記者從中國科學技術大學了解到,該校生命科學與醫學部周叢照教授課題組,從巢湖成功分離五株侵染偽魚腥藻Chao 1806的噬藻體Pam1—Pam5,提醒了Pam1—Pam5的進化多樣性,及它們在巢湖自然水體中的相對豐度,並以這5株實驗室純化的噬藻體基因組序列作為參考基因組,鑒定了10株没有培養的噬藻體。相關研讨成果近来在線發表在《微生物群》上。
光合自養微生物藍藻作為地球上最重要的初級生產者,參與調控碳氮等物質循環。但是隨著全球變暖以及城市化和工業化發展,水體富營養化日益嚴重。全球淡水水體每年都大范圍暴發季節性藍藻水華,對周邊流域的生態環境及人畜安全形成严重损害。噬藻體是一類特異性侵染和裂解藍藻的噬菌體,是藍藻的天敵,參與調控藍藻的季節性消長,因而有望成為一種環境友爱型的水華管理东西。比较於被廣泛研讨的噬菌體和海洋噬藻體,迄今為止隻有少數的淡水噬藻體被分離、鑒定和測序,在很大程度上约束了噬藻體的研讨和應用。
通過在水華暴發季節從巢湖採集水樣,研讨人員首要從巢湖水體平分離和扩大培養了一株偽魚腥藻Chao 1806﹔並以此為宿主,篩選分離得到5株尾部形態各異的淡水噬藻體Pam1—Pam5。全基因組測序标明,這五株噬藻體的雙鏈DNA基因組長度在36到142Kb之間。隨后的比較基因組學和系統發育剖析标明,Pam1—Pam5具有不一样的DNA包裝機制,且在進化上是彼此獨立的。使用宏基因組學剖析手法,作者計算了它們在巢湖南淝河口水體中的相對豐度,結果标明短尾噬藻體Pam1和Pam5佔主體。進一步,作者以Pam1—Pam5和从前報道的其他淡水噬藻體基因組做參考基因組,從巢湖水體的宏基因組數據中聚類出10個新的没有培養的淡水噬藻體重疊群。
基於上述剖析,研讨人員提出了一種基於現有宏基因組數據以及有限的實驗分離噬藻體的參考基因組的高通量鑒定新噬藻體的战略,可應用於系統性发掘未培養的噬菌體或病毒的完好或部分基因組。結合组成生物學手法,將體外组成的基因組轉化適當宿主,可以取得很多新的噬藻體,大大豐富地球上已知微生物庫。(記者吳長鋒)
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