腾冲嗜热厌氧杆菌napF3和thiD功能研究

来源 :甘肃农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:hutao95
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【目的】本实验室前期通过蛋白质组学和RNA-seq发现napF3和thiD可能与腾冲嗜热厌氧杆菌的嗜热机制相关,而这两个基因在该菌的嗜热过程中以及嗜热调控中发挥什么作用尚不清楚。本试验进一步通过对ΔnapF3和ΔthiD缺失株进行转录组分析和荧光定量PCR分析,为揭示NapF3和ThiD在不同温度下的功能及在嗜热调控中的作用提供实验数据和理论依据。【方法】(1)使用同源重组技术构建MB::napF3和MB::thiD两个缺失质粒,将两个缺失质粒加入腾冲嗜热厌氧杆菌野生株WT菌液中,然后取一毫升菌液加入卡那霉素抗性的TTE固体培养基中,待长出单个菌落后,挑取单菌落到液体培养基中培养,提取基因组,通过PCR验证确定ΔnapF3和ΔthiD缺失株。(2)通过观察在50℃、60℃、75℃和80℃下野生株WT、ΔnapF3和ΔthiD缺失株的生长趋势,并绘制生长曲线。(3)提取75℃下WT、ΔnapF3和ΔthiD的总RNA,通过转录组测序确定ΔnapF3和ΔthiD差异表达基因。(4)通过q-PCR分析WT、ΔnapF3和ΔthiD中12个基因和3个sRNA在50℃、60℃、75℃、80℃下的转录水平。【结果】(1)成功构建了MB::napF3和MB::thid两个缺失质粒。(2)生长曲线结果显示在50℃下Δnap3不生长,ΔthiD生长速度慢于WT。在60℃和75℃下,ΔnapF3和ΔthiD生长速度均慢于WT。在80℃下,ΔnapF3和ΔthiD均不生长。(3)ΔnapF3和ΔthiD在75℃的转录组数据分析显示,ΔnapF3差异基因主要在缬氨酸,亮氨酸和异亮氨酸的生物合成、2-氧代羧酸代谢、基因复制、错配修复、同源重组途径富集;ΔthiD主要在代谢途径和次生代谢物合成途径富集。(4)通过q-PCR分析,在ΔnapF3中发现tte0003、tte2227、ccmA2、thiD、thiE、tte0272、nanE、tte2411、sRNA103、sRNA104在特定温度下表达显著上调;在ΔthiD中发现tte2227、thiE、tte0003、tte0272、rnhA、napF3、ccmA2、tte2763、sRNA49、sRNA103、sRNA104在特定温度下表达显著上调。【结论】成功构建了ΔnapF3和ΔthiD两个缺失株,通过对两个缺失株生长曲线的观察发现napF3和thiD两个基因可能与腾冲嗜热厌氧杆菌嗜热机制有关。在75℃下ΔnapF3和ΔthiD的转录组分析显示腾冲嗜热厌氧杆菌能够通过调节缬氨酸,亮氨酸和异亮氨酸的生物合成、2-氧代羧酸代谢、基因复制、错配修复、同源重组、代谢途径和次生代谢物合成途径相关的基因表达变化来适应高温。腾冲嗜热菌能通过调控tte2227、thiE、thiD、tte0620、tte0003、tte0272、rnhA、napF3、ccmA2、tte2763、galU、nanE、tte2411、sRNA49、sRNA104、sRNA103来影响腾冲嗜热菌嗜热机制。
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