磁泳分离细菌新方法的研究

从酸性矿坑水中富集培养分离到的嗜酸氧化亚铁硫杆菌（Acidithiobacillus ferrooxidans,A.ferrooxidans）[1-2] 菌同趋磁细菌具有一定的相似性。通过显微镜观察发现,部分浸矿细菌在外加磁场的作用下具有微弱的趋磁性,基于菌种的这种特性,设计了磁泳分离仪,对其在磁场作用下泳动（磁泳）进行分析,经磁泳后的近磁、远磁菌的生理特性有较大的差异。从用涂布平板法获得的近磁菌纯培养A. ferrooxidans菌体中,分离得到纳米磁性颗粒,能谱分析表明,其主要成分为Fe和O元素。实验结果证明,A. ferrooxidans具有微弱趋磁性,采用磁泳分离该类菌体内含有磁性颗粒的细菌是可行的,这一分离技术的进一步完善和改进将为传统的微生物菌种分离提供一种新型分离技术,也将大大促进趋磁细菌的研究,而且它与浸矿工艺的结合将大大促进我国生物冶金的研究步伐。     

嗜酸氧化亚铁硫杆菌基因组分泌蛋白的初步分析

利用信号肽预测软件SignalP v3.0、跨膜螺旋结构预测软件TMHMM v2.0和非经典分泌蛋白预测软件SecretomeP对嗜酸氧化亚铁硫杆菌全基因组的3 218个氨基酸序列进行预测分析.结果表明在嗜酸氧化亚铁硫杆菌中有507个蛋白为分泌蛋白,其中分泌型信号肽120个(其中有9个为RR-motif亚组型信号肽),脂蛋白信号肽3个,Prepilin-like信号肽4个,非经典分泌蛋白380个.并对分泌型信号肽的长度分布、氨基酸使用频率和酶切位点的氨基酸使用频率作了统计.得分最高的100个非经典分泌蛋白中,有36个具有功能分类,主要是参与细胞壁、能量代谢及转运和结合的蛋白质.嗜酸氧化亚铁硫杆菌的这507个分泌蛋白所参与的生化过程可能发生在膜外的周质空间或是菌体外的场所,为该物种与矿物相互作用,以及对环境做出响应服务.     

嗜酸热原体菌的超氧化物歧化酶的结构模建和进化踪迹分析

为考察来源于极端高温酸性环境中的超氧化物歧化酶,建立了一个由嗜酸热原体茵的sod基因编码的蛋白质的可靠三维分子结构,并对这个蛋白质进行进化踪迹分析识别出了11个踪迹残基?其中,残基Asn39,Gly105和Glu162的位置随机遍布整个结构,其余的残基却全部都明显地聚于一个靠近铁原子的子类当中?由此从在三维结构确认sod基因编码含铁的超氧化物歧化酶.此外,那些被识别的靠近铁原子的踪迹残基可能跟铁的绑定和催化功能直接相关?     

磁选育浸矿菌种新方法的研究——磁泳分离菌种

世界无处不有磁,磁场对整个世界产生着重大的影响。本文通过大量镜检工作,观察到从酸性矿坑水中初步分离培养得到的部分细菌对外加磁场均有微弱的趋磁性。基于菌种的这种特性,设计了磁泳装置用不同的磁场梯度分离细菌,磁泳分离的方法可以初步分离出近磁、远磁茼,这两个菌群的生理特性有着很大的差异,主要体现在其对亚铁氧化和对金属高于的浸出上,远磁菌亚铁氧化活性比近磁菌高将近50％,远磁菌对铜离子的浸出效果也比近磁茼好。近磁菌在强磁性矿物培养基中生长情况较好,而远磁茼在弱磁性矿物培养基中生长情况较好。而且,在近磁茼的纯培养茼体中分离到磁性颗粒。实验结果证明。采用磁泳用于分离体内舍有磁性颗粒的细菌是可行并且有效的,这一分离技术和工艺的结合也将大大促进我国生物冶金的步伐。     

磁选育浸矿菌种新方法的研究--磁泳分离菌种

世界无处不有磁,磁场对整个世界产生着重大的影响。本文通过大量镜检工作,观察到从酸性矿坑水中初步分离培养得到的部分细菌对外加磁场均有微弱的趋磁性。基于菌种的这种特性,设计了磁泳装置用不同的磁场梯度分离细菌,磁泳分离的方法可以初步分离出近磁、远磁菌,这两个菌群的生理特性有着很大的差异,主要体现在其对亚铁氧化和对金属离子的浸出上,远磁菌亚铁氧化活性比近磁菌高将近50%,远磁菌对铜离子的浸出效果也比近磁菌好。近磁菌在强磁性矿物培养基中生长情况较好,而远磁菌在弱磁性矿物培养基中生长情况较好。而且,在近磁菌的纯培养菌体中分离到磁性颗粒。实验结果证明,采用磁泳用于分离体内含有磁性颗粒的细菌是可行并且有效的,这一分离技术和工艺的结合也将大大促进我国生物冶金的步伐。     

基于基因芯片对微生物基因功能与群落结构分析的硫化矿生物浸出分析

生物冶金技术因具有流程短、成本低、环境友好, 且特别适合处理低品位、复杂、难处理的矿产资源等优点,已经成为研究热点。然而由于缺少高效菌种以及不能对浸矿体系微生物进行定量分析, 难以对浸矿工艺参数和微生物种群进行优化调控, 从而导致硫化矿生物浸出速度慢、浸出率低。随着基因芯片、菌种保存技术的发展, 这些难题在逐一被解决。对近年来针对硫化矿浸出过程微生物的基因功能与群落结构分析的研究进行了概述, 将帮助我们更好地了解基因组学与生物冶金技术结合的重要作用。     

YN23菌株作用下的铁矾沉淀

为更好地了解勤奋金属球菌(Metallosphaera sedula)作用下沉淀的累积进程及沉淀的特性,将一株在我国首次分离鉴定的勤奋金属球菌(YN23)接种在以Fe~(2 )为能源的培养基中,于该菌最佳生长条件(pH1．5,53℃,0．2g·l_(-1)酵母提取物,30g·1_(-1)Fe_2SO_4·7H_2O and 170rpm)下培养。接种25h后,当Fe~(2 )氧化率达到90%时,开始出现沉淀,pH也达到1．92的最高值;到第95h,当沉淀累积到7．9g·1~(-1),时,沉淀反应停止,此时pH达到1．32的最低点。菌群密度随着Fe~(2 )的氧化,前期快速增长;当沉淀出现以后,随着沉淀的累积,逐渐降低。X衍射图谱、红外吸收光谱、能谱和扫描电镜数据揭示,YN23菌株合成的沉淀是黄钾铁矶和黄铵铁矾的混合物,形态特征更接近于后者。     

一株中度嗜热嗜酸细菌的分离与分子鉴定

用稀释分离法,从云南某温泉分离得到一株中度嗜热嗜酸细菌YN06。该菌株短杆状,革兰氏阴性,菌体大小为(0．3-0．5)μm x(1-2．2)μm。16S rDNA和16S—23S间隔区序列分析表明,YN06与嗜酸硫杆菌属的喜温硫杆菌处于同一进化树分支中,相似性均高达99%以上,因此该菌株被鉴定为喜温硫杆菌。     

煮沸裂解法和试剂盒法提取浸矿菌基因组DNA的比较

目的：在生物浸出中,微生物群落结构分析有着重要意义,而群落分析的基础是提取纯度高、损失少的基因组DNA。为了解决这一问题,本实验通过比较两种较常用的DNA提取方法,煮沸裂解法和试剂盒法,寻找一种灵敏、快速、经济实用的制备浸矿细菌基因组DNA的方法。方法：分别用煮沸裂解法和试剂盒法提取6种浸矿菌的基因组DNA,从所提取的基因组DNA浓度、纯度、回收率和对PCR扩增反应的影响方面比较了两种方法的提取效果;用两种方法来处理不同浓度梯度的一种菌,通过实时定量PCR来比较两种方法的灵敏性。结果：相同处理量（108个）的革兰氏阳性菌（1株）、革兰氏阴性菌（4株）、古菌（1株）经两种方法提取的基因组DNA差异较大,煮沸裂解法所得的6组基因组DNA更纯,其OD260／OD280的值更接近1．8-2．0（纯DNA的OD260／OD280在1．8—2．0之间）,前者所提DNA回收率最大可达后者的16．7倍;煮沸裂解法只需较少菌（102个）便能让实时定量PCR检测到所提DNA模板浓度,比试剂盒法灵敏。结论：两种方法提取的基因组DNA均可用于后续的PCR扩增,此外,前者提取的DNA浓度随细菌浓度增加而呈线性增大,而后者随茵浓度增大,所提DNA量增加有限,因此,在生物浸出中微生物基因组DNA的提取可直接采用简单快速的煮沸提取法,为实验节约成本和时间。     

微藻生物柴油的现状与进展

微藻生物柴油能够解决目前使用植物原料发展生物柴油面临的耕地不足、气候变化对产量影响大和引起农作物价格上涨等突出问题。通过转基因技术培育“工程微藻”,繁衍能力高,生长周期短,比陆生植物产油高出几十倍,并且能用海水作为其天然培养基进行工业化生产。介绍了微藻生物柴油的优势,高脂质微藻选育,以及工程微藻研究与下游生产工艺的研究现状和进展。