腾冲热海栖热菌噬菌体分离及其特征研究

来源 :昆明理工大学 | 被引量 : 5次 | 上传用户:wangchongzhan
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栖热菌(Thermus)属于细菌域的非芽孢嗜热菌,是嗜热真细菌中比较古老的类群和研究嗜热菌的模式生物,其最适温度约为70℃-72℃,最适pH值7.5-7.8。栖热菌属属于异常球菌属-栖热菌门(Deinococcus-Thermus)、异常球菌纲(Deinococci)、栖热菌目(Thermales)下的一个属。在全球热泉中分布广泛,其中水生栖热菌(Thermus aquaticus)是栖热菌属的模式菌株,栖热菌是开发利用的热点菌群,并且已经成为研究嗜热菌的一种模式生物,其中Thermus thermophilus HB27、Thermus thermophilus HB8和Thermus aquaticusY51MC23已经进行全基因组测序。对栖热菌属的研究是嗜热菌研究的热点,如今对其噬菌体的研究也日益受到重视。目前发现一共有4个科的噬菌体能感染栖热菌,它们分别属于肌尾噬菌体科(Myoviridae)、长尾噬菌体科(Siphoviridae)、覆盖层噬菌体科(Tectiviridae)和丝杆噬菌体科(Inoviridae)。我们从腾冲热海碱性热泉中分离得到了多株栖热菌菌株,并对栖热菌菌株TC0805、TC0810、TC0816进行电镜形态观察、16S rRNA基因进化树构建等分析。这些菌株形态相似,都无鞭毛、纤毛、好氧,其最适合的生长温度和pH均为70℃和7.5。通过16S rRNA基因序列相似性对比,系统进化树构建表明TC0805、TC0810与热海栖热菌(Thermus reihai)亲缘关系较近;TC0816形成独立分支,表明它具有不同于其分支附近栖热菌种的分类地位,使用NCBI BLAST程序对比表明,TC0816与已知的栖热菌最高相似度仅为96%,可能为一潜在的新种。本研究采用电镜观察和双层平板法研究了腾冲热海碱性热泉中噬菌体的多样性,分离得到三十多株侵染不同宿主的栖热菌噬菌体,并对其中三株TSP10(Thermus Siphoviridae phage 10)、TSP4(Thermus Siphoviridae phage4)、TIP5(Thermus Inoviridae phage 5)作了进一步的研究。其中TSP10、TSP4均为长尾科噬菌体,TIP5为丝杆噬菌体科噬菌体。它们均可以引起宿主细胞的裂解,并释放出大量的子代噬菌体颗粒。对这三种噬菌体进行的电镜形态观察、限制性酶切片段多态性分析(Restriction fragment length polymorphism,RFLP)和蛋白组成分析表明它们是三株新的栖热菌噬菌体,这是国内首次报道分离获得栖热菌噬菌体。对腾冲热海栖热菌及其噬菌体的研究,不仅可以帮助我们了解它们在腾冲热的分布及特征,还有助于丰富我国嗜热噬菌体资源,获得具有应用前景的新功能基因,对阐明细菌的嗜热机制也有重要意义。
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