L的PMSF则使其完全失活,说明此酶可能是一种金属依赖性的丝氨酸蛋白酶。

嗜盐古生菌br基因的遗传分析

从新疆阿尔金山地区阿乌拉仔盐湖分离纯化到几株极端嗜盐古生菌AJ11,AJ12和AJ13,采用PCR技术分别扩增了其16S rRNA基因(16S rDNA)和编码螺旋C至螺旋G的细菌视紫红质(bacteriorhodopsin,BR)蛋白基因片段,测定了基因的核苷酸序列。基于16S rDNA序列的同源性比较以及系统发育学研究表明,分离到的菌株是Natrinema属中成员,并构成一个独立的微生物种群。随后的遗传分析,包括GC含量、转换与颠换的比率、同义突变率分析,表明br基因间具有较高的遗传分歧程度,并面临着净化选择和偏倚突变压的双重抑制。研究为物种资源及BR蛋白资源的进一步利用打下基础。

微量热技术检测古生菌启动子DNA片段的启动功能

用微量热法研究了大肠杆菌HB10 1及其重组菌株的代谢特征 .将不同大小的来源于嗜盐古生菌染色体DNA的启动子片段插入启动子探针载体中的氯霉素抗性基因前 ,获得重组菌株 .结果表明重组菌株的半抑制浓度与DNA片段的启动功能大小是一致的 ,并且质粒的复制几乎不影响菌株的生长及代谢 .培养基中加入氯霉素后 ,启动子启动氯霉素抗性基因表达 ,生长速率 (k)降低 ,最大峰的出现时间 (tp)延长 ,最大峰值 (pm)也随之降低 .在一定范围内 ,抗生素浓度与tp、pm 呈线性关系 .本研究结果直接证明了来自嗜盐古生菌的RM0 7、RM0 8和RM13片段在大肠杆菌中是有启动功能的 ,而且还表明基因表达量的高低与释放的代谢热变化相一致 .

具有真细菌和真核生物融合特征的古生菌转录系统

古生菌是一类区别于真细菌和真核生物的第三域生命形式 ,转录是生物体遗传信息传递系统中的一个中心环节。近年来研究结果表明 ,古生菌的转录系统具有真细菌和真核生物的融合特征 :古生菌的基本转录装置包括RNA聚合酶、基本转录因子、启动子元件等与真核生物相似 ;而古生菌的转录调控机制却更加类似于真细菌 ,在古生菌中发现并鉴定了许多类似于真细菌的转录调控蛋白。

嗜盐古生菌产嗜盐菌素情况的筛查研究

以Halobacterium salinarum NRC817为敏感指示菌,用双层平板法对武汉大学中国典型培养物保藏中心保藏的19株嗜盐古生菌产生嗜盐菌素的情况进行了筛查,其中15株对Hbt.salinarum NRC817表现出明显拮抗,证实了前人的观点:分泌嗜盐菌素是嗜盐古生菌的普遍特征。

具有真细菌基因启动子活性的古生菌DNA片段

以大肠杆菌启动子探测质粒pKK232-8 为载体,用4 组限制性内切酶分别消化古生菌盐生盐杆菌R1(Halobacterium halobium )的染色体DNA,在体外进行重组,转化E.coliDH-5α感受态细胞,得到12 个转化子(T1～T12),其抗性水平分布在10～500 m g/L的区间内. 将这些转化子所含质粒分别命名为pSX1～pSX12,限制性酶切分析表明,这些质粒各插入了一段不同的外源DNA 片段,杂交分析表明,抗性最强的转化子T11 所含质粒pSX11 上插入了一段来源于盐生盐杆菌R1 染色体的DNA 片段. 该DNA 片段在大肠杆菌中具有启动子功能.

RM07 DNA片段在嗜盐古生菌中的启动子功能研究

以二氢叶酸还原酶基因 (dhfr )和 β 半乳糖苷酶基因 (bgaH)为报告基因 ,利用启动子探针检测技术研究了在大肠杆菌和酵母菌中均具有启动子活性的RM0 7DNA片段在嗜盐古生菌中的功能 ,结果从mRNA转录和蛋白质表达水平证明RM0 7片段在嗜盐古生菌中同样具有启动子功能 .缺失分析进一步定位了RM 0 7片段中启动子活性必需的重要功能区 。

超高温古生菌强烈炽热球菌(Pyrococcus furiosus)的生理代谢

本文述及Pyrococcusfuriosus的丙酮酸代谢、麦芽糖发酵（高温糖酵解途径）、由丙酮酸糖原异生途径、还原性末端产物—L－丙氨酸的形成和钨对代谢类型的影响等。

中等嗜热菌和嗜酸中温古生菌浸出砷黄铁矿的行为

研究了用中等嗜热菌(sul fobacillum thermosul fidao xidans,s.t)和极端嗜酸中温古生菌(ferroplasma thermo philum,f.t)浸出砷黄铁矿,通过摇瓶试验考察了不同矿浆浓度和细菌接种量对细菌浸出行为的影响。结果表明:提高浸出体系矿浆浓度会降低砷黄铁矿浸出率;中等嗜热菌相较于极端嗜酸中温古生菌在高矿浆浓度下有更好的耐受性;提高体系细菌接种量,细菌与砷黄铁矿的反应速率加快,但浸出率并未提高;中等嗜热菌在矿浆浓度1%、初始接种浓度107cell/mL条件下,对纯砷黄铁矿中砷的浸出率在12d后达79%。

超嗜热需氧古生菌K_1嗜热磷脂酶A_2的序列和结构预测

目的:从超嗜热需氧古生菌(Aeropyrumpernix)K1中抽提染色体基因组,经PCR扩增获得磷脂酶A2基因,在大肠杆菌中诱导表达嗜热磷脂酶A2(APEPLA2),分析其氨基酸组成,预测其结构,从而探讨可能导致嗜热酶热稳定性的原因。方法:利用DNASIS二级结构预测软件和由NCBI提供的多种蛋白质进行同源性分析和结构预测。结果:同源序列分析表明APEPLA2与其他磷脂酶A2的同源性较低。结论:推测APEPLA2属于钙离子不依赖性(iPLA2),形成了以β折叠为中心、两边有多个长度不等的α螺旋环绕的α/β拓扑结构。

科学家首次发现古生菌的生存机制

古生菌最早于上世纪70年代末被发现，它们是生命树的三大主要分支之一，另外两种是细菌及真核生物（包括植物和动物）。但是科学家知道最近才从生态角度了解古生菌的生存机制。

古生菌来源耐热肌氨酸氧化酶的异源表达及酶学性质

由于目前大部分肌氨酸氧化酶(sacrosine oxidase,SOX)热稳定性差、失活机理研究不深入,使其在医疗和食品工业等领域的实际应用中受限。该研究通过筛选与挖掘一种热稳定性优异的肌氨酸氧化酶,以达到拓宽其应用前景与应用潜力的目的。根据预测,将来源于古生菌Archaea HR32中肌氨酸氧化酶在Bacillus subtilis WB600中异源表达,并对其酶学性质进行考察。重组蛋白rSOX大小约为42 kDa,二级结构由35.0%α-螺旋、11.1%β-折叠、23.3%β-转角及31.6%无规则卷曲组成,T_(m)和ΔH为92.13℃和1070 kJ/mol。以肌氨酸为底物时,最适pH为8.0,最适温度为70℃,80℃下半衰期为12 h,K_(m)、k_(cat)和k_(cat)/K m分别为1.17 mmol/L、74.59 min^(-1)、63.78 L/(mmol·min)。常见有机溶剂对rSOX活性影响不大,金属离子则对rSOX有不同程度的促进或抑制作用。另外,rSOX还可催化降解其他多种N-甲基类化合物,且对N-甲基-L-型底物有明显的手性选择性。综上,该研究获得了一种来源于古生菌的新型耐热肌氨酸氧化酶,相关酶学性质实验为研究该酶对N-甲基类化合物的降解奠定理论基础,进而提升该类酶的应用潜力。

南极古生菌揭示病毒来源

一种罕见的南极微生物或许为破解进化过程中最大的谜题之一——病毒的起源提供了线索。相关成果日前发表于《自然—微生物学》杂志。病毒和其他生命形式不同。可以说，它们根本不算活着。所有其他生命都由细胞构成，而细胞是能独立养活自己和繁殖的复杂机器。病毒则要简单很多。典型的病毒是一小片被包裹在衣壳中的遗传物质。仅靠自己的话，病毒几乎什么也做不了。不过，如果它进入活体细胞，便开始自身复制。病毒通常会伤害其宿主：例如，人体免疫缺损病毒在感染人类时会引发艾滋病。