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Natrinema sp. J7-2是一种可以在不添加氨基酸的人工合成培养基上生长的极端嗜盐古生菌。本研究测定了该菌的全基因组,这是第一个完整测定基因组的Natrinema属菌株。在此基础上,利用该菌基因组信息,采用合成培养基对该菌进行培养实验,对其碳、氮源代谢途径和氨基酸合成途径进行了分析。结果表明,Natrinema sp. J7-2的基因组由一个3,697,626-by的染色体和一个95,989-by的质粒pJ7-I组成。Natrinema sp. J7-2可以利用葡萄糖、甘油或者乙酸作为唯一碳源进行生长,从它的基因组数据中也鉴定到了代谢和异生这些化合物的代谢途径。同时,重构了该菌20种氨基酸的合成途径,发现嗜盐古生菌的精氨酸合成途径和细菌的赖氨酸合成途径之间可能存在演化关系。利用合成培养基进行的生长实验和基因组分析显示,该菌具有利用钱盐和亚硝酸盐的能力和途径。但是,Natrinema sp. T7-2不能利用硝酸盐作为唯一氮源生长,在其基因组中也没有找到利用硝酸盐的相关基因。同时,该菌具有一个不完整的反硝化作用途径,可以将亚硝酸还原为N20。此外,还利用比较基因组的方法对己知的嗜盐古生菌基因组进行了分析。结果显示,嗜盐古生菌主要利用TrkAH系统来摄取钾离子,而Kdp系统可能只是在低浓度钾离子条件下主动转运胞外的钾离子到胞内。Natrinema sp. J7-2基因组含有三个CRISPR结构,其中之一位于一个整合子之中,可能通过水平基因转移在不同物种间转移。还对已测定基因组的嗜盐古生菌进行了基因组系统进化分析,为全面了解嗜盐古生菌或其基因的垂直和非垂直进化提供了新线索。
Natrinema sp. J7-2具有Tat及Sec分泌系统,含有可预测的139个Tat底物和172个Sec底物。对Natrinema sp. J7-2培养物胞外及膜组分进行了分析。结果表明,真正分泌并释放到培养基中的胞外蛋白数量有限,该菌株Tat系统主要用于分泌锚定于膜上的脂蛋白,而Sec系统主要用于转运膜蛋白。
Natrinema sp. J7-2具有Tat及Sec分泌系统,含有可预测的139个Tat底物和172个Sec底物。对Natrinema sp. J7-2培养物胞外及膜组分进行了分析。结果表明,真正分泌并释放到培养基中的胞外蛋白数量有限,该菌株Tat系统主要用于分泌锚定于膜上的脂蛋白,而Sec系统主要用于转运膜蛋白。