明亮發光桿菌ANT-2200基因研究獲重要進展
文章來源： | 發布時間：2014-10-23 | 【打印】 【關閉】
早在200多年前，就有記載說在浩瀚的海洋中，一些動物身體或一些海水區域會有發光的現象。直到19世紀末到20世紀中期，科學家們才知道有些發光現象是源于海洋細菌，這類細菌被統稱為發光細菌。發光細菌主要分布于各類海洋環境中。這類細菌營化能異養生長，其生長所需的能量來源于有機物氧化過程中釋放的化學能。海生發光細菌的生活方式主要有以下四種：（1）自由浮游生存：以海水中的有機物為生；（2）附著生存：附著在魚類、軟體動物、甲殼類等海洋生物的皮膚上，以這些生物的分泌物為食物；（3）消化道中寄生：許多魚類、甲殼類的消化道中常含有大量的發光菌，這些細菌以消化道內的有機物為食，可隨食物殘渣被排出體外，是常見水產品病原菌；（4）與海洋生物共生：某些深海魚類和軟體類具有專門的發光器官-發光器（Light organ），里面含有高豐度的發光細菌，這些細菌以共生宿主供給的有機物為生。
發光細菌是一類經由細胞內酶促氧化還原反應發出可見光的細菌，該屬細菌展示了自由生活、共生、甚至深海嗜壓生活等豐富的生理生態多樣性。目前來說，從基因組水平分析造成這類種間多樣性的原因報道甚少。明亮發光桿菌ANT-2200菌株是唯一一株純培養的深海嗜壓發光細菌，其分離自地中海2200的深水中。吳龍飛課題組張圣妲博士等通過全基因測序和分析的方法，獲得了明亮發光桿菌ANT-2200的全基因組序列，這是目前首個報道的該種細菌的基因組信息。明亮發光桿菌ANT-2200的基因組總長度為5.1MB，GC含量為38.89%，包括兩個環形染色體和一個環形質粒，共編碼4667個基因。通過與同屬的6種12株細菌基因組的對比分析，該課題組發現明亮發光桿菌ANT-2200的luxLCDABEFG-ribEBHA操縱子與P. leiognathi subsp. mandapamensis svers.1.1的高度同源。
此前，有研究發現深海嗜壓細菌P. profundum SS9編碼兩套邊鞭毛系統，分別在不同靜水壓力或不同粘度下起作用，這是此菌株適應深海壓力的重要特征之一。通過分析，該課題組發現明亮發光桿菌ANT-2200也編碼兩套系統，并且與上述P. profundum SS9中得鞭毛基因高度同源，此外，明亮發光桿菌ANT-2200菌株擁有四套氧化三甲胺還原酶的編碼基因，這些特征均與ANT-2200適應高靜水壓的生活直接相關。綜上所述， ANT-2200的基因組將被作為明亮發光桿菌菌種的首個代表性基因組，用于分析發光細菌的進化對深海棲息地的適應。
明亮發光桿菌PhotobacteriumPhosphoreum ANT-2200的基因組圖譜
該研究近期發表在Genome announcements雜志上（Sheng-Da Zhang, ValérieBarbe, Marc Garel, Wei-Jia Zhang, Haitao Chen, Claire-LiseSantini, Dorothée Murat, Hongmei Jing, Yuan Zhao, Aurélie Lajus, Séverine Martini, Nathalie Pradel, ChristianTamburini, Long-Fei Wu *. "Genome sequence of luminous piezophilePhotobacteriumphosphoreum ANT-2200." Genome announcements 2.2 (2014): e00096-14）。
原文鏈接：http://genomea.asm.org/content/2/2/e00096-14.long。
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