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嗜盐古菌AB19、AB30和AJ5中氯视紫红质基因序列及系统发育学的研究

作　者: 时晗
导　师: 吴敏
学　校: 浙江大学
专　业: 遗传学
关键词: 嗜盐古菌系统发育氯视紫红质细菌视紫红质基因演化
分类号: Q933
类　型: 硕士论文
年　份: 2006年
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内容摘要

嗜盐古菌是一类生活在高盐环境中的古细菌。氯视紫红质蛋白(halorhodopsin,HR)是其细胞膜上的蛋白质,它具有典型的七次跨膜结构和光驱动阴离子泵功能,对它的研究具有重要的理论价值。本文对嗜盐古菌的分子系统分类学,HR蛋白结构、功能和古视紫红质蛋白家族基因演化进行了概述。工作内容主要包括新疆地区嗜盐古菌分子系统分类学研究、hop核心序列的获取与分析、bop与hop基因演化。采用PCR方法获得了AB19、AB30和AJ5编码螺旋C至螺旋G的HR蛋白基因片断以及AB19的编码螺旋C至螺旋G BR蛋白基因片断和16S rRNA基因,并测定了基因的核苷酸序列。翻译出的氨基酸序列与已报道的相应片断进行对比,三个HR蛋白螺旋C至螺旋G的氨基酸序列与其它菌株差异显著。基于BR和HR蛋白螺旋C到G片断和16S rDNA序列的同源性比较及系统发育学研究表明,AB19、AB30分别是Haloarcula、Haloterrigena属中的新成员。获得的AJ5 HR蛋白序列在Halobiforma属中尚属首次。菌株AB19的16S rDNA、hop和bop核心序列已被GenBank数据库收录,其序列号分别为DQ471854、DQ471855和DQ352132。

全文目录

中文摘要  5-6
Abstract  6-7
第一章论文综述  7-24
  1. 前言  7
  2.嗜盐古菌简介  7-9
  3.嗜盐古菌的分子系统分类学  9-14
    3.1 嗜盐古菌分类中的分子特征  9-10
      3.1.1 蛋白质比较  9
      3.1.2 基因组 G+C含量  9-10
    3.2 嗜盐古菌的系统发育  10-14
      3.2.1 分子钟  10-11
      3.2.2 系统发育树的分子数据  11-12
      3.2.3 系统发育树的构建方法  12
      3.2.4 构建系统发育树的分子标准  12-14
      3.2.5 rRNA、DNA和蛋白质作为系统发育的指示物  14
  4. 嗜盐古菌菌质膜上的视蛋白  14-24
    4.1 细菌视紫红质概述  14-15
    4.2 氯视紫红质  15-21
      4.2.1 氯视紫红质简介  15-16
      4.2.2 氯视紫红质的蛋白结构  16-18
      4.2.3 氯视紫红质的功能  18
      4.2.4 氯视紫红质的光循环  18-20
      4.2.5 氯视紫红质蛋白突变体的研究  20-21
    4.3 嗜盐古菌中的其它视蛋白  21-24
第二章嗜盐古菌hop核心序列分析和系统发育研究  24-52
  1. 实验材料  24-27
    1.1 菌株  24
    1.2 试剂及试剂盒  24-25
    1.3 酶  25
    1.4 DNA提取和转化所用溶液  25-26
    1.5 培养基  26
    1.6 仪器  26-27
  2. 实验方法  27-33
    2.1 嗜盐古菌的培养及保存  27
    2.2 嗜盐古菌总基因组的获取  27-28
    2.3 DNA含量及浓度测定(分光光度计法)  28
    2.4 bop核心序列的 PCR扩增  28-29
    2.5 hop核心序列的 PCR扩增  29
    2.6 16S rRNA基因序列的 PCR扩增  29-30
    2.7 目的基因序列的转化  30-32
      2.7.1 PCR产物的检测、回收及纯化  30-31
      2.7.2 割胶回收产物与T载体的连接  31
      2.7.3 感受态细胞的制备  31
      2.7.4 质粒重组子的转化  31
      2.7.5 兰白斑筛选  31-32
      2.7.6 质粒DNA的小量制备  32
      2.7.7 PCR法检测目标质粒  32
      2.7.8 测序  32
    2.8 序列分析  32-33
  3. 实验结果  33-48
    3.1 bop、hop基因部分片断序列电泳图  33-34
    3.2 16S rDNA序列电泳图  34
    3.3 测序结果  34-37
      3.3.1 bop基因部分片断序列测序结果  35
      3.3.2 hop基因部分片断序列测序结果  35-36
      3.3.3 16S rDNA序列列测序结果  36-37
    3.4 数据库序列号  37-38
    3.5 嗜盐古菌16S rDNA序列同源性比较  38-40
    3.6 亲水指数与氨基酸序列间的关系  40-43
    3.7 嗜盐古菌HR蛋白螺旋C-G序列比较  43-45
    3.8 嗜盐古菌hop核心序列的碱基组成及嗜好密码子分析  45-47
    3.9 基于嗜盐古菌BR、HR蛋白核心序列(螺旋C-G)的系统发育分析  47-48
  4. 讨论  48-50
    4.1 嗜盐古菌系统发育分析  48
    4.2 嗜盐古菌中HR蛋白螺旋C一G保守性分析  48-49
    4.3 hop核心序列的遗传分析  49
    4.4 hop、bop基因的演化  49-50
  5. 结语  50-52
参考文献  52-58
致谢  58

嗜盐古菌AB19、AB30和AJ5中氯视紫红质基因序列及系统发育学的研究

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