趋磁细菌的分子生物学研究进展

趋磁细菌菌体内含有磁小体,能够沿地球磁力线方向定位、运动.趋磁细菌和磁小体的研究具有重要的理论意义和应用价值.本文对趋磁细菌及其胞内产物磁小体作了介绍,论述了该领域分子生物学方面的研究进展,包括与磁小体相关的基因和蛋白的研究、趋磁细菌遗传体系及基因组方面的研究等,展望了该领域今后的发展前景.

新型海洋趋磁细菌YSC-1的分离及其特异性磁性纳米材料磁小体的研究

从黄海冷水团附近海域的底泥中分离到一株好氧趋磁细菌YSC-1。尽管在淡水中曾经分离过好氧趋磁细菌AMB-1和HM-1，但却从未在海洋中分离到好氧趋磁细菌，因此YSC-1是目前所见报道的第一株海洋好氧趋磁细菌。透射电镜观察表明每个细胞内含1至多个磁小体，呈圆形，直径100nm左右，能谱分析显示该菌磁小体的元素组成为铁(Fe)和(Co)。本文还对该菌的生物学特性进行了初步研究。

青岛汇泉湾海洋趋磁细菌多样性研究

在青岛汇泉湾沿岸沉积物中发现了大量海洋趋磁细菌,最大丰度可达10~5个/cm^3。透射电镜观察发现该菌菌体形态多样,有球形或卵球形、长短杆状、弧状和螺旋状,其中球形或卵球形趋磁细菌占绝对优势。电镜观察还发现该菌磁小体的排列方式多样化,大多数呈链状排列,有单链、双链及多链,还有的呈环状或者成簇排列。磁小体的形态也多种多样,有正方体、棱柱体、立方八面体、子弹头状、片状和齿状。用 RFLP 方法分析了70个克隆测序,得到10条不同序列。经16S rRNA 系统发育分析,发现9个属于α-变形菌亚纲,1个属于γ-变形菌亚纲,共有8个不同的属,优势种属于未培养的海洋趋磁球菌。所有菌株与最接近的海洋趋磁球菌的相似性并不高(76.4%～89.4%),表明该海区的趋磁细菌为新发现的微生物资源。

脉冲磁场对趋磁螺细菌AMB-1磁小体形成及相关基因表达的影响

本文利用Cmag测量、透射电镜观察等技术研究了脉冲磁场对不同初始状态的趋磁螺细菌AMB-1（Magnetospirillum magneticum AMB-1）磁小体形成的影响,并对其相关蛋白MamA、Mms13、Mms6和MagA编码基因的表达情况做了荧光实时定量反转录聚合酶链式反应（qRT-PCR）。结果表明：同自然地磁场相比,50Hz、1mT脉冲磁场可促进AMB-1磁小体形成;当初始菌种为含有磁小体的AMB-1时,脉冲磁场促进指数期菌体magA基因的表达;而当初始菌种为不含磁小体的AMB-1时,则促进指数期菌体magA和mamA基因的表达。脉冲磁场虽然导致指数期细胞磁颗粒不均匀,但使磁小体链加长,含磁小体菌的平均磁颗粒数也较地磁场明显增加。实验结果为应用磁场干预磁小体形成,提高磁小体产率的研究提供了实验和理论依据,也有助于进一步了解磁场的生物学效应。

黄海冷水团附近沉积物中的趋磁细菌及磁小体的特性研究

对黄海冷水团附近海域的沉积物进行了富集、荧光显微镜观察、电镜观察,并对其中大小均匀、形状规则的高密度颗粒进行了能谱分析。结果显示,在黄海冷水团附近有趋磁细菌和磁小体的存在。

新型海洋趋磁细菌YSC-1的磁性能分析

对从黄海冷水团附近海域的底泥中分离到的一株新型海洋趋磁细菌YSC-1的磁特性进行了分析.对YSC-1菌株进行的磁铁吸附实验显示YSC-1菌株有一定的磁性、核磁共振(MRI)测定表明菌体中包含磁性材料,磁性能测量结果证明YSC-1的菌体沉淀有磁性,但磁性较弱,磁滞回线测量显示YSC-1菌株中含有铁磁材料,饱和磁矩约为40memu/g.每个细菌的磁矩为:3.06×10-14emu.