喜温嗜酸硫杆菌SM-1在不同温度下基因组的可塑性

【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。     

嗜酸硫杆菌属物种的比较基因组学分析

[目的]对喜温嗜酸硫杆菌和氧化亚铁嗜酸硫杆菌菌株的基因组数据进行比较分析和数据挖掘。[方法]采用Blast程序、MUMmer软件以及Artemis比对软件对4株嗜酸硫杆菌的基因组序列和蛋白质组序列进行同源比对分析以及可视化呈现,并通过RT-PCR对缺失基因进行验证。[结果]与喜温嗜酸硫杆菌相比,氧化亚铁嗜酸硫杆菌不含有鞭毛编码基因,并且含有较少的转座元件(26和41个);喜温嗜酸硫杆菌主要采用SOX系统(clusterⅠ和clusterⅡ)进行无机硫化合物的氧化;除硝酸盐还原外,氧化亚铁嗜酸硫杆菌还可以通过固氮酶(AFE1522-1515和Lferr_1240-1233)固定氮气获得氮源。此外,插入序列造成硫氧化还原酶基因的缺失以及7个功能基因失活等现象表明冶金微生物基因组存在不稳定性。[结论]比较基因组学为更好地挖掘嗜酸硫杆菌属物种的基因组数据信息、揭示其基因组结构特征以及冶金性状等差异提供了重要支持。     

一株嗜酸硫杆菌M4-422-6的分离及其全基因组测序和比较基因组学分析

【目的】开展具有硫氧化能力的嗜酸硫杆菌属(Acidithiobacillus)的分离及其比较基因组学分析,不仅可以丰富硫氧化细菌菌种资源,而且有助于加深理解嗜酸硫杆菌的分子进化与生态适应机制。【方法】利用以硫代硫酸钠为唯一能源的培养基分离具有硫氧化能力的细菌;利用Illumina HiSeq X和Oxford Nanopore测序平台对一株嗜酸硫杆菌M4-422-6进行全基因组测序;利用相关生物信息学分析软件对原始数据进行组装和基因组注释,并与一株亲缘关系最近的菌株Igneacidithiobacillus copahuensis VAN18-1进行比较基因组学分析。【结果】分离获得一株具有硫氧化能力的嗜酸硫杆菌M4-422-6。基因组注释结果显示,菌株M4-422-6基因组由1个染色体和2个质粒组成,基因组大小为2 917 823 bp,G+C含量为58.54%,共编码2 925个蛋白。16S rRNA基因和基因组系统发育树显示,菌株M4-422-6代表嗜酸硫杆菌属的一个潜在新种。功能基因注释结果显示,菌株Acidithiobacillus sp. M4-422-6拥有与菌株特性相关的众多基因,包括硫氧化相关基因、CO₂固定相关基因和耐酸相关基因。比较基因组学分析发现,虽然菌株M4-422-6与VAN18-1的亲缘关系最近,但两者仍拥有众多的差异基因,主要包括噬菌体抗性相关基因和移动元件编码基因。【结论】菌株M4-422-6代表嗜酸硫杆菌属的一个潜在新种,该菌株具有同种内菌株所不具有的特有基因,并据此推测嗜酸硫杆菌种内分化可归因于对特定生态位的适应。     

嗜酸氧化亚铁硫杆菌基因组学研究进展

嗜酸氧化亚铁硫杆菌(Acidithiobacillus ferrooxidan,A.ferrooxidans)广泛存在于酸性矿物废水中,与生物冶金和环境净化紧密相关。不同来源嗜酸氧化亚铁硫杆菌全基因组的测序,为我们利用比较基因组学和功能基因组学的方法去洞察嗜酸氧化亚铁硫杆菌功能基因,提供了坚实的研究基础和丰富的科研信息。简述了嗜酸氧化亚铁硫杆菌基因组学的基本特征;从比较基因组学和功能基因组学发现了嗜酸氧化亚铁硫杆菌菌株基因组水平的差异;通过生物信息学概述了该菌的铁和硫代谢机制,并从细菌的功能基因组学对其在生物冶金与环境治理等应用进行了展望。     

好客嗜酸两面菌W1寡营养酸性热泉环境的适应机制

【目的】从基因组水平揭示好客嗜酸两面菌(Acidianus hospitalis)W1对寡营养酸性热泉环境的适应机制。【方法】使用NCBI非冗余蛋白数据库、Uniport蛋白数据库以及Sulfolobus数据库对好客嗜酸两面菌W1基因组序列进行功能注释,使用KEGG数据库对基因组进行In slico代谢途径重构,在此基础之上,采用比较基因组学方法对代谢途径进行鉴定和完善。【结果】好客嗜酸两面菌W1具备多样化的代谢方式以适应寡营养酸性热泉环境。W1菌株通过3-羟基丙酸/4-羟基丁酸和乙二酸-4-羟基丁酸循环进行CO2固定、通过氧化还原型无机硫化物(Reduced inorganic sulfur compounds,RISCs)获取能量营自养型生长。但W1菌株与模式菌株Acidianus ambivalens的硫代谢方式不同,W1基因组中缺少编码亚硫酸-受体氧化还原酶(SAOR)、腺苷硫酸(APS)还原酶、硫酸腺苷酰转移酶(SAT)和腺苷硫酸:磷酸腺苷转移酶(APAT)的基因。此外,W1菌株可以通过非磷酸化的分支的ED途径和TCA循环进行葡萄糖代谢,糖类和氨基酸转运蛋白以及相应水解酶的存在表明W1能够利用部分有机物营兼性自养型生长。与A.ambivalens不同,W1菌株不能利用H2作为电子供体。【结论】多样化的代谢方式为好客嗜酸两面菌W1更好地适应寡营养酸性热泉环境提供了重要保障,对于W1菌株特有代谢方式的揭示也丰富了对于嗜酸两面菌(Acidianus)属物种代谢多样性的认知。     

鸡源暹罗芽孢杆菌CML548的益生特性及全基因组分析

【背景】芽孢杆菌是用于动物微生态制剂的重要菌株之一。暹罗芽孢杆菌因具有较强的抑菌活性,近年来受到广泛关注。【目的】对实验室前期分离的鸡源暹罗芽孢杆菌CML548的益生特性进行评价,通过全基因组测序及生物信息学分析,探究其抑菌及潜在的益生机制。【方法】通过牛津杯法、稀释涂布平板法分别对菌株CML548的抑菌和产酶特性、酸和胆盐的耐受性进行研究。使用IlluminaHiSeq2500测序平台进行全基因组测序,并通过多种生物信息学工具和数据库对基因组进行注释和分析。【结果】体外实验表明该菌株具有优良的益生性状：能够有效抑制致病性大肠杆菌、鼠伤寒沙门氏菌、产气荚膜梭菌的生长;能够同时产生蛋白酶、淀粉酶和纤维素酶;具有较高的酸和胆盐耐受性。全基因组测序分析表明菌株CML548的基因组大小为4061741bp,GC含量为46.07%,预测到3 961个编码基因。分别有1 693、2 704、3 413、186、67、1、5个基因被GO、KEGG、COG、CAZy、DBAASP、CARD、VFDB数据库注释;通过antiSMASH预测到16个与次级代谢产物合成相关的基因簇。此外,还发现其含有抗菌活性...     

极端酸性矿山环境微生物基于CRISPR系统的适应性免疫机制

【目的】通过对酸性矿山环境中嗜酸硫杆菌属(Acidithiobacillus)、脱硫弧菌属(Desulfovibrio)、钩端螺旋菌属(Leptospirillum)、硫化杆菌属(Sulfobacillus)、酸原体属(Acidiplasma)和铁质菌属(Ferroplasma)的100株冶金微生物基因组中CRISPR-Cas系统的结构特征和同源关系进行生物信息学分析,在基因组水平上解析冶金微生物基于CRISPR系统对极端环境的适应性免疫机制。【方法】从NCBI网站下载基因组序列,采用CRISPR Finder定位基因组中潜在的CRISPR簇。分析CRISPR系统的组成结构与功能:利用Clustal Omega对重复序列(repeat)分类;将间隔序列(spacer)分别与nr数据库、质粒数据库和病毒数据库比对,获得注释信息;根据Cas蛋白的种类和同源性对酸性矿山环境微生物的CRISPR-Cas系统分型。【结果】在100株冶金微生物基因组中共鉴定出415个CRISPR簇,在176个c CRISPR簇中共有80种不同的重复序列和4147条间隔序列。对重复序列分类,发现12类重复序列均能形成典型的RNA二级结构,Cluster10中的重复序列在冶金微生物中最具有代表性。间隔序列注释结果表明,这些微生物曾遭受来自细菌质粒与病毒的攻击,并通过不同的防御机制抵抗外源核酸序列的入侵。冶金微生物细菌的大部分CRISPR-Cas系统属于I-C和I-E亚类型,而古菌的CRISPR-Cas系统多为I-D亚类型,两者基于CRISPR-Cas系统的进化过程中存在显著差异。【结论】酸性矿山环境微生物的CRISPR结构可能采用不同免疫机制介导外源核酸序列与Cas蛋白的相互作用,为进一步揭示极端环境微生物的适应性进化机理奠定了基础。     

23株不同地理来源嗜酸硫杆菌的系统发育及其遗传差异

【目的】研究不同地理来源嗜酸硫杆菌的系统发育及其遗传差异,以及基因指纹图谱技术聚类与嗜酸硫杆菌地理来源的相关性。【方法】采用16S-23S r RNA间隔区(ITS)序列建立系统发育树,并结合ERIC和BOXAIR两种引物进行rep-PCR,以及rus基因扩增,对不同地理来源嗜酸硫杆菌进行分析。【结果】分离自不同样点的23株嗜酸硫杆菌遗传差异显著,依据ITS序列系统发育树被划分为5个大类群,与rep-PCR指纹图谱的分类结果较为接近,其中Acidithiobacillus ferrooxidans在ITS系统发育和BOXAIR-PCR指纹聚类分析中被划分为2个类群,但在ERIC-PCR中归为1个类群,rus基因分组中,在系统发育和聚类分析中处于同一类群的菌株拥有不同类型的rus基因,说明嗜酸硫杆菌的亚铁氧化途径与系统发育类群无明显相关性;ITS基因拥有区分近缘种或亚种的能力,且BOXAIR-PCR的分辨能力较强,非常适于嗜酸硫杆菌的遗传差异分析。     

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。     

极端嗜酸硫杆菌高效筛选、高密度发酵及保藏方法的研究

【目的】针对嗜酸硫杆菌极端特殊的生化特性,分别建立双层平板培养高效筛选方法和补料分批高密度发酵策略,并优选最佳保藏方法,以强化对该类菌种资源的利用和储备效率。【方法】分别采用以异养型微生物Sacchromyces ellipsoideu和Rhodotorula sp.为底层培养物的双层平板培养嗜酸硫杆菌,并结合透射电子显微镜技术(TEM)考察细胞形态差异。结合硫化矿培养基设计及单质硫补料培养策略,延长Acidithiobacillus thiooxidans对数期,提高比生长速率。分析不同保藏方法对嗜酸硫杆菌细胞存活率的影响。【结果】采用异养微生物——Rhodotorula sp.作为底层培养物的双层平板培养法在缩减1/3检出周期的同时将Acidithiobacillus ferrooxidans和Acidithiobacillus thiooxidans的检出率提高了3倍左右。TEM结果表明双层培养中细胞形态更为规则。采用基于Starkey-硫化矿培养基的补料分批发酵策略提高了Acidithiobacillus thiooxidans平均比生长速率,硫对生物量转化率和生产强度分别比分批培养提高31.1%和187.9%。4°C低温保藏方式更适于嗜酸硫杆菌的保藏,有效保藏期1–3月。【结论】Rhodotorula sp.为辅助培养物的双层平板培养法可有效提高嗜酸硫杆菌的筛选效率。设计的Starkey-硫化矿培养基结合补料分批培养策略可实现Acidithiobacillus thiooxidans高密度培养。简单高效的4°C低温保藏方式更适合于嗜酸硫杆菌的中短期保藏。     

Unraveling the Acidithiobacillus caldus complete genome and its central metabolisms for carbon assimilation

Acidithiobacillus caldus is one of the dominant sulfur-oxidizing bacteria in bioleaching reactors. It plays the essential role in maintaining the?high acidity and oxidation of reduced inorganic sulfur compounds during bioleaching process. In this report, the complete genome sequence of A. caldus SM-1 is presented. The genome is composed of one chromosome (2,932,225?bp) and four plasmids (pLAtc1, pLAtc2, pLAtc3, pLAtcm) and it is rich in repetitive sequences (accounting for 11% of the total genome), which are often associated with transposable genetic elements. In particular, twelve copies of ISAtfe and thirty-seven copies of ISAtc1 have been identified, suggesting that they are active transposons in the genome. A. caldus SM-1 encodes all enzymes for the central metabolism and the assimilation of carbon compounds, among which 29 proteins/enzymes were identifiable with proteomic tools. The SM-1 fixes CO(2)via the classical Calvin-Bassham-Benson (CBB) cycle, and can operate complete Embden-Meyerhof pathway (EMP), pentose phosphate pathway (PPP), and gluconeogenesis. It has an incomplete tricarboxylic acid cycle (TCA). Four putative transporters involved in carbohydrate uptake were identified. Taken together, the results suggested that SM-1 was able to assimilate carbohydrates and this was subsequently confirmed experimentally because addition of 1%?glucose or sucrose in basic salt medium significantly increased the growth of SM-1. It was concluded that the complete genome of SM-1?provided fundamental data for further investigation of its physiology and genetics, in addition to the carbon metabolism revealed in this?study.     

一株具有广谱抗菌活性炭样小单孢菌的全基因组序列测定

【目的】炭样小单孢菌JXNU-1是一株具有广谱抗菌活性的放线菌,研究揭示该菌的基因组序列信息。【方法】采用高通量测序技术对炭样小单孢菌JXNU-1的基因组DNA测序,利用SOAPdenovo软件组装,人工PCR修补基因组部分缺口,然后进行生物信息学分析。【结果】对炭样小单孢菌JXNU-1的全基因组序列进行了测定和注释,得到基因组精细图,相关序列已提交GenBank,获得登录号为JXSX00000000。【结论】研究为揭示炭样小单孢菌JXNU-1抗生素产生机制及其抗菌机理提供了基础数据,对进一步研发其抗生素具有重要的理论意义和巨大的应用价值。     

海南海口温泉真菌、细菌多样性及其环境影响因素分析

【目的】海南海口含有丰富的温泉资源,对温泉微生物多样性进行研究,有助于进一步开发和利用海南温泉微生物资源。【方法】本文采用Illumina Hi Seq高通量测序技术对海口3个温泉[海甸岛荣域温泉(S1)、火山口开心农场温泉(S2)和西海岸海长流温泉(S3)]水样中微生物ITS序列和16Sr RNA基因V3-V4区进行测序及生物信息学分析,探究海口市3个不同区域的温泉真菌多样性与细菌多样性。【结果】(1)α多样性分析表明,真菌群落中,S3(29)S1(29)S2,而在细菌群落中,S2(29)S1(29)S3。β多样性分析表明,3个温泉真菌群落和细菌群落组成差异皆显著。(2)分类分析表明,温泉真菌群落优势菌门为子囊菌门(Ascomycota)和担子菌门(Basidiomycota),细菌群落优势菌门为变形菌门(Proteobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)、Thermi、硝化螺旋菌门(Nitrospirae)、绿菌门(Chlorobi)、厚壁菌门(Firmicutes)、绿弯菌门(Chloroflexi)、放线菌门(Actinobacteria)。(3) CCA (Canonical correspondence analysis)分析表明,3个温泉的真菌群落主要影响因子是温度,细菌群落主要影响因子是总磷。【结论】海南省海口市温泉中含有丰富的微生物资源,其微生物群落组成受多种环境因子影响,且影响真菌和细菌的主要环境因子不同。     

中等嗜热细菌浸出黄铜矿过程中pH对群落结构的影响

为了优化浸出工艺,研究了pH对浸矿过程主要微生物种群结构的影响。用中度嗜热混合菌槽浸黄铜矿精矿,在不控制pH,控制pH为2．5及控制pH为1．2时,应用PCR-RFLP（限制性酶切片段长度多态性）方法对上述浸出条件下的细菌群落动态变化进行研究。结果表明,浸出体系只有两种微生物,一种为Acidithiobacillus Caldus,一种为Leptospirillum ferriphilum。pH对群落结构有明显影响。不控制pH时,浸出开始阶段At．caldus是优势种群,占群落的96％,随着浸出的进行,L．ferriphilum增多,在浸出后期代替At．caldus成为优势菌种,占69％。控制pH时,L．ferriphilum始终占主导地位,同时发现pH为2．5时At．caldus在群落中的丰度比pH为1．2时高。     

Characterization of isoforms and genomic organization of mouse calumenin

Calumenin is a multiple EF-hand protein located in endo/sarcoplasmic reticulum of mammalian heart and other tissues [J. Biol. Chem. 272 (1997) 18232; Genomics 49 (1998) 331; Biochim. Biophys. Acta 1386 (1998) 121]. In the present study, a new isoform of mouse calumenin (mouse calumenin 2) was cloned by RT-PCR and genomic DNA PCR. The deduced amino acid sequence of mouse calumenin 2 is 315 aa long with the calculated MW of 37,064 and pI of 4.26. It has 92% aa sequence identity to previously identified mouse calumenin [J. Biol. Chem. 272 (1997) 18232] (mouse calumenin 1). The difference in the aa sequence was restricted to the first two EF-hand regions (residues 74-138). Northern blot analysis shows that mouse calumenin 2 is highly expressed in heart, lung, testis and unpregnant uterus. The expression of mouse calumenin 2 appears to decrease when fetal development is progressed. Genomic DNA PCR, sequencing and data mining of mouse genome database were utilized to examine the exon-intron boundaries of mouse calumenin genes. Both mouse calumenin 1 and 2 genes encompass six exons, and five of them (Exon1, 3, 4, 5 and 6) are identical. However, mouse calumenin 1 contains Exon2-1, whereas mouse calumenin 2 contains a neighboring Exon2-2. The calumenin genes are localized on mouse chromosome 6 having conserved synteny with human chromosome 7q32. For comparison, the genomic organization of human calumenin was also examined using the published human genome database (UCSC Genome Bioinformatics at ). Like mouse calumenin genes, two human calumenin genes also consist of five identical exons (Exon1, 3, 4, 5 and 6) and a different Exon2. The present study suggests that the genomic organization of calumenin genes is well conserved between human and mouse.     

链霉菌Streptomyces antibioticus NRRL 8167中Naphthgeranine A生物合成基因簇的分析鉴定

【背景】微生物来源的天然产物是小分子药物或药物先导物的重要来源。对链霉菌Streptomyces antibioticus NRRL 8167的基因组分析显示,其包含多个次级代谢产物的生物合成基因簇,具有产生多种新化合物的潜力。【目的】对链霉菌S. antibioticus NRRL 8167中次级代谢产物进行研究,以期发现结构新颖或生物活性独特的化合物,并对相应产物的生物合成基因簇和生物合成途径进行解析。【方法】利用HPLC图谱结合特征性紫外吸收和LC-MS方法,排除S. antibioticus NRRL 8167产生的已知化合物,确定具有特殊紫外吸收的化合物作为挖掘对象,然后利用正、反相硅胶柱色谱、高效液相色谱等技术对次级代谢产物进行分离纯化,分离化合物。利用质谱及核磁共振光谱技术对化合物结构进行解析和鉴定;提取链霉菌S. antibioticus NRRL 8167基因组DNA,利用PacBio测序平台进行基因组测序;利用生物信息学对基因组进行注释,并对合成该化合物的基因簇进行定位分析,推导其生物合成途径。【结果】确定这个化合物是NaphthgeranineA,属于聚酮类化合物。全基因组序列分析发现S.antibioticusNRRL8167基因组含有28个次级代谢产物生物合成基因簇,其中基因簇20可能负责Naphthgeranine A的生物合成,并对其生物合成途径进行了推导。【结论】基于紫外吸收光谱和质谱特征,从S. antibioticus NRRL 8167菌株的发酵提取物中分离鉴定了一个聚酮类化合物Naphthgeranine A。该菌株的全基因组测序为其生物合成基因簇的鉴定提供了前提,对Naphthgeranine A生物合成基因簇和生物合成途径的推测为进一步研究这个化合物的生物合成机制奠定了基础。     

稻曲病菌UV-2菌株细菌人工染色体文库构建及分析

【目的】稻曲病(Rice false smut)是由稻曲病菌[Villosiclava virens (Cooke) Tak.]引起的严重危害水稻的真菌病害。构建稻曲病菌UV-2的大片段DNA细菌人工染色体(Bacterial artificial chromosome, BAC)文库, 为致病相关基因的鉴定及在图位克隆、比较基因组学等方面的研究奠定基础。【方法】以幼嫩菌丝为材料制备大分子基因组DNA包埋块, 用Hind III部分酶解后经脉冲凝胶电泳筛选, 回收大片段DNA并与pIndigoBAC536-S 载体连接, 连接产物转化大肠杆菌菌株DH10B T1 Phage-Resistant 细胞后进行蓝白斑筛选, 白色菌落捡入384孔板置于?80 °C低温保存。【结果】成功构建UV-2菌株的高质量、高覆盖度的BAC文库, 该文库共含10 368个克隆, 平均插入片段为124.4 kb, 空载率小于1%, 约覆盖该菌基因组的36.8倍。【结论】克服了真菌大分子基因组DNA制备难控制的技术难题, 建立了首个稻曲病菌的BAC文库。该文库已作为一种公共基因组资源向研究者开放(http://GResource.hzau.edu.cn)。     

Complete genome of <Emphasis Type="Italic">Leptospirillum ferriphilum</Emphasis> ML-04 provides insight into its physiology and environmental adaptation

Leptospirillum ferriphilum has been identified as the dominant, moderately thermophilic, bioleaching microorganism in bioleaching processes. It is an acidic and chemolithoautrophic bacterium that gains electrons from ferrous iron oxidation for energy production and cell growth. Genetic information about this microorganism has been limited until now, which has hindered its further exploration. In this study, the complete genome of L. ferripilum ML-04 is sequenced and annotated. The bacterium has a single circular chromosome of 2,406,157 bp containing 2,471 coding sequences (CDS), 2 rRNA operons, 48 tRNA genes, a large number of mobile genetic elements and 2 genomic islands. In silico analysis shows L. ferriphilum ML-04 fixes carbon through a reductive citric acid (rTCA) cycle, and obtains nitrogen through ammonium assimilation. The genes related to “cell envelope biogenesis, outer membrane” (6.9%) and “DNA replication, recombination and repair” (5.6%) are abundant, and a large number of genes related to heavy metal detoxification, oxidative and acidic stress defense, and signal transduction pathways were detected. The genomic plasticity, plentiful cell envelope components, inorganic element metabolic abilities and stress response mechanisms found the base for this organism’s survival in the bioleaching niche.     

Recombination between retrotransposons as a source of chromosome rearrangements in the yeast Saccharomyces cerevisiae

Homologous recombination between dispersed repeated genetic elements is an important source of genetic variation. In this review, we discuss chromosome rearrangements that are a consequence of homologous recombination between transposable elements in the yeast Saccharomyces cerevisiae. The review will be divided into five sections: (1) Introduction (mechanisms of homologous recombination involving ectopic repeats), (2) Spontaneous chromosome rearrangements in wild-type yeast cells, (3) Chromosome rearrangements induced by low DNA polymerase, mutagenic agents or mutations in genes affecting genome stability, (4) Recombination between retrotransposons as a mechanism of genome evolution, and (5) Important unanswered questions about homologous recombination between retrotransposons. This review complements several others [S. Liebman, S. Picologlou, Recombination associated with yeast retrotransposons, in: Y. Koltin, M.J. Leibowitz (Eds.), Viruses of Fungi and Simple Eukaryotes, Marcel Dekker Inc., New York, 1988, pp. 63-89; P. Lesage, A.L. Todeschini, Happy together: the life and times of Ty retrotransposons and their hosts, Cytogenet. Genome Res. 110 (2005) 70-90; D.J. Garfinkel, Genome evolution mediated by Ty elements in Saccharomyces, Cytogenet. Genome Res. 110 (2005) 63-69] that discuss genomic rearrangements involving Ty elements.     

高矿浆浓度下黄铜矿浸出过程中微生物群落结构变化规律

目的：为阐明微生物群落演替及功能与浸出效率之间关系奠定基础,以及如何提高黄铜矿生物浸出效率和铜回收率提供理 论依据。方法：通过连续传代培养进行驯化,使得复合菌群的矿浆浓度耐受能力达到25 %（w/v）。采用该复合菌群在25 %矿浆浓 度下浸出黄铜矿,同时利用变性梯度凝胶电泳和克隆文库技术分析浸出过程中的微生物多样性。最后,采用实时荧光定量PCR 对 浸出过程中微生物群落结构进行定量解析。结果：28天内黄铜矿浸出率能够达到95.1 %,而驯化前的浸出率只有51.5%。该复合 菌群主要由Acidithiobacillus caldus, Sulfobacillus acidophilus,和Fereoplasma theroplasma thermophilum组成,其中Acidithbacillus caldus是浸出前期和后期的优势种群,而Sulfobacillus acidophilus在浸出中期均有竞争优势, Ferroplasma thermophilum在整个浸出过程中占 据整个群落的比例均较低。结论：本研究获得的复合菌群具有较强的浸出黄铜矿能力, Acidithiobacillus caldus和Sulfobacillus acidophilus在浸出过程中起着重要的作用,pH 值和铜浸出率与群落结构相关性较高。