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嗜盐菌是首类被人们发现的极端微生物。嗜盐菌由于其独特的对盐环境的适应机制,在多领域都存在着潜在的应用价值,因此对嗜盐菌的研究有着重大的意义。 本课题从新疆盐碱湖分离纯化获得了两株嗜盐细菌BZ-SZ-XJ18和BZ-SZ-XJ27。采用多相分类学的方法,从遗传型特征基于16S rRNA基因序列的系统发育分析、DNA G+C mol%含量、DNA-DNA杂交及多位点序列分析,表型特征和生长特性,生理生化特征和细胞化学组分等多方面对菌株BZ-SZ-XJ18和BZ-SZ-XJ27进行了菌种鉴定。结果表明:BZ-SZ-XJ18和BZ-SZ-XJ27两菌株分别是Bacillus属和Halomonas属内的新种,分别命名为Bacillus urumqiensis(=CGMCC1.12916T=DSM29145T=JCM30195T)和Halomonas urumqiensis(=CGMCC1.12917 T=JCM30202 T)。 同时本课题采用同位素标记相对和绝对定量蛋白组学分析技术,对本实验室保存的嗜盐细菌Natranaerobius thermophiles JW/NM-WN-LFT(DSM18059T)进行盐适应机制的探索。基于iTRAQ的蛋白组学分析共检测到1492个蛋白质,其中显著上调蛋白有114个,显著下调蛋白有128个。差异蛋白的等电点分布较为广泛,其中等电点在3-6的蛋白质占了74%,这与高度的负电荷相关,是嗜盐蛋白质在盐环境中行使功能的主要机制。检测到的蛋白质中发现了和甘氨酸甜菜碱合成过程相关的蛋白质,甘氨酸甜菜碱是嗜盐菌中主要的相容性溶质,对维持处在高盐环境中嗜盐菌的渗透压起着重要的作用,这与之前N. thermophiles菌株中相容性溶质的测定结果也是一致的,说明该菌可利用相容性溶质策略适应高盐环境。另外,也检测到了一些和Na+、K+转运相关的蛋白质,这和基因组测序中预测到的和嗜盐机制相关的一些离子泵相一致,这说明N. thermophiles也可同时利用“内盐”策略适应高盐度的生存环境。 用微滴式数字PCR技术对109个上调蛋白进行转录水平的验证,通过比较2.5 M和3.7 M Na+两种盐度条件下上调蛋白对应基因的表达倍数,有90%以上的基因上调倍数在1.5倍以上,且约有93%的基因上调较显著,由此表明转录水平的验证结果和蛋白组学得到的结果较为一致,说明结果的准确性。其中基因表达上调倍数在十倍以上的约占37%,表明这些基因对 Natranaerobius thermophiles对高盐环境的适应起着重要的作用。通过转录水平的验证,为对该菌株嗜盐机制的进一步研究奠定了基础。