海洋古菌II(MGII)的富集培养与细胞膜脂组成研究
编号:149
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更新:2024-04-10 19:39:03 浏览:302次
口头报告
摘要
海洋古菌II(MGII)是海洋中分布最广泛,系统发育多样性最高的浮游异养古菌类群。环境宏基因组信息表明MGII缺失了古菌醚脂合成的关键基因,可能并不贡献海洋古菌醚脂库。但由于长期缺乏培养和完整基因组信息,MGII细胞膜脂分子组成一直存在争议。本课题历时5年,成功建立了MGII相对比例达50%(所有原核微生物),可以稳定传代的富集培养体系。同时发现并富集了一个新的深分支类群MGII-db(deep branching),将其命名为不廷胡余科。由富集培养获得的完整基因组信息表明MGII-db仍具有古菌醚脂甘油骨架合成合成关键酶G1PDH以及功能不完整的四醚膜脂合成关键酶Tes的编码基因。LC-MS对MGII-db富集培养物的脂类检测也证实MGII-db具有合成二醚膜脂的能力,其中包括古菌醇Archaeol(20:0_20:0)、ext-Archaeol(25:0_20:0)以及di-ext-Archaeol(25:0_25:0)。MGIIa与MGIIb的完整基因组信息表明已经缺失了G1PDH的编码基因和古菌起源的Tes酶编码基因,同时具有细菌及真核生物膜脂骨架合成的关键酶G3PDH的编码基因,以及酰基转移酶plsC基因。同时其富集培养物的脂类样品中也没有检测到显著的四醚膜脂GDGT信号,只有极少量的不饱和二醚古菌醇(20:2_20:2)。因此我们推测,MGIIa和MGIIb很可能具有区别于非典型古菌醚脂的,以G3P为骨架,以醚键连接一条类异戊二烯侧链,以酯键连接另一条脂肪酸链的新型嵌合膜脂。综上所述,本课题通过建立稳定传代的MGII富集培养体系,证实了MGII古菌类群不贡献海洋古菌四醚膜脂库,也几乎不贡献海洋古菌二醚(MGII-db环境丰度极低)。此外,非古菌醚类膜脂在MGII古菌中的稳定存在和演化趋势,为弥合古菌与细菌/真核细胞的膜脂分界的鸿沟提供了一定的理论基础与现实依据。
关键词
海洋古菌II,富集培养,深分枝类群,LC-MS,膜脂演变
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