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微生物基因組研究新發(fā)現(xiàn),德國(guó)MB核酸污染清除試劑助力科研

更新時(shí)間:2023-10-04  |  點(diǎn)擊率:598

DNA相關(guān)操作,需要嚴(yán)格控制實(shí)驗(yàn)室中的環(huán)境衛(wèi)生。祛除核酸污染對(duì)于維持實(shí)驗(yàn)結(jié)果的穩(wěn)定很有意義。德國(guó)MB核酸污染清除試劑,PCR-Clean,噴霧型試劑,高效清除核酸污染。

 

從微生物種類(lèi)豐富的環(huán)境源中獲得的絕大多數(shù)宏基因組DNA序列來(lái)自未培養(yǎng)的細(xì)菌和古細(xì)菌。保守估計(jì)表明,這些序列通常被稱(chēng)為微生物暗物質(zhì),代表了這些域中大約一半的門(mén)水平多樣性的生物體。微生物暗物質(zhì)作為一種具有生物技術(shù)應(yīng)用潛力的生物合成途徑和酶的儲(chǔ)存庫(kù),引起了人們的極大興趣此外,了解這些基因的功能對(duì)于定義支持給定生態(tài)系統(tǒng)的分子過(guò)程以及揭示其中生物體的生理和細(xì)胞生物學(xué)十分重要。

 

Patescibacteria,也被稱(chēng)為細(xì)菌候選門(mén)輻射(CPR),在細(xì)菌樹(shù)中代表了一個(gè)龐大而多樣的分支,很少有培養(yǎng)的代表。它們有許多不同尋常的特征,使它們與大多數(shù)其他細(xì)菌區(qū)別開(kāi)來(lái)。這包括它們的小尺寸(寬度只有100-200納米),減少的基因組(通常<1 Mb)和有限的代謝能力這導(dǎo)致了一種假設(shè),即這些生物普遍需要宿主生物來(lái)支持它們的生長(zhǎng)。事實(shí)上,實(shí)驗(yàn)表明,大多數(shù)培養(yǎng)的patescibacterium附著在其他細(xì)菌的表面并在其上增殖——作為專(zhuān)性外顯體生存?;蚪M分析已經(jīng)對(duì)支持patescibacterium的表觀生活方式的分子功能進(jìn)行了推測(cè)。然而,由于Patescibacteria和具有良好特征的生物體之間的系統(tǒng)發(fā)育距離,它們的許多蛋白質(zhì)組的功能無(wú)法預(yù)測(cè),并且缺乏對(duì)這些生物體的遺傳工具,迄今為止阻礙了對(duì)基因型-表型關(guān)系的實(shí)驗(yàn)研究。

 

Patescibacteria中,最初被命名為TM7Saccharibacteria群的成員是最早在實(shí)驗(yàn)室中培養(yǎng)出來(lái)的糖菌存在于許多陸地和海洋環(huán)境中;然而,早期對(duì)它們的興趣源于它們?cè)谌祟?lèi)口腔微生物群中的廣泛存在??脊虐l(fā)現(xiàn)表明,這種聯(lián)系可以追溯到中石器時(shí)代之前,最近的工作將糖菌與人類(lèi)口腔健康聯(lián)系起來(lái)。Saccharibacteria的生長(zhǎng)依賴(lài)于放線菌門(mén)放線菌綱的宿主細(xì)菌的共同培養(yǎng),它們表現(xiàn)出菌株水平的特異性。利用放線菌菌群進(jìn)行糖酵母菌富集,已經(jīng)促進(jìn)了數(shù)十種菌株的分離和測(cè)序。盡管取得了這些進(jìn)展,但該門(mén)的樣本仍然很少,許多不同的分支未被培養(yǎng),遺傳多樣性的程度尚未確定。

 

糖菌的基因組序列揭示了它們的共同特征,為了解它們的細(xì)胞生理和生活方式提供了分子功能基礎(chǔ)。類(lèi)似于其他的Patescibacteria, Saccharibacteria通常缺乏呼吸鏈和氨基酸、核苷酸和脂肪酸的再生途徑相反,糖菌普遍具有相對(duì)豐富的專(zhuān)門(mén)分泌機(jī)制,包括II型和IV型分泌系統(tǒng)(T2SST4SS)這些系統(tǒng)與向真核宿主細(xì)胞傳遞毒素和效應(yīng)器的細(xì)菌病原體的相關(guān)系統(tǒng)有很大的不同;然而,據(jù)推測(cè),它們以類(lèi)似的方式支持糖菌對(duì)細(xì)菌宿主的選擇。糖菌也具有IV型菌毛(T4P),它通過(guò)使用小分子菌毛擠出抑制劑參與抽搐運(yùn)動(dòng)和宿主粘附盡管這樣的基因組分析和實(shí)驗(yàn)為假說(shuō)的形成提供了肥沃的土壤,但由于缺乏遺傳工具,對(duì)糖菌和乳酸菌整體生物學(xué)的機(jī)械理解一直受到阻礙。

 

近日,研究人員發(fā)現(xiàn)可以利用自然能力對(duì)糖菌進(jìn)行遺傳操作。有了這種能力,科研人員繼續(xù)使用熒光蛋白表達(dá)對(duì)糖菌生命周期進(jìn)行延時(shí)顯微鏡分析,并進(jìn)行轉(zhuǎn)座子誘變以識(shí)別對(duì)表觀生物生長(zhǎng)重要的基因??蒲腥藛T發(fā)現(xiàn)為微生物暗物質(zhì)中編碼的細(xì)胞功能提供了初步的機(jī)制一瞥。揭示了不同尋常的髕骨菌生活方式背后的分子機(jī)制。

 

相關(guān)研究發(fā)表在《Cel》期刊上,論文標(biāo)題為“Genetic manipulation of Patescibacteria provides mechanistic insights into microbial dark matter and the epibiotic lifestyle"


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