洞穴微生物组:已知与未知

洞穴是由于岩石受到溶蚀或火山岩浆冷却形成的地下空间和通道。洞穴遍布世界各地,蕴藏着大量的微生物资源。洞穴内黑暗潮湿,温度相对稳定,营养比较贫瘠,是一种极端的生态系统,存在着高度特异性的洞穴微生物。对洞穴微生物组的研究,有助于认知洞穴微生物群体结构、组成及其地理学分布,加深对洞穴生态系统的理解,并为保护和开发洞穴资源提供指导。本文主要介绍了洞穴微生物组的研究方法,总结分析了洞穴微生物的研究进展,并着重阐述了含特殊化合物成分的洞穴中化能自养的特色微生物组。

甲基化受体蛋白MCP2923在睾丸酮丛毛单胞菌CNB-1趋化过程中的作用

【目的】MCP2923是睾丸酮丛毛单胞菌(Comamonas testosteroni)CNB-1的一种甲基化趋化受体蛋白,本研究旨在阐明其在CNB-1菌株趋化过程中的作用。【方法】利用游动平板法(swimming plate)检测了CNB-1及其MCP突变菌株CNB-1?20、CNB-1?MCP2923、CNB-1?20/p DSK519-MCP2923、CNB-1?20/p BBR1MCS-2-MCP2923和CNB-1?20/p BBR1MCS-2-MCP2923?LBD对35种芳香族化合物以及9种小分子有机酸的趋化性;进一步利用Agarose-in-plug法表征了MCP2923介导的对芳香族化合物的趋化表型;结合生物信息学分析,对MCP2923配体结合结构域(MCP2923LBD)进行了克隆、表达和纯化,利用等温滴定量热法(ITC)检测了MCP2923LBD与原儿茶酸等11种化合物的相互作用。【结果】CNB-1对原儿茶酸、4-羟基苯甲酸等12种芳香族化合物以及顺乌头酸等9种TCA循环中间代谢产物具有强、中强和弱3个层次的趋化表型;敲除MCP2923基因减弱了菌株对上述趋化诱导物的表型;将MCP2923基因回补到CNB-1?20菌株中可回补菌株对15种趋化效应物的表型,敲除MCP2923基因的配体结合区丧失了对15种趋化物的表型回补能力。虽然Agarose-in-plug法检测到了菌株对原儿茶酸和4-羟基苯甲酸的趋化表型,但ITC未能检测到原儿茶酸和4-羟基苯甲酸等11种化合物与MCP2923LBD直接的相互作用。【结论】MCP2923可引发CNB-1菌株对多种芳香族化合物以及小分子有机酸的趋化表型,且MCP2923LBD在这个过程中起关键作用;由于ITC的结果不能证明MCP2923LBD与芳香化合物和小分子有机酸等效应物的直接结合,推测MCP2923引发CNB-1趋化作用的机制不同于已报道的MCP2201和MCP2901的作用方式,其确切机制还有待于进一步深入研究。