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。

WP2深海细菌基因组文库的构建和克隆子测序比对分析

以pUC19质粒DNA作为载体，用BamH1酶切、碱性磷酸酶处理后，分别与Sau3A Ⅰ部分酶切的Shewanella sp．（WP2）基因组DNA 2-6kb的DNA片段连接，电击转化大肠杆菌DH5 α感受态，在含有Amp的LB平板上筛选重组子，得到转化子约5～6×10^3；随机挑取100个克隆子，经DNA测序，通过在网络数据库中进行BLASTX分析，得到一系列相对保守蛋白的比对结果．这些结果为遗传背景不清楚的细菌的研究，提供了一条从分子水平上探讨的技术路线．