脱色希瓦氏菌S12功能组及比较基因组学研究

【作者】 方云； 许玫英； 陈杏娟； 孙国萍；

【机构】 广东省微生物研究所；

【摘要】 微生物无处不在,作为地球上多样化最高、数量最多、进化最早的生命形式,微生物驱动着物质循环和能量流动。伴随着经济高速发展,环境污染问题日益突出,微生物以其代谢的多样性在污染物的修复方面展露着锋芒。其中微生物呼吸调控的原位修复方法以其高效性和简便性正逐步为人们所认可。分离自污染环境的脱色希瓦氏菌S12具有多种呼吸形式,可以利用氧气、Fe(III)、偶氮染料、硝酸盐、亚硝酸盐、硫代硫酸盐等作为电子受体,以NADH、甲酸、丙酮酸、乳酸盐、琥珀酸盐等为电子供体,在以呼吸调控为基础的生物修复过程中有着重要的应用前景。本研究对脱色希瓦氏菌S12进行了功能基因组和比较基因组研究。结果显示S12具有利用多种电子供体和受体、以及适应污染环境的分子基础。包括多种底物脱氢酶基因簇,感应多种电子受体的外膜蛋白基因,多种的电子传递中间体基因;结合数据库中已完成的25个希瓦氏菌基因组,通过比较基因组分析显示与非污染环境分离的希瓦氏菌相比,污染环境分离的希瓦氏菌具有更多与环境感应、物质运输、分泌系统、DNA蛋白修复等相关的功能基因,该发现进一步揭示了希瓦氏菌在污染环境中的环境适应潜力。基因获取与丢失分析显示脱色希瓦氏菌S12在长期的适应环境过程中,水平基因转移起到了重要的作用。本研究为理解希瓦氏菌在污染环境中存活和适应性方面提供了更深的理解,为合理利用脱色希瓦氏菌S12进行污染生物治理提供了理论依据。更多还原