一株深海热液口超嗜热古菌的分类鉴定及高温酶活性研究

对一株分离自深海热液口古菌HJ21进行了分类鉴定及高温酶活性的研究。该菌株是极端嗜热的厌氧球菌，直径为1．0～1．2μm。菌株最适生长温度88℃；菌株生长pH为5．0—9．0，最适pH为6．5～7．0；菌株生长NaCI质量浓度为10～50g·L^-1，最适为20g·L^-1。根据其形态特征、生理生化特性以及16S rRNA基因序列分析结果，确定HJ21菌株为热球菌属（Thermococcus）。该菌株能产生高热稳定的高温α-淀粉酶、普鲁兰酶、α-葡萄糖苷酶和蛋白酶，这些酶的最适作用温度分别为95、95、100和100℃，α-淀粉酶、普鲁兰酶和α-葡萄糖苷酶在90℃的半衰期分别为5、5和2h；蛋白酶在100℃保温2．5h后仍具有84％的酶活性。

深海热液口化能合成共生作用的研究进展

海洋无脊椎动物和细菌间的化能合成共生作用的发现,改变了人们对深海热液口初级生产力主要来源的认知。近年的研究表明,营化能合成共生的动物隶属于纤毛门、软体动物门、环节动物门和节肢动物门;其中无脊椎动物作为宿主在与共生菌的长期共生过程中,伴随着部分器官和功能的退化或消失,逐渐形成和演化出了与此相适应的形态结构,并产生了一些特殊的行为;在深海热液口发现的所有化能合成共生菌都属于革兰氏阴性菌,它们的宿主大致可以分为2个群体;通过16SrRNA基因编码分析,不同代谢类型的共生菌在系统发育中通常处于不同分支,形态也有所差异;共生菌独特的传播方式和进化模式也使其更加适应共生生活;由无脊椎动物和化能合成细菌构成的共生体系与环境相互作用,影响了深海热液口生态系统的演化。对共生菌蛋白质及代谢组学的研究,以及对宿主生理和代谢机制的研究将成为未来热液口化能合成共生作用研究的新热点。

深海热液喷口周围微氧耐压细菌的培养研究

研究采用析因实验设计,探讨了培养基的水源、培养温度和生长pH等因素对喷口细菌生长繁殖的影响,初步探索了常压下东太平洋某海底喷口周围微氧耐压细菌的生长条件。样品培养10d后,对培养液中细菌量进行显微计数,实验数据用SPSS11.0统计软件中的方差分析程序进行处理。统计结果显示:在标准大气压下,从研究样品中获得最多细菌数的较优培养条件为:培养基水源为单蒸水;生长pH为7.60;培养温度为50℃。在该条件的培养液中细菌平均浓度达2.596×10个/mL。研究结果为进一步认识、鉴定与开发利用深海喷口周围细菌资源打下了基础。

一株深海热液口嗜热芽孢杆菌SY27F代谢产物活性的研究

【目的】对一株来源于深海热液口嗜热芽孢杆菌的次生代谢产物进行抑菌活性和抗肿瘤活性的初步研究。【方法】采用纸片法和微量肉汤稀释法检测嗜热芽孢杆菌SY27F次生代谢产物的抑菌活性,采用CCK-8法测定其次生代谢产物的抗肿瘤活性。【结果】抑菌实验表明,嗜热芽孢杆菌代谢产物对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌均有抑菌作用,其最低抑菌浓度分别为1.56 mg/mL和3.13 mg/mL;细胞实验表明,其代谢产物对肿瘤细胞A549、HepG2、HeLa、MCF-7均有一定的抑制作用,其半致死浓度分别为0.390、0.451、0.704、1.105 mg/mL;与人肝肿瘤细胞(HepG2)相比,其对人正常肝细胞(L02)表现出良好的生物相容性。【结论】嗜热芽孢杆菌SY27F次生代谢产物具有一定的抑菌和抗肿瘤活性,可为寻找新型抑菌抗肿瘤活性物质提供优质资源。

光照对深海热液喷口周围可培养微生物的生长影响

研究采用析因实验设计,探讨了光照和培养温度对深海热液喷口周围可培养微生物生长繁殖的影响。样品培养10天后,对培养液中细菌量进行显微计数,实验数据用SPSS11.0统计软件中的方差分析程序进行处理。统计结果显示:在标准大气压下,在33℃、50℃和65℃三个实验温度中,当温度为33℃时,光照培养液中细菌浓度约为暗培养液中的3.5倍;而在50℃和65℃的培养液中其细菌浓度均比暗培养液中的要低。研究结果为进一步获取、认识与开发利用深海喷口周围细菌资源打下了基础。

劳盆地深海热液喷口沉积物中细菌多样性研究

采用PCR-RFLP技术调查了劳盆地深海热液喷口两位点沉积物中的细菌多样性。结果表明,在劳盆地深海热液喷口沉积物环境中细菌多样性十分丰富,样品DY1中发现6个细菌类群,DY2中则存在4个细菌类群,其中Gammaproteobacteria细菌亚群和Epsilonproteobacteria细菌亚群在两文库中均占据最大比例,为沉积物样品中的优势菌群。另外,在克隆文库中还发现了一些与数据库中的已知序列同源性较低的类群,从而说明劳盆地深海热液喷口沉积物中存在特有的微生物种属。

工程合作伙伴如何与科学家合作创造1个真正的工程问题

当学生参与真正的任务时,他们会变得更加热衷于科学(Zmuda,2010)。与校外的专业人员合作是创造真实体验的一种方法,这种真实体验可以向学生展示科学与工程之间的关联,并提高教师对真实实践的熟悉度(Ufner、Bolger和Shepherd,2017)。本文讲述了由学校教师和研究深海热液喷口微生物的科学家共同开发的1个工程设计项目。此项目活动包括探究潜水器和生活在深海的奇异生物,这2个活动内容肯定会引起中学生的兴趣。

深海秘境——奇特的海底黑烟囱

初识'黑烟囱'地球上的生命是如何起源的?这是人类最关心的问题之一。2017年3月,《自然》杂志发表的一项研究成果称:至少在37.7亿年前,远古时代的深海热液喷口及其周围存在微生物活动的证据,极有可能代表着地球上最早期的生命形式。这一发现为生命的'高温起源说'增加了新的证据。这项研究中提到的深海热液喷口是什么?其实可以和陆地的天然温泉类比,只不过它是位于海底的热泉。其形成过程可以这样理解:海水沿海底裂隙向下渗流,受岩浆热源加热,再集中向上涌动并喷发.

生命演化之路

我们的地球已经存在了约45亿年,而生命最早出现在约38亿年前。最早的生命可能形成于深海热液喷口附近。矿物质丰富的喷出物与海水混合后,发生了一系列化学反应,产生了有机分子。之后,又出现了能够自我复制的分子,然后出现了完整的细胞,最终形成了由不同类型细胞组成的生物体。