基于基因组De novo测序的离子束重组沙漠寡营养细菌的16S rRNA基因研究

为了进一步理解低能N+注入在沙漠寡营养细菌(DOB)系统发育与进化中的作用,本研究基于DOB基因组De novo测序数据,应用生物信息学方法对3株离子束重组菌株DOB073、DOB113和DOB981的16S r RNA基因的突变与进化进行了分析。分析表明,3株离子束重组DOB的16S r RNA基因拷贝数均比原始菌株增加了5个,并分别在C1区、V1区、V2区、V4区、V6区、V7区和V9区发生了碱基突变。进化分析显示DOB981的进化速度快于DOB073和DOB113。16S r RNA的保守二级结构预测表明,9个保守二级结构所处碱基位置分别为:80~120、120~240、240~360、360~480、400~520、640~760、760~880、800~920和1 420~1 540。本研究为低能离子注入介导的原核微生物进化提供了直接的分子证据。

低能N^＋注入介导的沙漠寡营养细菌基因组SNP研究

为了深入认识低能N^+注入对细菌基因组的进化与突变的作用,本研究在低能N^+注入介导外源基因转化沙漠寡营养细菌DOB150的基础上,通过生物信息学方法对3株重组突变的DOB基因组的单核苷酸多态性进行了分析,共发现192 357个SNP位点。其中重组突变菌株DOB073和DOB113的SNPs类型和数量基本相等,而重组突变菌株DOB981的SNPs类型丰富且数量大。DOB073和DOB113基因组中SNP数目约为0.005个/kb,DOB981约为37.620个/kb。在3株重组突变菌的基因组的SNPs中,AG转换所占比例均为最高。根据SNPs绘制的DOB基因组系统发育树显示,重组突变菌株DOB981的进化速度快于DOB073和DOB113。

低能N^＋注入介导的沙漠寡营养细菌的nifH基因突变研究

在低能N+注入沙漠寡营养细菌DOB150菌株获得重组突变菌株DOB981的基础上,本研究应用生物信息学方法从DOB全基因组De novo数据中获得了nif H基因信息,分析结果表明重组突变菌株DOB981的2个拷贝nif H基因中分别有39个和5个碱基位点发生了突变。通过分析nifH基因的蛋白质二级结构,获得了蛋白质的结构域、功能位点、跨膜区域和卷曲螺旋等基本信息,为进一步理解低能离子注入介导的功能基因突变提供了分子证据。