藻类附生菌多样性、多相分类鉴定及浒苔多糖降解酶的研究

来源 :山东大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:ajunyx
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
藻类种类繁多,是海洋环境中主要的生产者。藻类附生微生物与藻类之间存在着复杂的相互关系,研究藻类附生菌的多样性有利于了解藻类附生微生物与藻类之间的相互关系及其作用机制。青岛近海岸浒苔资源丰富,目前未得到充分的利用,研究浒苔多糖降解酶将促进浒苔资源的开发利用。
  本论文首先对自青岛和威海近海采集多种大型藻类样品中分离藻类附生细菌,并对分离的藻类附生细菌进行了多样性分析。其次对分离到的两株新型藻类附生菌进行多相分类学鉴定。最后自浒苔样品中筛选分离浒苔多糖降解细菌,从中挖掘浒苔多糖降解酶。
  1.海藻表面附生细菌分离及其多样性分析
  利用稀释平板法自青岛和威海近海不同位点采集的8个海藻样品中分离藻类表面附生菌。共分离获得到96株附生菌,其中大部分隶属于变形菌门(61.5%),其余隶属于拟杆菌门(25.0%)、厚壁菌门(11.5%)、放线菌门(2.0%),隶属于上述4个细菌门中的45个属。其中,自海带表面共分离得到29株附生菌,隶属于16个属,其中的优势属为Pseudoalteromonas属;自浒苔表面共分离得到28株附生菌,隶属于21个属,其中的优势属为Pseudoalteromonas属;自珊瑚藻表面共分离得到18株附生菌,隶属于12个属,其中的优势属为Aquimarina属;自江蓠表面共分离得到11株附生菌,隶属于4个属,其中的优势属为Bacillus属;自石莼表面共分离得到7株附生菌,隶属于5个属,其中的优势属为Psychrobacter属。从这些菌株中进一步筛选藻类多糖降解菌株,共筛选获得9株琼胶降解菌,22株褐藻胶降解菌,15株卡拉胶降解菌。
  2.藻类附生菌Vibrio algicola SM1977T的多相分类研究
  菌株SM1977T分离自青岛近海珊瑚藻样品表面。菌株SM1977T细胞短杆状,未观察到鞭毛,革兰氏阴性。菌株SM1977T能够在温度10-35℃、盐度1-8.5%、pH4.5-8.5范围下生长,最适生长温度、盐度和pH分别为30℃、3%和7.5。
  菌株SM1977T基因组DNA G+C含量为42.3%。菌株SM1977T与Vibrio casei WS4539T具有最高16S rRNA序列相似性(97.6%)。系统进化树显示菌株SM1977T与Vibrio属内Rumoiensis类群成员成簇,单独或与Vibrio casei形成独立分枝。
  菌株SM1977T代表的新种命名为Vibrio algicola sp.nov.。模式菌株为SM1977T(=MCCC1K04351T=KCTC72847T)。
  3.藻类附生菌Winogradskyeila rongchengensis SM1960T多相分类研究菌株SM1960T分离自威海荣成近海海带样品表面。菌株SM1960T异养、好氧,细胞呈短杆状,未观察到鞭毛,革兰氏阴性。菌株SM1960T能够在温度10-30℃、盐度1-12%、pH6-10范围下生长,最适生长温度、盐度和pH分别为25-30℃、3%和6.5-7。
  菌株SM1960T与Winogradskyella litorriviva KMM6491T和Winogradskyella sediminis S5-23-3T的具有最高16S rRNA基因序列相似性(97.2%)。基于16S rRNA基因序列的系统进化树显示菌株SM1960T在Winogradskyella属簇内或与Winogradskyella profunda一起或与其他三个Winogradskyella种形成独立的分支。
  菌株SM1960T代表的新种命名为Winogradskyella rongchengensis sp.nov.。模式菌株为SM1960T(=MCCC1K04389T=KCTC72849T)。
  4.浒苔多糖降解酶的研究
  自青岛近海浒苔样品表面分离得到三株浒苔多糖降解菌,命名为HT1、HT2和HT3,对这三株菌进行基因组测序,从基因组数据中挖掘到6种具有浒苔多糖降解潜力的石莼多糖裂解酶(ulvan lyase)。通过蛋白的异源表达、纯化和酶活的测定,发现浒苔多糖酶U-3282表现出对浒苔多糖的最高酶活(超过10000U/mg)。
  U-3282属于多糖裂解酶PL24家族,对U-3282的酶学性质研究结果表明,U-3282的分子量大小为60KDa;酶促反应的最适温度、pH与NaCl浓度分别为35℃,pH8.0以及0.25M NaCl;U-3282对浒苔多糖和石莼多糖的酶活分别为10467±13U/mg和8472±389U/mg;高效液相色谱(HPLC)和负电喷雾电离质谱(ESI-MS)分析显示,U-3282对浒苔多糖的主要降解产物为二糖[GlcA1Rha1(SO3H)1]、三糖[GlcA1Rha2(SO3H)2]和五糖[GlcA1Xyl1Rha3(SO3H)2]。
  
其他文献
铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa)是医院内一种常见的条件致病菌,可以引起眼部感染、肺部感染等,尤其在免疫力低下或存在伤口的人身上易引发慢性感染甚至导致死亡。铜绿假单胞菌含有大量的信号转导系统及转录调节因子用于感应环境中的信号或胞内的小分子来适应不同的环境。其中环二鸟苷酸(c-di-GMP)是胞内一种常见的第二信使分子,由c-di-GMP代谢酶(CMEs)介导,广泛参与细胞
为满足日益增长的工业化需求,利用微生物发酵生产高价值化合物是一种行之有效且绿色环保的方法。代谢工程是对微生物发酵过程进行优化改进的关键技术。代谢工程一般通过引入外源代谢途径或优化内源代谢网络的方式构建天然细胞工厂,从而实现对微生物发酵的改造优化。而菌株自身生长与产物生产之间的矛盾一直存在。最初,研究者们使用基因敲除或引入外源基因等静态调节方式解决代谢问题,但是在发酵过程中,产物生产会随着细胞密度、
二甲基硫(dimethysulfide,DMS)是海洋中最丰富的挥发硫形态,在推动全球硫循环和可能影响气候方面发挥重要作用。它是排放到大气中的最丰富的天然硫化物,海洋向大气中转移的硫(以DMS的形式)约为每年13-37Tg。DMS排放不仅平衡全球硫收支,而且可能通过其在大气中的氧化产物影响地球气候。DMS的前体主要是二甲基巯基丙酸内盐(dimethylsulfoniopropionate,DMSP
学位
谷氨酸棒杆菌(Corynebacterium glutamicum)具有底物谱广、易于培养等优势,被广泛应用于L-谷氨酸、L-赖氨酸等多种氨基酸的工业化生产。本论文旨在通过对C.glutamicum标准菌株ATCC13032及一株L-赖氨酸高产突变菌株中部分中心代谢关键酶进行系统的动力学表征,确定胞内代谢物的抑制类型与抑制常数,为构建酶约束的C.glutamicum基因组规模代谢网络模型,通过反向
海洋蕴含具有复杂多样生理代谢特征的微生物资源,其具有极为重要的生态意义和巨大的应用潜力。然而受分离培养方法的限制,90%的海洋微生物无法获得培养。高通量极限稀释培养法可提高海洋微生物的可培养性,获得更具多样性及代表性的海洋微生物菌株资源,以深入研究其生理特性及生态作用。  近年来,青岛附近海域浒苔时常爆发,造成生态灾害,但浒苔生长迅速,也是一种丰富的海洋生物质资源。挖掘浒苔纤维素降解酶类,开发新型
学位
禽腺病毒血清四型(FAdV-4)是肝炎-心包积水综合征(HPS)的主要病原,HPS引起感染鸡心包积水和肝脏坏死,具有发病率高、无季节性、死亡率高的特点,近年来在我国多省均有报道,且感染率逐年上升。因此研究FAdV-4的基因功能、致病机制和减毒机理,为构建更安全有效的禽腺病毒载体疫苗奠定基础具有现实意义。本研究以2015年分离得到的FAdV-4高致病性毒株CH/HNJZ/2015为亲本株,构建了在其
学位
CENP-B定位于CENPs复合体中心结构域,与着丝粒的异染色质结合。CENP-B异常表达时,着丝粒结构会松懈,这是由于有序的DNA和蛋白质组成的复合结构无法正常组装造成的,从而出现了染色体分离异常和基因组失稳现象的增加。与染色质结合的CENP-B也主要以α-N端三甲基化形式存在。研究表明,CENP-B的N端甲基化能够提高CENP-B DNA结合结构域与着丝粒DNA上的17bp长度的DNA结合域的
学位
尼古丁是烟草合成的一种生物碱,是一种有毒N-杂环类化合物。烟草加工过程会产生大量废弃物,因含较多尼古丁,对环境和人类健康造成威胁。使用绿色高效的手段降解尼古丁是处理这种废弃物的重点,现在多使用传统的物理化学方法处理,容易引起对环境的二次污染,微生物法降解尼古丁因其绿色和可持续性成为现在研究的主要方向。经过多年的研究,微生物降解尼古丁的机制被逐渐研究清楚。本实验室前期分离筛选出了一株Agrobact
学位
D-塔格糖甜度高、能量低,具有抗龋齿、改善肠道菌群、预防结肠癌、治疗Ⅱ型糖尿病等诸多益生作用,作为一种新型甜味剂和药物辅料广泛应用于食品、药品等领域。目前D-塔格糖生产主要有化学合成法和生物催化法,其中生物催化法因其副产物少、产物易于提纯等优点,成为目前的研究热点。L-阿拉伯糖异构酶(L-arabinose isomerase,L-AI)是生物催化法中最常用的酶,该酶可将L-阿拉伯糖转化为L-核酮
学位
微生物天然产物是小分子药物的重要来源。尽管基因组研究表明微生物的次级代谢潜力巨大,但是大量未知基因簇在常规培养条件下处于“沉默”或低表达状态。因此,如何高效激活这些“沉默”基因簇是天然产物研究的热点方向之一。前期,本课题组分离获得了一系列含有AHBA(3-氨基-5羟基苯甲酸)合酶基因的放线菌资源,本论文围绕其中四株放线菌开展了基因组挖掘工作。  前期,课题组已从链霉菌LZ35中鉴定了16种类型共8
学位