【摘 要】
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海洋,这个地球上最大的生态系统,蕴含着极大的未知。海洋特殊生境中的微生物为我们提供了充满希望的寻找新基因,酶和抗生素的来源。本研究中,研究者利用宏基因组学技术这一不
【出 处】
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中国科学院研究生院 中国科学院大学
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海洋,这个地球上最大的生态系统,蕴含着极大的未知。海洋特殊生境中的微生物为我们提供了充满希望的寻找新基因,酶和抗生素的来源。本研究中,研究者利用宏基因组学技术这一不依赖传统微生物培养手段的方法,研究了南中国海的非培养微生物基因资源。
研究者首先基于南中国海深海沉积物样本建立了比较完善的环境基因组DNA的提取和纯化方法,建立了具有大插入DNA片段的宏基因组Fosmid文库,建立了细菌和古菌的16rDNA文库,在460个细菌克隆和278个古菌克隆中总共分别发现了119种细菌种型和31种古菌种型。建立了多种生物地化循环相关基因的文库,南海沉积物中硫还原和氮循环相关基因多样性丰富,而甲烷合成相关基因几乎没有,这个结果和16SrDNA以及宏基因组研究的结果相吻合。用除趋势对应分析比较了南海深海沉积物细菌菌群和世界其他各处边缘海的相似和区别,在门这一较大的分类层级上,本研究中南海沉积物细菌多样性与之前发表的受丰富硫化物影响的细菌种群结构类似。
针对宏基因组文库,进行了基于活性和基因序列的筛选。在基于酯键水解活性的筛选,共获得了5个活性克隆,并通过亚克隆得到了5个不同的新型酯酶基因编码序列。通过多序列比对和系统发育进化树分析我们发现,这些新型酯酶与已知酯酶的氨基酸相似度非常低,不能聚类到已知的任一酯酶家族中,针对活性最强的estF进行了详细研究,含有1080 bp的基因estF编码359个氨基酸,在蛋白质N端有一个28个氨基酸的信号肽,其成熟蛋白为331个氨基酸。通过异源过量表达,获得了EstF重组蛋白,对其进行了生化性质的研究。
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