云南洱源热泉亚栖热菌噬菌体MMP17的分离鉴定及其基因组解析

论文摘要

病毒对生物的进化以及生态系统的物质及能量流动发挥重要的作用。随着基因组学,生物信息学的不断发展,越来越多的证据表明,病毒是实现物种内、物种间的基因水平转移的重要因素。高温菌因其特有生物学性质以及在生物进化上的特殊地位,在研究中的倍受关注。栖热菌（Thermus）是嗜热真细菌中比较古老的类群和研究嗜热菌的模式生物；亚栖热菌（Meiothermus）已从栖热菌属中分离出来,独自成为一个新属——亚栖热菌属。本研究从云南洱源热泉中分离得到一株亚栖热菌噬菌体MMP17（Meiothermus Myoviridae phage 17）,并对其基因组进行了测序及基因组特征分析。MMP17属于有尾病毒目,肌尾科：其头部约为直径42nm的二十面体结构,尾部长度约为120nm,宽度约为17nm；其最适温度为55-60℃,最适pH6-7。MMP17为双链DNA病毒,其基因组大小是33172 bp,G+C%为63.86%,重复序列的大小不超过6000 bp（占总DNA基因组的18.1%）,含有86个ORFs。MMP17的正义链上的ORFs几乎没有同源序列,与噬菌体生命活动周期相关的全部序列都分布在MMP17的反义链上。根据反义链上基因的功能特征,MMP17的基因组可分为两个区域：与DNA复制与代谢基因区域（前期表达基因区域）以及结构与组装基因区域（后期表达基因区域）。利用质谱分析其结构蛋白进行鉴定,发现了31KD大小的头部蛋白和57KD大小的未知的结构蛋白。对MMP17的ORF同源性分析表明,其功能蛋白的同源序列大多与来自高温菌Thermus、Meiothermus和一些中温微生物的序列相似,而且多数高同源性的序列往往与Thermus和Meiothermus的序列相似。本文首次获得亚栖热菌的噬菌体MMP17,并对该噬菌体进行测序解析,将为研究亚栖热菌与其噬菌体的相互作用以及探索宿主和病毒的耐热机制奠定基础。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 插图和附表清单
• 第一章 序言
• 1.1 亚栖热菌属（MEIOTHERMUS）概述
• 1.1.1 亚栖热菌属的地理分布和分类
• 1.1.2 亚栖热菌基因组特征
• 1.2 噬菌体概述
• 1.2.1 肌尾噬菌体科概述
• 1.2.2 栖热菌噬菌体多样性
• 1.3 云南省洱源地区地热资源
• 1.4 研究的目的和意义
• 第二章 亚栖热噬菌体分离纯化及鉴定
• 2.1 材料和方法
• 2.1.1 样品的采集
• 2.1.2 培养基成份
• 2.1.3 亚栖热菌分离、保存及鉴定
• 2.1.4 亚栖热菌病毒MMP17的分离纯化及鉴定
• 2.2 结果
• 2.2.1 亚栖热菌的分离纯化及鉴定
• 2.2.2 亚栖热菌噬菌体MMP17的分离纯化鉴定
• 2.3 讨论
• 2.3.1 云南洱源热泉亚栖热菌初步研究
• 2.3.2 亚栖热菌噬菌体MMP17的分离鉴定
• 2.4 结论
• 第三章 MMP17的基因组解析
• 3.1 材料和方法
• 3.1.1 测序材料制备
• 3.1.2 MMP17全基因组测序及拼接
• 3.1.3 MMP17基因组的基本信息
• 3.1.4 MMP17基因组中基因的预测
• 3.1.5 MMP17基因组启动子预测
• 3.1.6 MMP17基因组重复序列和转录终止子的分析
• 3.1.7 MMP17基因组GC岛的分析
• 3.2 结果与讨论
• 3.2.1 MMP17基因组序列
• 3.2.2 MMP17基因组的DNA类型
• 3.2.3 MMP17基因组的碱基组成
• 3.2.4 MMP17基因组基因的预测
• 3.2.5 MMP17基因组启动子的预测
• 3.2.6 MMP17基因组中的重复序列和转录终止子
• 3.2.7 MMP17基因组的GC岛分析
• 3.3 结论
• 第四章 亚栖热噬菌体蛋白分析
• 4.1 材料和方法
• 4.1.1 结构蛋白分析
• 4.1.2 重要蛋白的进化分析
• 4.2 结果与讨论
• 4.2.1 结构蛋白的分析
• 4.2.2 重要蛋白的进化分析
• 4.3 结论
• 第五章 总结和展望
• 致谢
• 参考文献
• 附录A 攻读硕士期间发表论文目录
• 附录B 试验常用试剂及其配制