产铁载体类化合物嗜盐放线菌活性筛选及功能基因初步研究

发布时间：2020-08-05 16:18

【摘要】：放线菌作为一类珍贵的物种资源,已经在生物医药领域表现出了非凡的应用前景,目前市场上已知的抗生素类化合物,由放线菌次级代谢产生的占60%。由于普通环境放线菌资源被不断挖掘,所获得的天然产物重复性急剧增加,天然产物学者将目标转向了极端环境放线菌资源。高盐环境作为一种极端环境,其中的放线菌资源被不断的挖掘,其价值也在不断的被体现。铁离子作为一种微生物生长繁殖所必需的资源,在生态环境中占据着无可替代的地位。在环境中,所能螯合铁离子的铁载体类化合物被认为是微生物争夺资源的有力武器。同时,此类化合物在生物医药和环境修复等领域表现出了巨大的应用前景。在本研究的前期工作中发现,与普通环境(50%左右)相比,嗜盐放线菌具有产铁载体能力的菌株数量多(90%),且铁载体的螯合能力相对较高。这些实验数据恰恰说明了在高盐环境中,嗜盐放线菌的生态地位较为特殊,具有很好的研究空间。本研究首先进行了嗜盐放线菌分离方法的探究和改良,通过向分离培养基加入不同的培养基底物、不同于以往的氮元素以及加入铁载体螯合剂来分别研究同一区域内,不同土样的分菌效果,通过3种改良分离方法,共从新疆七角井盐湖及其附近土样中分离得到315株嗜盐放线菌。此外,本课题组在前期的工作中,对大量的嗜盐放线菌进行了多种功能基因的研究,本实验从中挑选了134株具有多种功能基因的嗜盐放线菌并入本次所分离到的菌株中。对这449株嗜盐放线菌进行了产铁载体类化合物能力和其所产铁载体类化合物螯合能力的检测。通过前期的预实验,综合对比双层平板法、发酵产物法,我们发现对于嗜盐放线菌而言,倒置法检测是否能产生铁载体类化合物,是最便捷且最高效的筛选铁载体活性菌株实验手段。通过对铁载体活性检测发现,本次分得的315株嗜盐放线菌中具有产铁载体能力的菌株占总菌数的90%左右,而已完成多种类型功能基因高通量筛选的134株嗜盐放线菌菌株则占97%。考虑到完成多种类型功能基因高通量筛选的菌株更具有研究的价值和意义,因此在对阳性菌株的复筛过程中,仅对具有多种类型功能基因的阳性菌株进行了复筛,复筛结果显示,40株嗜盐放线菌的代谢产物表现出较高的铁离子螯合能力。其次,对于复筛结果中铁载体活性表现良好的3株潜在嗜盐放线菌新物种进行了多相分类学鉴定。经鉴定,其中菌株YIM 96934和YIM 96448为Phytoactinopolyspora属新物种,YIM 96095为一潜在新科。最后,从40株复筛中表现较好的嗜盐放线菌中,挑选了8株优势菌株,对其进行了基因组测序并对基因组对比分析。
【学位授予单位】：云南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：Q93
【图文】：

本研究流程图

CAS法平板检测嗜盐放线菌代谢产物初筛实验Fig2.1DetectionofMetabolitesfromHalophilicActinomycetesbyCASMethod

CAS法平板检测嗜盐放线菌代谢产物复筛实验Fig2.2DetectionofmetaboliterescreeningofhalophilicActinomycetesbyCASmethod

【参考文献】

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本文编号：2781731