| 喜温嗜酸硫杆菌SM-1在不同温度下基因组的可塑性 |
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| 引用本文： | 李小静,江宝塔&#;穆哈德斯,杨兰,郑华军,彭堂见,张旭,姜成英,刘双江.喜温嗜酸硫杆菌SM-1在不同温度下基因组的可塑性[J].微生物学报,2017,57(7):1083-1094. |
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| 作者姓名： | 李小静 江宝塔&#;穆哈德斯 杨兰 郑华军 彭堂见 张旭 姜成英 刘双江 |
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| 作者单位： | 中国科学院微生物研究所, 微生物资源前期开发国家重点实验室, 北京 100101;中国科学院大学中丹学院, 北京 100190,中国科学院微生物研究所, 微生物资源前期开发国家重点实验室, 北京 100101,中国科学院微生物研究所, 微生物资源前期开发国家重点实验室, 北京 100101,上海人类基因组研究中心, 上海 201203,中南大学资源加工与生物工程学院, 湖南 长沙 410083,华东理工大学生物反应器工程国家重点实验室, 上海 200237,中国科学院微生物研究所, 微生物资源前期开发国家重点实验室, 北京 100101,1 中国科学院微生物研究所, 微生物资源前期开发国家重点实验室, 北京 100101 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金（31171234）；科技创新专项（CXJJ-15M034）；生物反应器工程国家重点实验室开放课题 |
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| 摘 要： | 【目的】驯化得到喜温嗜酸硫杆菌(Acidithiobacillus caldus)SM-1在低于最适生长温度下具有较高生长活力的突变菌株,并认知喜温嗜酸硫杆菌在不同温度下的基因组可塑性。【方法】利用实验室长期进化实验对菌株进行3个温度的驯化:37、40、45°C。运用454测序技术对驯化获得的菌株进行基因组重测序,通过比较基因组分析驯化株基因组单核苷酸位点变化(SNPs),对包含位点变化的基因从功能上进行分类,在此基础上,分析可能与温度适应性相关的基因。【结果】通过不同温度下的长期驯化,得到了在低于最适生长温度下具有较高活力的菌株;重测序结果发现,SM-1基因组具有较好的可塑性,不同温度(37、40、45°C)生长的菌株中,基因组中分别有418、384和347个核苷酸位点发生累计变化,其中3个温度下有20个相同的非同义突变位点,分别分布于编码重金属和毒性抗性系统、DNA甲基化和蛋白乙酰化酶、核酸代谢相关酶类等相关基因上;相比而言,在低于最适生长温度(37、40°C)下生长菌株特有的位点变化涉及能量代谢、信号转导以及DNA/RNA稳定性相关基因;其中,2个低温菌株共同发生位点变化的基因有3个,其中两个编码转座相关的蛋白Atc_1031与Atc_1623,另一个编码假想蛋白Atc_1130,该蛋白分别与外膜蛋白组装因子B和二硫键形成蛋白具有23%和35%的相似性。另外,不同生长温度下相关蛋白中氨基酸的组成也发生变化。【结论】喜温嗜酸硫杆菌SM-1基因组具有较好的可塑性,对于其基因组变化的研究结果为认识微生物温度适应性提供了组学数据。本研究揭示喜温嗜酸硫杆菌(At.caldus)SM-1可能通过多种途径适应向低温过渡生长,既包括微生物通用的环境适应机制,也存在菌株特有的温度适应途径。
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| 关 键 词： | 喜温嗜酸硫杆菌 生物冶金 比较基因组 基因组可塑性 |
| 收稿时间： | 2016/10/31 0:00:00 |
| 修稿时间： | 2016/12/9 0:00:00 |
Genomic plasticity of Acidithiobacillus caldus SM-1 at different temperatures |
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| Xiaojing Li,Jiangbao ta&#;Mahadesi,Lan Yang,Huajun Zheng,Tangjian Peng,Xu Zhang,Chengying Jiang and Shuangjiang Li.Genomic plasticity of Acidithiobacillus caldus SM-1 at different temperatures[J].Acta Microbiologica Sinica,2017,57(7):1083-1094. |
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| Authors: | Xiaojing Li Jiangbao ta&#;Mahadesi Lan Yang Huajun Zheng Tangjian Peng Xu Zhang Chengying Jiang and Shuangjiang Li |
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| Institution: | State Key Laboratory of Microbial Resources, Institute of Microbiology, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100101, China;Sino-Danish College, University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100190, China,State Key Laboratory of Microbial Resources, Institute of Microbiology, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100101, China,State Key Laboratory of Microbial Resources, Institute of Microbiology, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100101, China,Chinese National Human Genome Center at Shanghai, Shanghai 201203, China,School of Minerals Processing and Bioengineering, Central South University, Changsha 410083, Hunan Province, China,State Key Laboratory of Bioreactor Engineering, East China University of Science and Technology, Shanghai 200237, China,State Key Laboratory of Microbial Resources, Institute of Microbiology, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100101, China and 1 State Key Laboratory of Microbial Resources, Institute of Microbiology, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100101, China |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | Acidithiobacillus caldus bioleaching comparative genomics gemonic plasticity |
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