【目的】食烷菌是海洋烃类降解优势菌,其烷烃代谢调控机制有待深入研究。本研究拟从食烷菌转录和翻译水平上认识烷烃降解的调控过程。【方法】分别以乙酸和正十六烷(C16)为唯一碳源与能源,获取柴油食烷菌(Alcanivorax dieselolei)B5菌...【目的】食烷菌是海洋烃类降解优势菌,其烷烃代谢调控机制有待深入研究。本研究拟从食烷菌转录和翻译水平上认识烷烃降解的调控过程。【方法】分别以乙酸和正十六烷(C16)为唯一碳源与能源,获取柴油食烷菌(Alcanivorax dieselolei)B5菌株的转录组和翻译组数据,并整合数据计算得到该菌在2种碳源培养条件下基因的翻译效率。采用基因本体论(gene ontology,GO)和京都基因和基因组百科全书(Kyoto encyclopedia of genes and genomes,KEGG)对差异翻译和翻译效率基因进行功能和代谢通路注释。【结果】当以C16为唯一碳源与能源时,B5菌株烷烃代谢途径的关键基因在转录与翻译水平均大量提升,包括烷烃单加氧酶、细胞色素P450氧化酶、醇脱氢酶和醛脱氢酶等。KEGG富集结果表明,翻译水平显著上调基因参与了肽聚糖生物合成、脂肪酸降解、氯代烷烃降解、氧化磷酸化和生物膜形成等通路;翻译效率差异基因主要富集在铁载体非核糖体肽的生物合成、氧化磷酸化和不饱和脂肪酸的生物合成等途径。通过转录组和翻译组学的联合分析显示,为了适应烷烃氧化,B5有效地协调了转录与翻译过程;B5在2种碳源培养条件下基因表达水平与翻译效率均呈现负相关性;全局蛋白调节因子CsrA和sRNAs参与的转录后调控可能导致了烷烃代谢相关基因的翻译效率差异。【结论】转录组和翻译组数据的联合分析表明转录后调控参与了食烷菌的烷烃代谢过程,本研究为进一步探究食烷菌烷烃代谢的转录后调控机制奠定了基础。展开更多
黄河入海口地处黄河、渤海湾与莱州湾交汇处,地理位置独特,微生物资源丰富,但关于该地区水体细菌群落的研究非常有限。以环境独特的黄河口为切入点,运用16S r DNA克隆文库法,旨在研究黄河口水体细菌群落多样性及分布特征。结果显示,从4...黄河入海口地处黄河、渤海湾与莱州湾交汇处,地理位置独特,微生物资源丰富,但关于该地区水体细菌群落的研究非常有限。以环境独特的黄河口为切入点,运用16S r DNA克隆文库法,旨在研究黄河口水体细菌群落多样性及分布特征。结果显示,从4个不同样点共得到11个门、18个纲、39个科、53个属的细菌。优势类群为变形菌门(α-、β-和γ-变形菌纲)、放线菌门、拟杆菌门和蓝细菌门。功能注释显示黄河口水体细菌主要参与碳、氮、硫等元素循环。基于物种组成或群落功能的聚类分析均可根据采样点聚为明显的两个分支——A、B和C、D。斯皮尔曼相关性分析(Spearman correlation analysis)及冗余分析(Redundancy analysis)表明环境因子(溶解氧、盐度及氮营养盐)对水体细菌群落结构及功能有显著影响。研究表明,黄河入海口水体细菌群落结构受黄河及环境因子影响呈现出不同的空间分布特征。本研究期望为初步掌握黄河河口及其邻近海域水体细菌多样性状况提供一定的参考,对进一步改善该区域河流和海洋环境提供数据支持,以及有助于该区域微生物资源的开发及水体生态系统的保护。展开更多
文摘【目的】食烷菌是海洋烃类降解优势菌,其烷烃代谢调控机制有待深入研究。本研究拟从食烷菌转录和翻译水平上认识烷烃降解的调控过程。【方法】分别以乙酸和正十六烷(C16)为唯一碳源与能源,获取柴油食烷菌(Alcanivorax dieselolei)B5菌株的转录组和翻译组数据,并整合数据计算得到该菌在2种碳源培养条件下基因的翻译效率。采用基因本体论(gene ontology,GO)和京都基因和基因组百科全书(Kyoto encyclopedia of genes and genomes,KEGG)对差异翻译和翻译效率基因进行功能和代谢通路注释。【结果】当以C16为唯一碳源与能源时,B5菌株烷烃代谢途径的关键基因在转录与翻译水平均大量提升,包括烷烃单加氧酶、细胞色素P450氧化酶、醇脱氢酶和醛脱氢酶等。KEGG富集结果表明,翻译水平显著上调基因参与了肽聚糖生物合成、脂肪酸降解、氯代烷烃降解、氧化磷酸化和生物膜形成等通路;翻译效率差异基因主要富集在铁载体非核糖体肽的生物合成、氧化磷酸化和不饱和脂肪酸的生物合成等途径。通过转录组和翻译组学的联合分析显示,为了适应烷烃氧化,B5有效地协调了转录与翻译过程;B5在2种碳源培养条件下基因表达水平与翻译效率均呈现负相关性;全局蛋白调节因子CsrA和sRNAs参与的转录后调控可能导致了烷烃代谢相关基因的翻译效率差异。【结论】转录组和翻译组数据的联合分析表明转录后调控参与了食烷菌的烷烃代谢过程,本研究为进一步探究食烷菌烷烃代谢的转录后调控机制奠定了基础。
基金National Natural Science Foundation of China(No.41306150)Promotive Research Fund for Excellent Young and Middle-Aged Scientists of Shandong Province(No.BS2012HZ011)+1 种基金Project of Shandong Province Higher Educational Science and Technology Program(No.J10LC09)Open Funding Project of Key Laboratory of Marine Biogenetic Resources,SOA(No.HY201205)
