基于B族维生素合成与利用特征的湖泊微生物种间关系分析

发布时间：2020-12-24 16:38

　　B族维生素(VB)是多种水溶性型维生素的通称,作为辅酶因子参与多种重要的生化反应,是生物不可或缺的生长因子。然而,近年来基因组学和生化分析证据表明,许多微生物尽管含有某类维生素依赖性的酶,却由于基因的缺失并不能从头合成该类维生素。这些缺陷型微生物的生理代谢或生态功能必需依靠外源的维生素或相近的前体分子。因此,不同微生物之间可能凭借维生素的种间传递而建立相互作用关系,对微生物群落结构形成与功能发挥可能起到重要作用。湖泊中的微生物在生态系统平衡、重要元素生物地球化学循环等过程中发挥着重要作用。然而,湖泊微生物的种间关系与维生素合成和利用特征有着何种关联尚未得到深入认识。本研究从武汉市南湖微生物组学数据入手,依据基因组分析调查了多种微生物对重要B族维生素合成与利用情况,并结合物种共现性考察了 B族维生素在微生物种间可能存在的传递网络关系。本研究取得如下主要进展:(1)微生物的B族维生素合成途径和B族维生素必需基因的分布。结合生化知识和文献分析,建立B族维生素合成关键基因模型和B族维生素依赖型基因的列表。对从数据库IMG上下载所得9276个微生物基因组分析,合成基因和依赖基因,可推测微生物对B... 

【文章来源】：华中师范大学湖北省 211工程院校 教育部直属院校

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【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１．２?ＶＢ２合成途径

图１．３?ＶＢ３合成途径。??Ｆｉｇｕｒｅ?１．３?Ｂｉｏｓｙｎｔｈｅｓｉｓ?ｐａｔｈｗａｙ?ｏｆ?ＶＢ２??烟酸的主要合成途径如图１．３所示，天门冬氨酸和磷酸二羟丙酮缩合生成喹诺??酸，喹诺酸进过磷酸化和脱羧生成烟酸单核苷酸，经过腺苷化后生成ＮＡＤ，经过??磷酸化形成ＮＡＤＰ［３２］。??５??

图１．４?ＶＢ５合成途径。??Ｆｉｇｕｒｅ?１．４?Ｂｉｏｓｙｎｔｈｅｓｉｓ?ｐａｔｈｗａｙ?ｏｆ?ＶＢ５．??泛酸的主要合成途径如图１．４所示。ａ－ｋｅｔｏｉｓｏｖａｌｅｒｉｃ?ａｃｉｄ在酮泛解酸轻甲基??转移酶作用下生成酮泛解酸，酮泛解酸在酮泛解酸还原酶的作用下生成泛解酸，??与天冬氨酸脱羧形成的Ｐ－丙氨酸在泛酸合成酶作用下合成泛酸［３３］。??（５）?ＶＢ６??Ｄ－Ｅｒｙｔｈｒｏｓｅ－４－ｐｌｉｏｓｐｌｉ３ｔｅ??：ＧａｐＡ??ｌ－Ｄｅｏｘｙ－Ｄ－＾ｌｕｌｏｓｅ?５－ｐｌｉｏｓｐｈａｔｅ??Ｉ?ＰｄｘＢ??＋?Ｇｌｙｃｅｒａｌｄｅｈｙｄｅ－３－ｐｈｏｓｐｈａｔｅ?ｐｙｒｕｖａｔｅ??３－Ｈｖｄｒｏｘ＼－４－ｐｈｏｓｐｈｏｈｙｄｒｏ＞＾，－ａ－ｋｅｔｏｂｉｉｔ＼Ｔａｔｅ??ＤＸＳ??：ＰｄｘＦ?…￣」??ｉｒ??４－Ｐｈｏｓｐｌｉｏｂｙｄｒｏｘ＼－Ｌ－ｔｌｉｒｅｏｕｉｎｅ?Ｄｅｏｘ＾＾ｈｉｌｃｓｅ?５－ｐｈｏｓｐｈａｔｅ??＾?ＰｄｘＡ?！??ｉ??Ｐｖｒｉｄｏｘｉｕｅ?ｐｈｏｓｐｈａｔｅ??！?ＰｄｘＨ??Ｔ??Ｐ＼ｒｒｉｄｏｘａｌ?ｐｈｏｓｐｈａｔｅ?＜?＞?Ｐ＞ｒｉｉｄｏｘａｍｍｅ?ｐｈｏｓｐｈａｔｅ??图１．５原核生物中ＶＢ６合成途径。??Ｆｉｇｕｒｅ?１．５?Ｂｉｏｓｙｎｔｈｅｓｉｓ?ｐａｔｈｗａｙ?ｏｆ?ＶＢ６．??ＶＢ６的主要合成途径如图１．５所示。ＰｄｘＡ和ＰｄｘＨ催化吡啶环的合成

【参考文献】：
期刊论文
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本文编号：2935977