深海嗜冷希瓦氏菌Shewanella psychrophila WP2的基因组学分析
2020-09-16侯佳林王寅炤蹇华哗
聂 唱,侯佳林,王寅炤,蹇华哗*
(1.上海交通大学生命科学技术学院,上海 200240; 2.上海交通大学微生物代谢国家重点实验室,上海 200240)
希瓦氏菌属(Shewanella)属于γ-变形菌纲,广泛分布于全球海洋和淡水环境中,并且是深海中丰度最高的变形菌类群之一[1]。Shewanella菌具有多样的呼吸能力,厌氧呼吸电子受体包含十几种甚至几十种底物。它不仅能够利用铁、锰等常见金属,还能够将很多不常见的金属或者非金属物质作为电子受体,如碲、硒、碘、钒、钚、铬等等,甚至还有一些菌株能够还原芳香化合物[2],这些特性使得Shewanella菌在环境生物修复和微生物燃料电池方面有着巨大的应用潜力[3]。同时,Shewanella菌还具有较强的环境适应能力,可以在不同盐度、温度、静水压力的环境条件下生存[4]。对于Shewanella菌基因组的研究将有助于了解其适应机制,进一步阐释该属细菌在自然环境中的生态意义。
深海嗜冷希瓦氏菌ShewanellapsychrophilaWP2(以下简称为WP2)和ShewanellapiezotoleransWP3(以下简称为WP3)分离自西太平洋水深1 914 m深海沉积物。WP2是革兰氏阴性兼性厌氧菌,最适生长温度为10~15 ℃,最适生长压力为20 MPa,具有嗜冷嗜压特性[5]。WP2可以利用葡萄糖、蔗糖、N-乙酰氨基葡萄糖和多种氨基酸等种类丰富的碳源,厌氧呼吸可以利用硝酸盐、氧化三甲胺(TMAO)和二甲基亚砜(DMSO)作为电子受体[6]。虽然WP2和WP3已经完成全基因组测序[6],但是WP2的进化地位、基因组特征和代谢潜能仍未有深入研究。WP3为兼性厌氧细菌,最适生长温度为15~20 ℃,最适压强为20 MPa。与WP2相似,WP3也可以利用多种碳源,厌氧呼吸时可以利用硝酸盐、延胡索酸、TMAO、DMSO和三价铁作为电子受体[5,7]。……
