【摘 要】
:
微生物在空间环境中的生长、发育分化、遗传与代谢功能,不仅是空间生命科学的前沿问题,也是开发空间微生物应用技术的理论基础。链霉菌是产生多种活性天然产物的高GC革兰氏阳性
论文部分内容阅读
微生物在空间环境中的生长、发育分化、遗传与代谢功能,不仅是空间生命科学的前沿问题,也是开发空间微生物应用技术的理论基础。链霉菌是产生多种活性天然产物的高GC革兰氏阳性细菌,具有从孢子到基内菌丝、气生菌丝、孢子丝的明显发育分化过程和丰富的次级代谢途径,是研究空间微重力生物学效应的理想微生物材料。 本研究选择模式链霉菌----天蓝色链霉菌(Streptomyces coelicolor A3(2))及本实验室分离的链霉菌Strain C(Streptomyces sp.C),利用神舟八号飞船提供的通用生物培养箱(空间微重力及1g模拟重力平台)以及地面回转器(模拟微重力平台)进行实验,分析其表型特征及基因转录谱的变化。模拟微重力条件下,链霉菌A3(2)在固体培养基中的生长速率基本不变,而在液体培养基中的生长速率增加。菌落培养特征及显微观察表明其生命周期缩短,孢子形成及成熟提前。枯草芽孢杆菌共培养实验显示其抑菌活性增强,暗示其总的活性次级代谢产物的产量提高。抗生素产量分析表明:模拟微重力环境下,A3(2)产生孢子色素与十一烷基灵菌红素(RED)的时刻提前,其中孢子色素产量较1g对照提高,而RED产量早期较对照提高,后期基本没有差异;产生放线紫红素(ACT)时刻滞后,且产量较对照明显降低。基因表达谱芯片实验表明:模拟微重力促进A3(2)一些形态分化基因的表达,特别是孢子形成的晚期基因whiD、whiE、sigF;同时也影响次级代谢产物合成基因簇的表达,其中孢子色素生物合成基因簇whiE明显上调,而ACT生物合成基因簇明显下调,RED生物合成基因簇没有明显差异。空间飞行条件下,A3(2)的生物量在固体培养基中无明显差异,而在液体培养基中则增加;其形态分化也有所提前,主要表现为气丝更为丰茂,孢子丝断裂较彻底,孢子形状短小钝圆,孢子色素积累较多;其细胞内部结构发生了一定变化,主要表现在低密度白色结构物质(聚4-羰基戊酸酯)的数量及形状方面。空间飞行条件下A3(2)的抑菌活性也强于对照;其在固体培养中的孢子色素含量增多,而ACT与RED产量均下降;液体培养基中ACT增多,而RED下降;其形态分化及次级代谢基因(簇)的转录受到影响,其中PKS-Ⅱ型次级代谢产物生物合成基因簇的变化较明显。模拟微重力与空间飞行条件下Strain C的实验结果表明,其在生长、形态分化以及PKS-Ⅱ次级代谢方面的生物学效应类似于A3(2)。此外,空间飞行样品中形态突变菌株的出现频率明显增加,筛选到形态特殊的A3(2)突变菌株5株,Strain C突变株4株。其中StrainC白色突变株的whiB基因发生了突变,其气丝不断裂,不产生孢子,且抗菌活性增强;Strain C绿色突变株的sigF基因发生了突变,其气丝和孢子发育均较野生型差。综上,链霉菌能够感知模拟微重力及空间飞行条件下的环境变化,并在生长、形态分化、次级代谢以及遗传变异等方面作出生物学响应。本研究为认识链霉菌对微重力的生物学响应规律提供了新见解。
其他文献
在很多贫困地区及许多野外作业的情况下,柴油发电机仍然是电力供应的不二选择。二甲醚柴油是一种新型的清洁能源,具有优异的排放性能和良好的应用前景。对其品质例如十六烷值
随着现代复杂大电网的发展,基于就地电气量的传统继电保护暴露出定值整定和配合困难、对电网运行方式和结构变化的自适应能力差、在大范围潮流转移时可能连锁动作等问题。为改善传统继电保护的性能,近年来基于广域信息的广域保护得到了广泛的关注并取得了一定的研究成果。另一方面,由于极端灾害引发的电网灾变时有发生,广域保护的研究面临新的挑战。本文结合国家自然科学基金面上项目“应对电网灾变的有限广域智能保护的研究”,
将原发性肝细胞肝癌7721 细胞注入小鼠体内进行免疫,再将免疫小鼠的脾细胞同小鼠骨髓瘤653 细胞融合,经过筛选和克隆,获得了一种新的鼠源单克隆抗体Hepama-2,其亚型为IgG2b。
以风力发电为代表的分布式新能源发电发展迅速,以解决全球能源紧缺问题。新能源分布式发电具有分散性、随机性和波动性的特点,故分布式发电系统大规模并网对电网的稳定性和可靠性影响较大。发展与分布式发电相配套的储能装置可以提高分布式发电并网的可靠性和稳定性,是解决大规模分布式发电并网问题的重要手段。在各种类型的储能装置中,全钒氧化还原液流电池(VRB)储能具有寿命长、响应速度快、以及环境友好等优点,在提高分
microRNA(miRNAs)是一种21-23nt左右的小的非编码RNA,它会与AGO,TNRC6A等因子形成RNA诱导沉默复合体(RNA-induced silencing complex,RISC)。RISC可以结合到mRNA的3UTR上抑制翻
主电网规划是所在供电区域国民经济和社会发展的重要组成部分,同时也是电力企业自身长远发展规划的重要组成部分,主电网规划对于电网建设、运行和供电保障的具有先导和决定作用。针对临汾地区经济发展与电力系统的具体情况,本文选取临汾地区主电网规划作为研究对象,进行了临汾地区电网现状详细分析,研究电网存在问题;通过分析临汾地区历史负荷数据,结合该区社会经济发展形势,进行临汾地区的电力负荷预测;在负荷预测的基础上
近年来,在节能减排的号召下,我国风电产业蓬勃发展,装机容量迅猛攀升。但是大规模、集中式的风电开发与相对滞后的电网建设矛盾日益突出,风电开发与消纳问题凸显,“三北”地区弃风限电现象十分严重。结合我国电力系统的特点,通过深度挖掘弃风限电形成的原因,本文提出了采用需求响应及其策略下热电厂配置储热的方案来有效解决北方冬季的风电消纳难题,从而积极助推我国风电产业健康、持续的发展。本文首先阐述了作为需求侧管理
三电平逆变器因其灵活的控制方式、较高的逆变效率、低电压谐波含量输出等优点,在中高压大功率交流电动机的变频调速、有源电力滤波、风力发电和太阳能发电等领域中得到了广泛的应用。但是三电平逆变器属于降压型变换器,为了获得一个更高的输出电压,在实际工程应用中,需要添加一个提高直流侧电压的电路,毋庸置疑这将会增加系统的硬件成本,降低系统的工作效率。为克服以上缺点,论文提出了一种新型Z源不对称三电平逆变器。Z源
本文对鲟鱼性别相关或相连锁基因的研究不仅能增补这方面的资料,而且对生产全雌鱼,提高养殖效率具有重要意义。本研究在了解了鲟鱼类均为遗传性别决定的基础上,主要利用候选
世界各国都面临的能源和环境问题促进了新能源的开发和利用。风能由于其经济、清洁的优点使之成为一种理想的替代能源,受到越来越多的关注。相比于传统燃油汽车而言,电动汽车为人们提供了一种更灵活更环保的出行方式。尽管电动汽车和风力发电有环境和经济等方面的诸多优点,但二者的引入均会给电力系统带来谐波问题。本文基于解耦的谐波潮流算法开发了谐波分析程序,用于分析电动汽车充电站和风电场给系统带来的谐波影响。算例结果