导读:本文包含了古生菌论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:嗜盐古生菌,S层蛋白,脂蛋白转运蛋白LolA,基因敲除
古生菌论文文献综述
王旭红[1]（2018）在《嗜盐古生菌Natrinema sp.J7-2的表层蛋白功能的初步研究》一文中研究指出S层是部分细菌和大多数古生菌的表层结构,由S层蛋白亚基呈晶体状重复排列组成。S层蛋白是原核生物中检测到的第一个糖蛋白,至今仍然是糖基化原核蛋白研究最多的例子之一。具有S层生物的广泛存在及S层蛋白的高丰度,反映出微生物对自然环境的适应性,并且为微生物在特定环境和生态条件下提供了竞争优势。本实验室前期通过电镜观察,不同盐浓度条件下培养的极端嗜盐古生菌Natrinema sp.J7-2细胞形态和S层结构紧密程度都有变化。S层是Natrinema sp.J7-2细胞膜外唯一的组成结构。同时有大量脂蛋白存在于细胞膜上。本论文进一步研究了表层蛋白在Natrinemasp.J7-2中所发挥的作用。本实验室对Natrinemasp.J7-2基因组数据进行生物学信息分析发现了 5个可能编码S层蛋白的基因:nj7g_0389、nj7g_1525、nj7g_2776、nj7g_3860和nj7g_3861,推测多种蛋白共同构成Natrinema sp.J7-2的S层。对Natrinemasp.J7-2的膜组分蛋白样品和胞外分泌蛋白质组进行质谱检测,其中只有NJ7G_0389没有检测到,其他四种蛋白都有被检测到。在实验室培养条件下,只有NJ7G_1525通过SDS-PAGE检测到明显的蛋白条带。我们使用通过“pop-in&pop-out”的方法,分别在野生型菌株和尿嘧啶缺陷型菌株中对nj7g_1525基因进行分步敲除,拟研究缺失nj7g_1525基因造成的S层缺损对Natrinemasp.J7-2的影响。实验结果显示,即使敲除部分nj7g_1525基因片段,在野生型菌株和尿嘧啶缺陷型菌株中不能获得敲除成功的菌株。在这个过程中发现敲除基因nj7g_1525会造成菌体细胞死亡,间接证明了基因nj7g_1525编码的蛋白作为S层的关键组分在Natrinema sp.J7-2生命历程中有着重要作用,是其细胞结构必不可少的一部分。通过基因组分析发现J7-2菌株中有编码脂蛋白转运Lol系统的多种相关基因如lolA、lolC、lolD和lolE,其中nj7g_0991基因对应lolA,在J7-2菌株中编码脂蛋白转运蛋白,推测NJ7G_0991蛋白在Natrinemasp.J7-2的脂蛋白转运定位过程中有着重要作用。前期研究发现,nj7g_0991缺陷型菌株能正常生长,但与野生型菌株相比细胞形状发生变化,推测该突变可能对细胞质膜和S层造成一定影响。由于S层的成熟需要镁离子的参与,本论文研究了在不同镁离子浓度培养条件下野生型菌株J7-2和nj7g_0991缺陷型菌株的生长情况,发现Mg2+浓度较低(20 mM)会严重影响两种菌株的生长。与nj7g_0991缺陷型菌株相比,野生型菌株对EDTA和Triton X-100的耐受能力更强一些。通过EDTA介导的两种基因型菌株转化效率实验,发现野生型菌株转化率明显小于nj7g_0991缺陷型菌株,我们推测缺失nj7g_0991可能影响表面脂蛋白的转运定位进而影响膜结构的完整性,使外源基因片段更易进入细胞,证明表面脂蛋白在一定程度上对细胞有保护作用。另外EDTA对镁离子的螯合破坏了 S层,使外源基因片段更易进入细胞。综合上述结果说明表层蛋白对细胞具有一定的保护作用。(本文来源于《武汉大学》期刊2018-05-01）
[2]（2017）在《南极古生菌揭示病毒来源》一文中研究指出一种罕见的南极微生物或许为破解进化过程中最大的谜题之一——病毒的起源提供了线索。相关成果日前发表于《自然—微生物学》杂志。病毒和其他生命形式不同。可以说,它们根本不算活着。所有其他生命都由细胞构成,而细胞是能独立养活自己和繁殖的复杂机器。病毒则要简单很多。典型的病毒是一小片被包裹在衣壳中的遗传物质。仅靠自己的话,病毒几乎什(本文来源于《江西饲料》期刊2017年05期）
赵梦琴[3]（2017）在《一种嗜盐古生菌胞外蛋白酶的酶学特性的研究及产酶条件优化》一文中研究指出极端嗜盐古生菌生长在一些高盐的环境中,如天然盐湖、晒盐场或高盐腌制食品等,对盐有着特殊的适应性和需要性。嗜盐古生菌的生长具有特异性,其生长过程中伴随着一些代谢物的产生,如胞外蛋白酶。胞外蛋白酶通常被菌株直接分泌到高盐的外环境中,在高盐条件下也不会失去活性。本文研究了极端嗜盐古生菌Halobacteriaceae sp.的生长过程和产酶特性,对胞外蛋白酶的酶学特性进行了研究。在此基础上,利用单因素法结合响应面法优化了菌株产胞外蛋白酶的培养条件,并初步对菌株的胞外蛋白酶的水解鱼肉蛋白的能力进行了探索。主要研究内容如下:1、初步研究了嗜盐古生菌Halobacteriaceae sp.生长过程中酶的产生特点,并研究了其胞外蛋白酶的理化性质。结果表明:嗜盐古生菌Halobacteriaceae sp.生长周期较长,达到对数期时能够分泌大量的胞外蛋白酶;其胞外蛋白酶的最适酶解反应温度是60℃,且该蛋白酶的热稳定性较好,70℃条件下水浴60 min,酶活力基本没有改变;最适反应pH为7.5,在pH 6.5~8.5范围内酶活力保持稳定;此蛋白酶对NaCl耐受性并不特别强,NaCl浓度超过2 mol/L时,酶活力被显着抑制(P<0.01);金属离子Ca2+可以增强蛋白酶的活性以及热稳定性;Mn2+则会抑制蛋白酶的活性,而该蛋白酶的活性不受K+与Mg2+的影响;1.31 mol/L异丙醇和1 mmol/L DTNB对酶活力无显着影响,而5 mmol/L的EDTA严重抑制其活性,1 mmol/L的PMSF则导致蛋白酶完全失去活性,结果表明此酶可能是一种金属依赖性的丝氨酸蛋白酶。2、通过单因素试验和响应面法对嗜盐古生菌Halobacteriaceae sp.的生长及产酶培养基进行了初步优化。实验结果表明:菌株发酵的最佳碳源和最佳氮源分别是葡萄糖和蛋白胨F403,其最适浓度均为0.1%,而菌株发酵的最适氯化钠浓度为22%;响应面法得到了菌株生长及代谢的最优培养条件,即葡萄糖浓度0.11%,蛋白胨F403浓度0.09%,氯化钠浓度23.58%,预测的最高产酶量将会达到22.107 U/mL。验证试验结果胞外蛋白酶产量达到19.86 U/mL,与理论值相比差异为0.11%,表明该模型具有可行性。3、利用花鲢鱼的背部肌肉提取了肌原纤维蛋白和肌球蛋白溶液,并以此为底物,在60℃下与嗜盐古生菌Halobacteriaceae sp.的粗酶液进行酶解,进而对酶解液进行了测定分析。结果表明:菌株的胞外蛋白酶可以水解花鲢的肌原纤维蛋白和肌球蛋白溶液,且粗酶对于肌球蛋白的水解能力更强一点。通过氨基酸分析可知,酶解液中含有许多的呈味氨基酸,提升了食品的鲜美风味以及营养价值。试验结果表明,此酶可以应用到食品发酵工业中,对于提升食品的口感以及风味具有潜在的利用价值。(本文来源于《江苏大学》期刊2017-06-01）
司马琳珊[4]（2017）在《嗜盐古生菌温和病毒SNJ1溶源裂解调控机理的研究》一文中研究指出对于温和病毒而言,其溶源-裂解选择的调控贯穿着整个病毒侵染过程的生命周期。人们对细菌病毒的溶原裂解调控机制已有较深入的理解,但对极端环境下古生菌病毒-宿主相互作用关系,特别是针对嗜盐古生菌病毒却知之甚少。SNJ1是存在于嗜盐古生菌Natrinema sp.J7-1细胞内的温和病毒,其衣壳结构呈现二十面体球状,含脂质内膜,具有独特的分类地位,是新的病毒科——球脂状病毒科(Sphaerolipoviridae)β属的模式病毒株。与早期发现的两株头尾状且基因同源性极高的嗜盐古生菌温和病毒φH和φCH1相比,SNJ1无论是在结构还是基因排布上都与它们存在明显差异。SNJ1的前病毒以环状双链质粒DNA(pHH205)的形式存在于宿主细胞中。它不能侵染J7-1菌株,但侵染不携带质粒的Natrinemasp.CJ7菌株时可产生噬菌斑,也可以较高比例形成溶源菌,即从CJ7菌株变成J7-1菌株,说明存在着一个控制该病毒选择溶源或裂解途径的调控机制。类似于经典的温和病毒λ噬菌体,SNJ1也可被丝裂霉素C(Mitomycin C,MMC)诱导进入裂解途径,但其基因组中的预测蛋白均与已知的CⅠ、CⅡ类似蛋白无同源性,暗示它可能采取新的策略来建立或维持溶源状态。实验室前期曾基于SNJ1病毒基因组和大肠杆菌复制区成功构建了E.coli-Natrinemasp.J7全长穿梭载体pYC-S。本研究对CJ7/pYC-S用MMC进行处理,发现其裂解液能在CJ7铺制的双层平板上同时产生数量不一的空斑和浊斑,而携带野生型SNJ1前病毒(pHH205)的J7-1菌株经同样处理后形成的噬菌斑均为浊斑;之后对浊斑病毒、空斑病毒及野生型SNJ1病毒的侵染能力进行比较,发现空斑病毒裂解宿主的能力较野生型SNJ1显着增强,而浊斑病毒的情况则与野生型SNJ1类似,对宿主细胞生长的影响也无明显变化;挑取一定数量的这两种噬菌斑进行测序鉴定,发现空斑病毒均部分缺失了 orf4区域(293-499bp处),而浊斑病毒基因组的orf4区域则保持完整。转录起始位点分析实验排除了该区域对下游基因转录情况的直接影响,说明orf4或其编码产物可能与病毒早期溶源裂解的选择调控有关。进一步利用pYC-S载体进行orf4基因的定向改造,发现携带orf4缺失突变体的CJ7菌株经MMC诱导后均只能产生空斑病毒,证明orf4确实与SNJ1溶源裂解调控过程直接相关;此外,和野生型SNJ1病毒感染CJ7菌株时可以较高比例选择走溶源化道路的现象不同,经多次尝试均未分离筛选到空斑病毒感染CJ7菌株形成的溶源菌,说明orf4很可能是决定SNJ1早期溶源/裂解选择过程中溶源化建立的关键因素。另一方面,利用基于J7染色体复制区构建的Natrinemasp.J7-E.coli穿梭载体pFJ6在CJ7-F菌株(pyrF缺失的尿嘧啶缺陷菌株)中表达orf4基因。发现该重组菌株(CJ7/pFJ6-1-656)和J7-1菌株一样,可彻底抑制SNJ1的侵染,无法形成噬菌斑。进一步对orf4进行分段表达,发现仅表达gp4N端33个氨基酸即可赋予宿主对SNJ1病毒产生"免疫性"。有意思的是,SNJ1感染重组菌株CJ7/pFJ6-1-656时可筛选到同时携带PFJ6-1-656和pHH205的溶源菌株。对该溶源菌株的质粒稳定性和病毒诱导释放曲线进行测定发现,orf4基因的额外表达并未对SNJ1前病毒基因组(PHH205)的复制、DNA的分配及病毒的释放产生明显影响,侧面反映orf4可能是通过抑制病毒进入细胞从而帮助宿主建立超感染免疫。综上所述,本研究通过一系列遗传学实验,最终发现SNJ1基因组上orf4(499-293)的预测编码大小为68个氨基酸的蛋白gp4同时参与了 SNJ1早期溶源途径的选择和宿主超感染免疫性的建立。进一步对J7-1经MMC诱导前后orf4及其相邻基因的转录水平进行检测,发现orf4和orf5-6的转录水平并不受MMC的影响,且orf4诱导前后的转录水平一直处于高水平的状态;另外,基于PSI-BlastP和HHpre对于orf4预测编码蛋白gp4进行序列分析,发现gp4与一些转录调控因子及毒素-抗毒素系统(Toxin-antitoxin system,TAsystem)系统中的抗毒素蛋白具有序列相似性。不仅如此,gp4和这些相似性蛋白的二级结构均被预测或证实包含SpoVT-AbrB结构域,类似于AbrB-like Swapped Hairpin结构,由一个α螺旋连接一对β发夹结构组成。因此,gp4很有可能是控制SNJ1进行溶源、裂解选择的关键调控因子,甚至是一个对病毒多个基因进行调控的全局调控因子。(本文来源于《武汉大学》期刊2017-05-01）
袁丽,孙楚楚,赵梦琴,陆文婷,崔恒林[5]（2017）在《嗜盐古生菌混合菌株的鱼露发酵工艺优化》一文中研究指出以嗜盐古生菌TBN4(Halobacteriaceae sp.)、深红盐颗粒形菌RO2-11(Halogranum rubrum)和向烟氏盐微菌9738(Halomicrobium mukohataei)3株嗜盐古生菌为混合菌株发酵剂,以低值龙头鱼为原料,以氨基酸态氮含量、可溶性总氮含量、组胺含量、游离氨基酸总含量和有价值挥发性风味物质相对比例为指标,利用均匀设计方法对加盐量、发酵温度、发酵时间、接种量和添加3种菌的比例等参数进行优化。结果表明,利用上述3种嗜盐古生菌对龙头鱼发酵生产鱼露的最佳发酵条件为添加盐量15%、发酵温度42℃、发酵6个月、添加菌种量107CFU/m L、菌种比例3:1:1。氨基酸态氮含量、可溶性总氮含量、组胺含量、游离氨基酸总含量和有价值挥发性风味物质相对比例理论值分别为1.682 g/100 m L、3.615 g/100 m L、24.395 mg/100 m L、485.898 mg/100 m L和0.856。(本文来源于《食品与发酵工业》期刊2017年03期）
高瑞昌,赵梦琴,石彤,崔恒林,袁丽[6]（2016）在《嗜盐古生菌Halobacteriaceae sp.产胞外蛋白酶特性及其酶学性质》一文中研究指出对嗜盐古生菌Halobacteriaceae sp.生长过程中的产酶特性做了初步研究,并研究了其胞外蛋白酶的理化特性。试验结果表明:嗜盐古生菌Halobacteriaceae sp.生长周期较长,从对数期开始分泌大量胞外蛋白酶;胞外蛋白酶的最适酶解反应温度是60℃;该蛋白酶具有较好的热稳定性,70℃条件下放置60 min,酶活力基本保持不变;最适反应p H为7.5,在p H 6.5~8.5范围内酶活力保持稳定;此蛋白酶对Na Cl耐受性不强,Na Cl浓度超过2 mol/L时,酶活力被显着抑制(P<0.01);金属离子Ca2+对蛋白酶活力具有激活作用,可以增强蛋白酶热稳定性;Mn2+则对蛋白酶活力具有抑制作用,而K+与Mg2+对蛋白酶活力无影响;1.31 mol/L异丙醇以及1mmol/L DTNB对酶活力基本无影响,5 mmol/L的EDTA严重抑制其蛋白酶活力,1 mmol/L的PMSF则使其完全失活,说明此酶可能是一种金属依赖性的丝氨酸蛋白酶。(本文来源于《食品与发酵工业》期刊2016年11期）
徐雄依,顾帼华,武子滕,暨静,邓莎[7]（2016）在《中等嗜热菌和嗜酸中温古生菌浸出砷黄铁矿的行为》一文中研究指出研究了用中等嗜热菌(sul fobacillum thermosul fidao xidans,s.t)和极端嗜酸中温古生菌(ferroplasma thermo philum,f.t)浸出砷黄铁矿,通过摇瓶试验考察了不同矿浆浓度和细菌接种量对细菌浸出行为的影响。结果表明:提高浸出体系矿浆浓度会降低砷黄铁矿浸出率;中等嗜热菌相较于极端嗜酸中温古生菌在高矿浆浓度下有更好的耐受性;提高体系细菌接种量,细菌与砷黄铁矿的反应速率加快,但浸出率并未提高;中等嗜热菌在矿浆浓度1%、初始接种浓度107cell/mL条件下,对纯砷黄铁矿中砷的浸出率在12d后达79%。(本文来源于《湿法冶金》期刊2016年05期）
王玉晨[8]（2016）在《嗜盐古生菌温和病毒SNJ1复制区的鉴定、应用及超感染免疫性的相关研究》一文中研究指出迄今为止发现数量尚极其有限的古生菌病毒群体却已展现了极为丰富的多样性,对它们的研究正使人们对病毒的起源、分类和对生命进化的影响形成新的认识。相对于6200多株原核病毒,目前仅有约120株古生菌病毒被报道。由于缺乏稳定、易操作的病毒-宿主间遗传操作系统,仅有少数几株嗜盐古生菌病毒得到深入研究,对于古菌病毒在感染宿主、基因组复制、病毒组装及释放等生命循环过程中调控机制的认识大多还是通过对病毒基因组的生物信息学分析获得的。以更多古生菌病毒为材料,深入研究其分子生物学机理,构建病毒及其宿主的遗传操作系统,对于进一步揭示古生菌病毒的生物学特性无疑具有重要意义。在本研究中,以极端嗜盐古生菌Natrinema sp. J7携带的、以质粒形式存在的温和病毒SNJ1为研究对象,确定了其基因组上与病毒/质粒复制、质粒稳定分配及拷贝数调控密切相关的基因及区域,构建了E.coli- Natrinema sp. J7穿梭载体；并基于所构建的SNJ1遗传工具,确定了SNJ1超感染免疫建立的关键蛋白,预测了超感染免疫建立的模型和SNJ1的溶原裂解开关。Natrinema sp. J7是本实验室从湖北应城盐矿分离得到的一株嗜盐古生菌。其实验室衍生菌株根据含有质粒的不同分别命名为J7-1及CJ7。J7-1含有以质粒形式存在的SNJ1原病毒基因组pHH205, CJ7不含有任何质粒,可以被SNJ1侵染形成噬菌斑。根据SNJ1的大小衣壳蛋白的排布和保守性及其含有的ATPase将其归为Sphaerolipoviridae科。至今为止,对于SNJ1的研究仅局限在揭示病毒的生物学特性上,并没有对病毒的复制机制及复制循环过程中的调控机制进行研究。此外,自SNJ1的宿主J7分离以来并未构建成熟的遗传操作系统,这在很大程度上限制了对于J7及其病毒的研究。在本研究中,通过构建一系列含有SNJ1不同复制区域的E. coli-Natrinema sp穿梭载体,确定了大小为3.9kb的SNJ1的最小复制区域。其含有七个预测的ORF (ORF5到ORF11-12),组成了两个操纵子(ORF5到ORF6,ORF7到ORF11-12)。其中,只有ORF11-12的基因产物对于SNJ1复制是必须的,将其命名为repA。Western blot结果显示,SNJ1走裂解循环道路时RepA的表达量逐渐上升。生物信息学分析结果显示RepA与HUH endonuc leases超家族的滚环复制相关的复制起始蛋白有较低的同源性,其含有这类蛋白保守的叁个基序,推测RepA很可能介导了SNJ1基因组的滚环复制。除了RepA,位于最小复制区两端的基因间隔区域575-861和3881-4481对于SNJl的复制也是必需的。SNJ1原病毒基因组pHH205及各穿梭载体的拷贝数相对于J7染色体而言为1到3个。当将ORF4的ATG进行突变后,穿梭载体的拷贝数会增加到30左右,说明ORF4的基因产物gp4是SNJ1病毒基因组拷贝数的负调控因子。此外,gp4的缺失会严重影响无抗条件下SNJ1原病毒基因组在J7中的稳定性。除gp4外,294-401及4481-6482区域也在一定程度上影n响了载体的稳定分配。基于SNJ1的稳定复制区1-4481区域构建了首个E. coli-Natrinema sp穿梭表达载体pYJ-HH。该载体大小9.9kb,含有多克隆位点区域、组氨酸标签及Haloferax volcanii DS52hsp70启动子。利用pYJ-HH首次在J7中实现了Haloarcula hispanica 33960 amyH基因的稳定表达及amylase蛋白的纯化。此外,pYJ-HH在Natrinema sp. JCM8980中也具有复制功能,暗示着pYJ-HH有可能被广泛的应用到Natrinema属的遗传操作中。如前所述,SNJ1可以侵染不含SNJ1原病毒基因组的CJ7菌株形成噬菌斑,但是不能侵染含有SNJ1原病毒基因组的J7-1菌株,说明溶原化的SNJ1病毒在J7-1中建立了超感染免疫,阻止了SNJ1的再次侵染。为了确定SNJ1基因组上负责控制超感染免疫的区段,将构建的含有SNJ1不同复制区域的穿梭载体转化进CJ7菌株。结果发现,携带pYCJ载体的CJ7可以抵抗SNJ1的侵染,说明SNJ1免疫性建立的关键区域位于1-4481片段上。由于在J7中缺少对SNJ1复制区域进行研究的遗传操作体系,因此基于J7染色体复制区域构建了可以在J7中稳定复制的穿梭载体pFJ6。pFJ-6穿梭载体大小为5.7 kb,相对于J7染色体的拷贝数为1,在无抗条件下可以稳定地随着J7的复制分配到子细胞中且实验过程中并未检测到它与宿主染色体间的重组事件。利用pFJ-6穿梭载体对1-4481区域进行了分段表达,发现携带pFJ6-1-656的CJ7菌株不能被SNJ1感染。对于1-656区域进行进一步的缩短及突变,确定ORF4的基因产物gp4是控制SNJ1超感染免疫建立的关键因子。用相同剂量的SNJ1分别感染CJ7菌株,及携带pFJ6-1-656穿梭载体的CJ7菌株,10小时后,几乎全部的CJ7细胞中检测到了SNJ1病毒基因组,而只有10%的携带pFJ6-1-656穿梭载体的CJ7菌株中被检测到。说明,SNJ1的超感染免疫的建立有可能是由于在gp4的调控下,阻止了后续侵染的SNJ1病毒的基因组的注入,或影响了病毒基因组的稳定复制及分配。生物信息学分析结果显示,gp4含有细菌及古生菌转录调控因子中保守的AbrB-like Swapped-Hairpin结构域,说明其很可能是SNJ1的转录调控因子。此外,本研究证实,gp4同时介导了SNJ1病毒基因组的稳定分配、原病毒基因组低拷贝的维持及溶原化的SNJ1病毒的超感染免疫的建立叁个过程。因此,gp4很可能作为SNJ1的全局调控因子通过调控多个相关基因的转录来操控SNJ1溶原、裂解状态的转变。对于嗜盐古生菌温和病毒SNJ1复制区域的鉴定及复制区内基因功能的研究使我们加深了对嗜盐古生菌温和病毒在复制循环过程中基因组的复制、拷贝数的调控、基因组的稳定分配及溶原、裂解状态的转变等关键过程的认识。基于SNJ1复制区域及染色体复制区域所构建的J7及其病毒的遗传操作体系对于进一步研究Natrinema属的菌株及其病毒奠定了坚实的基础。SNJ1超感染免疫的相关研究,加深了极端环境下病毒与宿主间的相互作用关系的认识,弥补了古生菌病毒超感染免疫研究的缺乏。本研究中鉴定得到了许多SNJ1复制循环过程中的调控基因及区域,对于这些关键基因及区域的进一步研究将有助于我们更加深入的了解极端环境下病毒的生存策略,揭示病毒与宿主的进化关系。(本文来源于《武汉大学》期刊2016-06-01）
刘莹[9]（2015）在《嗜盐古生菌温和病毒SNJ2及其宿主溶原体系的相关研究》一文中研究指出迄今为止发现数量尚极其有限的古生菌病毒群体却已展现了极为丰富的多样性,对它们的研究正使人们对病毒的起源、分类和对生命进化的影响形成新的认识。目前报道的古菌病毒大多分离自环境,有关温和病毒的研究尚很少,而生物信息学预测古生菌基因组上整合有不同家族的前病毒区域。此外,对古生菌温和病毒与宿主关系的研究也十分缺乏。本研究从携带二十面体包膜病毒SNJ1的溶原菌株Natrinema sp. J7-1中分离到另一株新的温和病毒,命名为SNJ2(Saline Natrinema sp. J7-1 virus 2),对其性质进行了详细研究,并分别对SNJ2和SNJ1与宿主的关系进行初步探索。Natrinema sp. J7菌株是本实验室从湖北应城盐矿分离的一株极端嗜盐古生菌,其实验室衍生株Natrinema sp. J7-1和J7-2的染色体DNA序列完全相同,差别仅是所携带的质粒,J7-1菌株携带的质粒pHH205是温和病毒SNJ1的前病毒,可以侵染携带质粒pJ7-1的J7-2菌株形成噬菌斑。根据主要结构蛋白和预测ATPase的氨基酸序列分析,SNJ1被归属为PRD1-adeno virus二十面体病毒家族。然而由于SNJ1结构对高盐浓度的依赖性等原因,此前一直未能观察到该病毒的电镜照片。本研究通过完善SNJ1病毒的纯化方法获得了高纯度病毒颗粒,观察并确定其形态为二十面体内包膜病毒。在建立SNJ1病毒纯化方法过程中,从J7-1菌株中意外地获得了另一株形态不规则、有包膜的温和病毒SNJ2,其极性脂成分几乎无选择性地从宿主细胞膜中获取,SNJ2的大量复制需要SNJ1病毒调控基因区域的协助。该病毒基因组为16992 bp环状双链DNA,其双链上存在由保守基序“GCCCA''引发的缺刻和单链区域的断裂现象。保守基序处断裂的发生具有随机性和热点的特征,可以分为主要断裂、次要断裂和基本不断裂的位点。SNJ2病毒基因组编码25个预测ORFs,其中的5个ORFs组成多形性包膜病毒家族保守基因簇：两个病毒结构蛋白、ATPase及两个预测与包装相关的蛋白编码基因。病毒的两个结构蛋白——膜蛋白和表面突触蛋白分别由gene12和13编码,命名为VP12和VP13(virion protein, VP).根据病毒基因组排列、复制方式及保守基因簇同源性,将SNJ2划归为“Pleolipoviridae"病毒科Betapleolipovirus病毒属。对SNJ2病毒与宿主的关系进行研究,SNJ2前病毒整合在J7基因组tRNAMet基因3'末端,整合位点的正向重复序列为14 bp。正常生长的J7-1细胞内存在游离的环状SNJ2基因组,并以较低程度复制释放病毒颗粒。丝裂霉素C (MMC)诱导后,细胞内多倍体基因组中少部分前病毒切离环化进入裂解循环并大量复制释放病毒颗粒,而大部分基因组拷贝仍处于溶原状态,表明在正常生长和诱导情况下,宿主细胞内的SNJ2病毒都存在不同状态。通过不断诱导,我们获得一株所有基因组拷贝均只保留整合位点,不整合SNJ2的菌株Natrinema sp. J7-3。 SNJ2侵染J7-3菌株的双层平板并不大量复制释放病毒颗粒形成噬菌斑,而是重新整合到其基因组上。此外,我们在全基因组数据库中共检索到整合在10个嗜盐古生菌属基因组上总共17株SNJ2-like前病毒,表明嗜盐古生菌基因组上广泛整合有多形性包膜前病毒。绝大多数前病毒包含完整的该病毒家族保守基因簇,少数缺乏其中一至两个保守基因,推测可能为缺陷型前病毒。相比环境中分离的多形性包膜病毒,SNJ2-like前病毒包含一系列病毒-宿主关系的调控基因,如整合酶、转录调控因子、抑制蛋白、Orc1/Cdc6复制起始蛋白的预测编码基因。与SNJ2整合方式相同,这类前病毒其均插入宿主基因组tRNA编码基因处,整合位点处正向重复序列长12-59 bp。对SNJ1病毒与J7宿主菌的关系进行研究,包含SNJ1前病毒的J7-1菌株在共培养实验中较其他J7菌株在生长竞争中更有优势。其释放的病毒能侵染并裂解大部分J7-2细胞,而少部分被侵染的细胞通过形成包含两个质粒的溶原化Natrinema sp. LJ7菌株,而逃避被裂解。LJ7菌株在对SNJ1病毒的免疫性方面表现出与J7-1和J7-2不同的特征,其能够释放SNJ1病毒且对其表现出一定程度的免疫性,同时细胞的自裂解也导致LJ7生长上的不稳定,但该菌株在短期内能较为稳定地携带两个质粒。实验中,分离到一株不含有质粒的Natrinema sp.CJ7菌株,其能被SNJ1侵染并形成噬菌斑。SNJ1侵染敏感菌形成的噬菌斑为模糊状,而通过不断侵染扩增传代,能够稳定获得噬菌斑呈透明状的突变株。分离获得两株突变株SNJ1-Mutant 1/2,其侵染敏感菌J7-2后形成溶原化LJ7的概率极大降低,表现为对敏感菌裂解性增强。SNJ1-Mutant 1/2基因组上分别只有一个碱基位点发生突变(SNJ1-Mutant 1基因组上2531位碱基由A突变为T,SNJ1-Mutant 2基因组上2520位碱基由A突变为G)。两个突变位点均位于预测抗毒素蛋白MazE编码基因及一系列预测调控基因的上游非编码区,推测该位点可能影响了抗毒素蛋白的转录使细胞内毒素-抗毒素系统失衡导致细胞裂解死亡,或影响了下游调控基因中未知的溶原-裂解调控基因的转录使病毒进入裂解循环。对多形性包膜病毒SNJ2本身性质及其与宿主关系的研究加深了我们对嗜盐古生菌温和病毒的认识。预测的SNJ2-1ike前病毒极大地丰富了多形性包膜病毒家族,也预示古生菌基因组上的前病毒数量被严重低估。对SNJ1与其敏感宿主关系的研究表明其病毒自身或与宿主之间可能存在复杂而精细的溶原-裂解调控系统。研究中发现的一些现象也值得我们进一步探索论证,以更深入地揭示古生菌温和病毒自身以及与宿主的相互作用。(本文来源于《武汉大学》期刊2015-09-01）
陈文超[10]（2015）在《嗜盐古生菌hsp70基因的表达及其功能研究》一文中研究指出hsp70基因广泛分布于细菌和真核生物中,其编码的蛋白Hsp70不仅是热激蛋白,也是重要的分子伴侣,可以行使多种多样的功能,对细胞在正常生理条件和压力环境下的生长和代谢都有着重要的作用。虽然研究发现部分古生菌中不含有hsp70基因,但是所有已报道的嗜盐古生菌基因组中都有hsp70基因的存在,且被预测为高表达量的基因,提示该基因对嗜盐古生菌的重要性。因此,本论文对嗜盐古生菌hsp70基因的表达和功能进行了探索。对所有已测序嗜盐古生菌hsp70基因序列进行比较分析,发现其起始密码子旁侧碱基的排布规律与真核生物中的Kozak序列相似：起始密码子绝大多数为AUG,-3位和+4位的偏好性碱基分别为A和G。为了研究嗜盐古生菌hsp70基因中Kozak相似序列的作用,本论文以bgaH为报告基因,在起始密码子附近区域构建了一系列突变,通过对突变菌株中bgaH mRNA和BgaH蛋白的定量分析,计算翻译效率,从而比较不同位点碱基的突变对基因表达的影响。Hbt. salinarum NRC-1、Hfx. volcanii DS70和Natrinema sp. J7菌hsp70基因转录本5'-UTR的长度都只有4 bp,这类转录本通常被称为Leaderless mRNA。本论文对Natrinema sp. J7中hsp70基因起始密码子及其旁侧碱基进行了突变分析,发现无论短5'-UTR存在与否,AUG和GUG都可以作为起始密码子起始Leaderless mRNA翻译,这与在Hfx. volcanii中Leaderless mRNA只能利用AUG起始翻译的报导截然不同；然而,当起始密码子由AUG被替换为GUG时,基因的翻译效率会显着降低。而完全缺失短5’-UTR虽然会导致基因的转录水平显着提高,但是同时也会导致翻译效率降低,这表明短5'-UTR对基因的转录和翻译有重要的作用。对短5’-UTR中碱基的突变结果显示,-4C被替换为其他碱基会导致基因的转录水平降低,但是对翻译效率并没有显着的影响；而-3A被突变后,bgaH基因的转录水平和翻译效率都会降低,尤其是被替换为嘧啶时,基因的表达量显着减少；-2位的碱基突变对于基因的转录和翻译有不同的影响,其中-2A和-2T都会使基因的翻译效率显着提高,但是-2G则会完全抑制蛋白的合成；-1位的碱基临近起始密码子,-1G的突变对基因的转录没有影响,但会提高翻译效率。与Natrinema sp. J7菌hsp70基因-3A碱基颠换对基因表达所造成的影响一致,Hbt.salinarum NRC-1和Hfx. volcanii DS70菌hsp70基因-3A的碱基颠换同样会使基因的转录水平和翻译效率显着降低。以上结果说明含有极短5’-UTR的hsp70基因中转录起始位点和翻译起始位点之间的序列对基因的表达有重要作用。实验结果还显示起始密码子下游碱基为A或T时,基因的转录水平和翻译效率都会提高,显然嗜盐古生菌hsp70基因+4位点碱基的作用与真核生物Kozak序列中+4位点碱基的作用并不相同。利用16S rDNA对嗜盐古生菌的进化关系进行分析,发现hsp70基因-3和／或+4位点碱基不同的菌株在系统发育树中很集中的分布于两个群体,因此,推测在进化过程中嗜盐古生菌hsp70基因起始密码子附近序列是随着菌株的进化而改变的,具有一定的保守性,提示hsp70基因在嗜盐古生菌中的重要性。在细菌和真核生物中Hsp70蛋白需要与辅助蛋白Hsp40和GrpE共同组成Hsp70系统才可以正常行使功能,在嗜盐古生菌中同样含有这3个蛋白的编码基因,并且在染色体上以5-grpE-hsp70-hsp40-3'的顺序串联排列。由于Hfx. volcanii具有成熟的遗传操作系统,因此本论文对其Hsp70系统的功能进行了研究。利用pop-in & pop-out的方法,分别敲除Hfx. volcanii H53 (DS70 ApyrE2 AtrpA)中grpE、hsp70和hsp40基因,获得3株单基因敲除菌株、2株双基因敲除菌株和1株叁基因敲除菌株,即Hv66 (H53Ahsp70)、Hv67 (H53Ahsp40)、Hv68 (H53AgrpE)、Hv69(H53AgrpEAhsp70)、Hv70 (H53Ahsp70Ahsp40)和HV71(H53AgrpEAhsp70Ahsp40).检测敲除菌株在不同培养条件下的生物学特征,发现Hsp70系统基因的缺失对细胞形态、细胞内质粒稳定性以及菌株在最适培养条件下的生长都没有影响,但是基因敲除菌株在高温和低盐条件下的生长明显受到抑制,尤其是在52℃高温或者12%的低盐培养条件下,基因敲除菌株几乎无法在固体平板上生长。同时我们还对基因敲除菌株在其他压力条件下的存活和生长状况进行了检测,发现基因敲除菌株对低温、高盐、氧压和紫外线这几个环境压力的耐受性与出发菌株H53并没有明显的区别。这些结果说明Hsp70系统虽然对Hfx. volcanii菌在最适生长条件下的生存是非必需的,但是对其在高温和低盐环境中的生存有重要作用。而所有单基因敲除菌株在高温和低盐环境中表现出相同的存活和生长状况说明,与细菌和真核生物一样,Hfx. volcanii菌Hsp70系统中叁个蛋白对于该系统正常行使功能是必需的。但是经过高温(60℃)和低渗(0.7 M Nacl)刺激3 h后,叁基因敲除菌株Hv71的细胞存活率较单基因和双基因敲除菌株的存活率高,与出发菌株H53的存活率几乎相同,提示在Hfx. volcanii中还存在其它应对高温和低渗的机制,在Hsp70系统完全缺失的情况下可以帮助细胞耐受短时间的压力刺激。对hsp70或hsp40的单基因敲除菌株进行回补,并成功的回复了菌株对高温和低盐环境的耐受能力,进一步证明Hsp70系统对嗜盐古生菌在高温和低盐环境中生存有重要的作用。在基因回补的过程中,我们发现Hsp70系统中任何一个基因的过量表达都会抑制菌株在正常生长条件和压力环境下的生长。这些结果说明,嗜盐古生菌Hsp70系统中叁个蛋白只有适量的表达才可以维持系统的平衡,使之正常行使功能。而基因的缺失或者过量表达都会破坏系统的平衡,不仅对细胞耐受环境压力没有帮助,甚至还有可能会对菌株生长和存活造成损害,最有力的证据就是,经过高温(60℃)和低渗(0.7 M Nacl)刺激的3h后,叁基因敲除菌株Hv71的细胞存活率较单基因和双基因敲除菌株的存活率高。总之,本论文实验结果表明嗜盐古生菌中hsp70基因的表达与细菌和真核生物中的显着不同,起始密码子及其上、下游的序列不仅有相当的保守性,而且对基因的转录和翻译有重要影响；而hsp70基因编码的蛋白Hsp70也被证明,可以在两个辅助蛋白(Hsp40和GrpE)的协助下行使功能,对嗜盐古生菌在高温和低盐条件下的生存至关重要。(本文来源于《武汉大学》期刊2015-06-01）
古生菌论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
一种罕见的南极微生物或许为破解进化过程中最大的谜题之一——病毒的起源提供了线索。相关成果日前发表于《自然—微生物学》杂志。病毒和其他生命形式不同。可以说,它们根本不算活着。所有其他生命都由细胞构成,而细胞是能独立养活自己和繁殖的复杂机器。病毒则要简单很多。典型的病毒是一小片被包裹在衣壳中的遗传物质。仅靠自己的话,病毒几乎什
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
古生菌论文参考文献
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标签：嗜盐古生菌; S层蛋白; 脂蛋白转运蛋白LolA; 基因敲除;