专性海洋放线菌盐孢菌的研究进展

盐孢菌属(Salinispora)作为首个被报道的专性海洋放线菌,主要分布于热带和亚热带海洋沉积环境中,在海绵、海鞘中也有发现。与其他大多数放线菌一样,盐孢菌属的菌株可以产生大量具有抗细菌、抗病毒、抗肿瘤细胞活性、结构新颖的次级代谢产物且表现出物种特异性。全基因组序列分析显示,盐孢菌属菌株基因组中超过10%的基因序列与次级代谢产物合成相关,但绝大多数生物合成基因簇编码的产物未被发现,表明盐孢菌属还存在巨大的生物合成潜能,有待深入发掘。目前新的培养方法、测序技术及生物信息学、基因组发掘技术、合成生物学技术的发展对提升盐孢菌属菌株新型药物的生产潜力发挥重要作用。本文对盐孢菌属的物种多样性、系统分类与化合物发现等方面的研究进行了系统综述。     

一份南海深海沉积物样品中可培养细菌的多样性

海洋沉积环境蕴含丰富的微生物资源。对深海难培养微生物的分离培养,不仅有利于深海微生物资源的挖掘与利用,也有利于对深海微生物学的研究。本研究采用多种培养基分离获得细菌菌株纯培养,并通过16S r RNA基因序列鉴定,对我国南海海域1个4 000 m水深的深海表层沉积物样品的可培养细菌多样性进行初探。共设计23种分离培养基,经过选择性分离培养最终获得612株细菌菌株,分别隶属于厚壁菌门(Firmicutes)、放线菌门(Actinobacteria)和拟杆菌门(Bacteroidetes)的9目10科27个属级类群,可培养优势类群为厚壁菌门,占所有分离物种数量的85.8%,包含13个16S rRNA基因序列相似性低于98%的潜在新物种。海洋琼脂类培养基适合培养不同种类的海洋细菌类群,放线菌选择性分离类合成培养基对放线菌类群的分离效果较好。最终获得一些与具有产抗生素、细胞毒素、高效酶活、耐受不良环境、降解污染物等特殊功能微生物相近的菌株。研究结果表明,该深海沉积物样品的可培养微生物资源、潜在新物种和微生物生理特性丰富多样,研究深海环境难培养微生物的分离策略及其微生物适应生理特性对研究极端环境微生物打下了基础。     

不同培养条件对海洋沉积环境细菌的选择性分离

海洋环境中存在着大量未被培养和利用的微生物资源。本研究对一份南海沉积物样品采用不同培养温度、盐度、pH、样品稀释倍数和营养浓度条件进行可培养细菌的多样性研究。经过16S rRNA基因序列分析,获得825株菌分属于5个门,8个纲,17个目,26个科,57个属。分离到最多的属级类群为芽胞杆菌属（Bacillus）。通过不同培养条件的分离实验发现,厚壁菌类群在4 °C~60 °C、0%~15%盐度、pH 5~8及不同的样品稀释倍数和营养浓度实验条件中均为优势培养类群,具有广泛的环境适应性,但2~200的样品稀释倍数可以大大减少分离培养基中厚壁菌的数量。放线菌类群在4 °C低温和0%NaCl添加条件下的可培养多样性较高,同时pH 6和寡营养培养基有助于分离获得稀有放线菌类群。另外,本研究发现新物种资源的获取几率分别在寡营养培养基、5%~10%较高盐度和60°C高温培养有所增加。分离获得的5个主要细菌门类分别为厚壁菌门（Firmicutes,86%）、放线菌门（Actinobacteria,13%）、变形菌门（Proteobacteria,1%）、拟杆菌门（Bacteroidetes）和异常球菌-栖热菌门（Deinococcus-Thermus）。本研究共分离得到29株潜在新种,分别属于芽胞杆菌纲（Bacilli）、放线菌纲（Actinobacteria）、酸微菌纲（Acidimicrobiia）、嗜热油菌纲（Thermoleophilia）、红色杆菌纲（Rubrobacteria）和异常球菌纲（Deinococci）。海洋环境微生物新类群、海洋放线菌稀有类群等微生物新资源的选择性分离培养提供了有效的方法和方案,为后期的深入开展打下良好的基础。     

海洋放线菌Marinactinospora thermotolerans的研究进展

海洋放线菌以产生多种活性天然产物而著称,其中部分结构新颖的活性化合物具有发展成为新药的巨大潜力,引起国内外相关领域研究人员的极大关注。同时,也促进了我国海洋放线菌研究工作的全面展开。本文系统综述了海洋放线菌新属种Marinactinospora thermotolerans的分类鉴定、新颖的次级代谢产物的发现及其生物合成机制以及该菌株的全基因组生物信息学分析等方面的最新研究进展,以期能为其他海洋放线菌新属种的分类鉴定、活性次级代谢产物的发现和生物合成机制研究提供借鉴作用。