极端嗜酸热古菌Acidianus manzaensis硫氧化模型构建

本文刊于:《生物技术通报》 2018年第5期

关键词:
基因组分析 极端嗜酸热古菌 Acidianus manzaensis 硫氧化模型

Keywords
genome analysis;extremely thermoacidophilic archaea;Acidianus manzaensis;sulfur oxidation model
摘要
     为了解极端嗜酸热古菌硫氧化代谢途径,基于Acidianus manzaensis YN-25全基因组信息,通过NCBI数据库比对初步筛选了20个可能与硫氧化相关的基因,并通过实时定量PCR(RT-qPCR)比较了所筛选基因在以单质硫(S0)和亚铁(Fe2+)两种不同能源底物培养下的表达差异。结果表明,A.manzaensis菌中存在至少15个与硫氧化相关的基因,经过比对分析,它们包括5个编码氧化单质硫(S0)及含硫中间产物的酶基因、4个编码末端氧化酶基因、1个编码硫酸根转运蛋白酶基因、1个编码电子传递蛋白基因,以及4个编码与硫氧化密切相关的硫还原蛋白家族(Sulfur reduction protein)的dsr E基因。基于上述实验分析结果,拟构建极端嗜酸热古菌A.manzaensis的硫氧化模型,即胞外的S0跨膜转运进入细胞内后,经硫氧化蛋白(SOR)氧化还原生成S2O32-,SO32-和H2S等含硫中间产物。接着,细胞内通过其他相关硫氧化酶的作用将这些中间产物进一步氧化,并将氧化得到的电子传递给细胞膜上的氧化型醌(Q2+),使其形成还原型的醌(QH2),QH2最终被末端氧化酶氧化形成NADH和ATP,从而为细胞生长提供能量。


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