一株深海耐嗜压菌的细胞毒活性次生代谢产物研究

通过CCK8法检测分离自深海一株深海耐压菌Shewanella piezotolerans WP3次生代谢产物的细胞毒活性,研究了温度、压力、噬菌体对WP3次生代谢产物细胞毒活性的影响.发现WP3次生代谢产物具有良好细胞毒活性.低温因素可提高其细胞毒活性,在100μg/cm^3的含量下,代谢产物对肿瘤细胞Bel7402、CNE2、A549、HT1080细胞毒活性均有提高,其中对A549细胞毒活性提高了1.3倍.在最适温度（20℃）情况下,高压可降低其细胞毒活性.20 MPa培养条件下,代谢产物对4株肿瘤细胞均未表现出明显活性,而常压培养条件下对SW 480具有93.3%的抑制率,对HT1080抑制率表现出87.5%,对CNE2抑制率是79.8%.在低温情况下,压力因素对其细胞毒活性无影响,噬菌体对细胞毒活性影响不大.HPLC指纹图谱分析发现不同温度条件下,其次生代谢产物指纹图谱有变化,结合细胞毒活性结果分析,为后期分离鉴定细胞毒活性化合物提供指导.     

细菌细胞膜脂记录的西太平洋暖池约4Ma以来沉积物风尘陆源输入变化

西菲律宾海作为西太平洋暖池的一部分,重建其在地质历史时期的热力学变化、陆源输入变化,对于理解西太平洋暖池在全球地质时间尺度上的作用具有重要意义。利用古菌与细菌的细胞膜质甘油二烷基甘油四醚(glycerol dialkyl glycerol tetraethers,GDGTs)对西菲律宾海XT-47孔沉积物的陆源输入及其上方水体温度的变化进行重建,发现该沉积柱顶部(0~260 cm,约16.6~18.8 ka)BIT指标为0.01~0.2,TEX^H 86重建的上层海水平均温度为22.5℃,而底部(260~632 cm,约18.8~4000 ka)TEX^H 86重建得到的上层海水温度绝对值波动剧烈(0.6~26℃),在此范围内BIT>0.3,并呈现逐渐增加的趋势,超过BIT界定的陆源输入对TEX^H 86重建古温度有效性的阈值,这导致了该深度范围内TEX^H 86重建古温度变化的严重偏差。以260和470 cm为界,该沉积柱的沉积相出现明显变化,上层为大量纹层硅藻席沉积,中层为远洋黏土和硅藻泥互层,下层为远洋黏土沉积;同时,支链GDGTs(branched GDGTs,br GDGTs)的组成也出现明显差异,说明其来源可能有所不同。基于以上分析,提出260 cm以浅,brGDGTs可能主要为海相原位自生为主;而260 cm深度以下,主要以风尘输送的陆源brGDGTs为主。该结果显示陆源输入的变化可以间接反映东亚冬季风的强弱,本研究为高低纬之间的海陆相互作用研究提供了新的视角。     

第五届全国地质微生物学研讨会在武汉召开

正2016年6月18-19日,由中国地质大学(武汉)承办的第五届地质微生物学专业研讨会在武汉召开。来自国内50余家科研院所的200余位专家与会,会议交流了35个口头报告和80块展板。会议围绕6个专题进行了充分交流:(1)地质微生物古环境重建。该专题展示了气候和环境变化对生物过程和群落结构的影响,提出今后应加强微生物脂类合成途径、新菌株特征脂     

高效几丁质降解菌CB101的分离、鉴定及其几丁质酶系的研究

几丁质是海洋中居首位的多糖物质,它是虾、蟹壳的主要成分,同时广泛存在于昆虫外骨骼及真菌的细胞壁中.许多生物包括植物、细菌、真菌和一些无脊椎动物与脊椎动物都能够产生几丁质酶降解几丁质,其中细菌利用几丁质酶降解几丁质作为生活所需碳源和氮源.从生态角度来看,几丁质酶在自然界几丁质循环过程中扮演了重要角色,作为对环境的适应,多种微生物都带有完整的几丁质酶系.     

东太平洋中国多金属结核区锰结核样品中微生物群落结构的研究

通过非培养手段研究了东太平洋中国多金属结核区ES0303站点锰结核样品中的微生物群落结构.细菌16S rRNA基因克隆文库的研究结果表明：结核内细菌种群结构复杂,微生物种类丰富且各种群丰度不一（61个OTUs）,其中变形杆菌类群为优势种群,占所有细菌克隆子比例的64%,且主要分布于β/γ-、α-和δ-等3类变形杆菌（Proteobacteria）亚群之中,占比分别为34%、18%和12%.此外还存在包括酸杆菌（Acidobacteria）,放线菌纲（Actinobacteria）,绿弯菌门（Chloroflexi）,厚壁菌门（Firmicutes）,浮霉菌门（Planctomycetes）等在内的细菌类群的分布,克隆子比例依次为9%、7%、8%、2%和5%.古菌16S rRNA基因克隆文库的研究结果表明：古菌的群落结构单一（仅12个OTUs）,全部是由泉古菌海洋类群I（crenarchaeote marine group I,MGI）组成;其中MGI-η类群最为丰富,达到44%,而MGI-α、MGI-ζ和MGI-ε类群的克隆子比例分别为25%、18%和9%,另外还发现2个新的MGI分类类群.相关克隆子的数据库比对和系统发育树分析表明,并未发现已报道的直接参与铁锰氧化还原相关类群的存在,但它们大多数与来自多金属结核来源或深海来源的不可培养微生物具有较高的同源性.进一步的分析表明,锰结核内存在相当数量的氨氧化菌、硫酸盐还原菌、酸杆菌等能够改变pH值的细菌和古菌类群的存在,意味着它们可能在锰结核的形成过程中起到重要的作用.     

豚鼠气单胞菌CB101的GIcNAc利用系统及调控蛋白NagC对chil转录的调控

L8和L10是豚鼠气单胞茵（Aeromonascaviae）CB101的两株转座子突变株，突变位置发生在nagA基因，可以组成型表达几丁质酶．我们构建了基因文库，利用Southern杂交从中筛选到一个克隆子包含了三个基因：magB、nagA和nagC．序列分析显示nagBAC的转录方向相同，而且基因的间隔仅有几个碱基．根据已有报道我们推测NagC是几丁质酶的转录调控蛋白。转座子插入nagA破坏了下游的调控蛋白基因nagC的转录和表达，从而几丁质酶成为组成型表达．我们通过构建NagC缺失突变株、凝胶阻滞迁移以及对NagC氨基酸序列的分析初步证明了NagC属于ROK（repressors，opening reading frames，and kinases）家族的调控蛋白，是chiI的转录阻遏因子．     

瓜伊马斯深海热液口古菌分布及多样性研究

深海热液口由于剧烈的温度(可达到400℃以上)、pH和化学梯度,成为地球生命起源和演化研究的焦点,海底热液口生命系统为人类提供了一个探索深部生命及生命起源和进化的窗口.本文主要开展了瓜伊马斯深海热液口高温环境下沉积物和烟囱样品中古菌多样性的研究.采用实时荧光定量PCR首先对样品中古菌进行了定量,发现沉积物和烟囱两个样品都含有高丰度的古菌,沉积物和烟囱中古菌分别达到1.47×109拷贝数/g和5.29× 108拷贝数/g(湿重).通过核糖体小亚基16S rRNA基因的PCR扩增,文库构建和系统发育分析,发现沉积物和烟囱样品中的古菌类群多数是嗜热和超嗜热微生物,但两个样品中的古菌群落组成差异很大:沉积物以泉古菌门为主,优势菌群为Miscellaneous Crenarchaeota Group (MCG)和Hot Water Crenarchaeota Group Ⅰ(HWCG Ⅰ);烟囱样品则主要是广古菌门类群,其中以Thermococcales,Marine Benthic Group D (MBGD)/Deep Hydrothermal Vent Euryarchaeota 1(DHVE 1)为主.在沉积物样品中发现了一个新的MCG类群,命名为MCG-H,可能是MCG的高温独特类群.研究揭示,在瓜伊马斯深海热液口烟囱和沉积物中都包含有丰富的古菌类群包括未被发现的新类群,对瓜伊马斯深海热液口古菌分布和多样性的研究将为进一步深入的古菌生理功能和演化的研究提供基础.     

整合鲈鱼生长激素基因的蓝藻7942

利用载体pAMll46与烟草花叶病毒35S启动子，鲈鱼生长激素基因GH连接，构建携带鲈鱼生长激素基因的整合型表达载体pAMGH，用自然转化方法将pAMGH导入蓝藻7942，筛选到6株抗壮观霉素，氨苄青霉素敏感的藻落，提取抗性藻落的基因组总DNA，用生长激素基因特异引物进行PCR检测，结果证实鲈鱼生长激素基因已经整合进入蓝藻7942的染色体中。     

南极阿德雷岛淡水湖沉积物细菌群落研究

应用样品直接稀释涂布平板法,从南极阿德雷岛淡水湖沉积物中分离得到34株菌,并进行了生理生化性质检测。根据其16SrDNA全长序列所进行的系统发育分析表明,分离菌株分属于革兰氏阳性菌:节杆菌(Arthrobacter)、红球菌(Rhodococcus)、葡萄球菌(Staphylococcus);gamma-变形细菌(gamma-proteobacteria):假单胞菌(Pseudomonas)、不动杆菌(Acinetobacter)、寡养单胞菌(Stenotrophomonas);beta-变形细菌(beta-proteobacteria):紫色杆菌(Janthinobacterium);拟杆菌门(Cytophaga-Flexibacteria-Bacteroides):假结核棒杆菌(Cytophaga)、土地杆菌(Pedobacter)等9个属。分离的菌株在4℃条件下能产生多种大分子物质水解酶类,其中32%的菌株能产生脂肪酶,18%的菌能够水解明胶或者产生卵磷脂酶。同时对沉积物垂直方向的可培养细菌生物量进行了分析,表明阿德雷岛企鹅排泄物输入量对微生物分布有较大影响。     

构造微生物学:地球生物学研究的新理念

地球微生物学是地球生物学的核心分支,主要研究微生物与环境之间的相互作用.其中,一个非常重要的科学问题是在现代板块运动的理论框架下,微生物在驱动生物地球化学循环过程中如何与地球构造活动紧密相关.构造微生物学概念的提出就是要聚焦微生物活动与构造活动过程的协同研究.这样的视角能进一步加强固体地球科学家与微生物科学家之间的交流,使得双方可以更加有效地探索和理解构造和微观尺度上的地球系统的演化与发展.