《硫酸鹽還原細菌共生代謝的分子機制研究》是依託天津大學，由張衛文擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：硫酸鹽還原細菌共生代謝的分子機制研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：張衛文
- 依託單位：天津大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
微生物共生（syntrophy）是指兩種生物共居在一起並彼此依賴對方以獲得所必需的代謝能量。對微生物共生代謝形成以及維持的分子機制目前知之甚少。申請人計畫使用硫酸鹽還原菌普通脫硫弧菌及甲烷產生菌巴氏甲烷八疊球菌這一模式共生系統來研究微生物共生關係的代謝及調控機理。研究基於以下兩個科學假設：（一）微生物共生代謝關係的建立和維持可能涉及到專一性的基因/蛋白，以及代謝和調控途徑；（二）共生關係進化過程中，共生夥伴之間有著遺傳信息的交流，這些被轉移的基因可能執行著和共生代謝相關的重要職能。研究將發現和鑑定在 Desulfovibrio vulgaris 純培養和共生培養中有差異表達的各種基因/蛋白，並對回響蛋白進行進化分析，研究結果將有助於從分子水平上解析微生物共生的代謝和調控機理。從長遠看，對微生物共生代謝的研究將對有助於對複雜的微生物生態系統以及微生物生產甲烷的理解。
結題摘要
微生物共生代謝在自然環境以及工程厭氧生物反應器中的存在和重要作用已經被廣泛認可。然而，迄今為止，人們對微生物共生代謝形成以及維持的分子機制卻知之甚少。為了探究這一重要生物學理論問題，本課題使用硫酸鹽還原菌普通脫硫弧菌 (Desulfovibrio vulgaris) 及甲烷產生菌巴氏甲烷八疊球菌(Methanosarcina barkeri) 這一模式共生系統，圍繞微生物共生機制這一科學問題，按計畫展開了以下的技術開發和理論研究：（1）首次使用單細胞基因分析技術研究微生物共生系統；（2）代謝組研究方法的建立以及對微生物共生菌D. vulgaris 的分析；（3） 單細胞全轉錄組技術的建立; （4）微生物共生系統的馴化和基因組分析。研究首次建立了針對原核微生物的轉錄組分析技術；發現了一系列和共生相關的基因，如基因簇（DVU0145，DVU0148和DVU0149）以及DVU2402；發表論文5篇, 申請專利1項。為進一步展開微生物共生系統的系統研究奠定了基礎。
