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微生物基因组研究新发现,德国MB核酸污染清除试剂助力科研

更新时间:2023-10-04  |  点击率:288

DNA相关操作,需要严格控制实验室中的环境卫生。祛除核酸污染对于维持实验结果的稳定很有意义。德国MB核酸污染清除试剂,PCR-Clean,喷雾型试剂,高效清除核酸污染。

 

从微生物种类丰富的环境源中获得的绝大多数宏基因组DNA序列来自未培养的细菌和古细菌。保守估计表明,这些序列通常被称为微生物暗物质,代表了这些域中大约一半的门水平多样性的生物体。微生物暗物质作为一种具有生物技术应用潜力的生物合成途径和酶的储存库,引起了人们的极大兴趣此外,了解这些基因的功能对于定义支持给定生态系统的分子过程以及揭示其中生物体的生理和细胞生物学十分重要。

 

Patescibacteria,也被称为细菌候选门辐射(CPR),在细菌树中代表了一个庞大而多样的分支,很少有培养的代表。它们有许多不同寻常的特征,使它们与大多数其他细菌区别开来。这包括它们的小尺寸(宽度只有100-200纳米),减少的基因组(通常<1 Mb)和有限的代谢能力这导致了一种假设,即这些生物普遍需要宿主生物来支持它们的生长。事实上,实验表明,大多数培养的patescibacterium附着在其他细菌的表面并在其上增殖——作为专性外显体生存。基因组分析已经对支持patescibacterium的表观生活方式的分子功能进行了推测。然而,由于Patescibacteria和具有良好特征的生物体之间的系统发育距离,它们的许多蛋白质组的功能无法预测,并且缺乏对这些生物体的遗传工具,迄今为止阻碍了对基因型-表型关系的实验研究。

 

Patescibacteria中,最初被命名为TM7Saccharibacteria群的成员是最早在实验室中培养出来的糖菌存在于许多陆地和海洋环境中;然而,早期对它们的兴趣源于它们在人类口腔微生物群中的广泛存在。考古发现表明,这种联系可以追溯到中石器时代之前,最近的工作将糖菌与人类口腔健康联系起来。Saccharibacteria的生长依赖于放线菌门放线菌纲的宿主细菌的共同培养,它们表现出菌株水平的特异性。利用放线菌菌群进行糖酵母菌富集,已经促进了数十种菌株的分离和测序。尽管取得了这些进展,但该门的样本仍然很少,许多不同的分支未被培养,遗传多样性的程度尚未确定。

 

糖菌的基因组序列揭示了它们的共同特征,为了解它们的细胞生理和生活方式提供了分子功能基础。类似于其他的Patescibacteria, Saccharibacteria通常缺乏呼吸链和氨基酸、核苷酸和脂肪酸的再生途径相反,糖菌普遍具有相对丰富的专门分泌机制,包括II型和IV型分泌系统(T2SST4SS)这些系统与向真核宿主细胞传递毒素和效应器的细菌病原体的相关系统有很大的不同;然而,据推测,它们以类似的方式支持糖菌对细菌宿主的选择。糖菌也具有IV型菌毛(T4P),它通过使用小分子菌毛挤出抑制剂参与抽搐运动和宿主粘附尽管这样的基因组分析和实验为假说的形成提供了肥沃的土壤,但由于缺乏遗传工具,对糖菌和乳酸菌整体生物学的机械理解一直受到阻碍。

 

近日,研究人员发现可以利用自然能力对糖菌进行遗传操作。有了这种能力,科研人员继续使用荧光蛋白表达对糖菌生命周期进行延时显微镜分析,并进行转座子诱变以识别对表观生物生长重要的基因。科研人员发现为微生物暗物质中编码的细胞功能提供了初步的机制一瞥。揭示了不同寻常的髌骨菌生活方式背后的分子机制。

 

相关研究发表在《Cel》期刊上,论文标题为“Genetic manipulation of Patescibacteria provides mechanistic insights into microbial dark matter and the epibiotic lifestyle"