苦馬豆素(swainsonine,SW)是瘋草的主要有毒成分,可以抑制α-甘露糖苷酶和甘露糖苷酶II的活性,導(dǎo)致低聚糖貯積癥。動(dòng)物攝入過(guò)量苦馬豆素后會(huì)表現(xiàn)出失重、精神抑郁、行為改變、不孕不育等臨床病理特征,目前仍缺乏有效的防治方法。微生物降解苦馬豆素可作為防治動(dòng)物中毒的一種新思路。本實(shí)驗(yàn)室分離出的節(jié)桿菌HW08(Arthrobacter sp.HW08)能高效降解苦馬豆素。為了揭示節(jié)桿菌HW08降解苦馬豆素的機(jī)制,探究節(jié)桿菌在惡劣環(huán)境中的生存策略,本研究對(duì)節(jié)桿菌HW08進(jìn)行了全基因組測(cè)序、注釋和分析;并結(jié)合注釋結(jié)果對(duì)節(jié)桿菌HW08的底物利用多樣性、抗生素抗性和質(zhì)粒等進(jìn)行了研究,得到如下結(jié)果:通過(guò)三代測(cè)序,節(jié)桿菌HW08含有一個(gè)大小為5,063,552 bp的環(huán)狀染色體,G+C含量為62.65%。通過(guò)基因注釋,共獲得4816個(gè)基因,其中4742個(gè)為蛋白編碼基因。通過(guò)與COG數(shù)據(jù)庫(kù)比對(duì),發(fā)現(xiàn)節(jié)桿菌HW08的基因組中有將近半數(shù)的基因參與生物代謝。KEGG代謝通路數(shù)據(jù)庫(kù)顯示這些基因分布于13個(gè)氨基酸代謝通路、14個(gè)糖代謝通路和11個(gè)脂質(zhì)代謝通路。GO數(shù)據(jù)庫(kù)注釋結(jié)果顯示,節(jié)桿菌HW08的基因可分為三個(gè)區(qū)域,區(qū)域1生物學(xué)途徑注釋到5943個(gè)基因;區(qū)域2細(xì)胞學(xué)組件中注釋到1752個(gè)基因。基因組分析還表明該菌有多個(gè)基因參與滲透壓調(diào)節(jié)和氧化應(yīng)激的保護(hù),但在重金屬離子抗性方面僅注釋到了抗銅離子和砷酸鹽的相關(guān)基因。底物利用多樣性試驗(yàn)顯示該菌可以利用苯甲酸鈉、對(duì)氨基苯磺酸、4-氨基安替比林、L-脯氨酸、L-哌啶酸、1-甲基吡咯烷、N-甲基哌啶、敵敵畏和辛硫磷作為唯一氮源和碳源生長(zhǎng)�？股乜剐栽囼�(yàn)結(jié)果表明該菌對(duì)卡那霉素和鏈霉素具有抗性,但在基因組中并沒(méi)有注釋到已知的抗性基因。除此之外,在該基因組中還發(fā)現(xiàn)了一條編碼桿菌肽抗性蛋白BacA的基因,這在節(jié)桿菌中尚屬首次。通過(guò)脈沖場(chǎng)凝膠電泳檢測(cè)質(zhì)粒,確定了節(jié)桿菌HW08中不含有任何形式的質(zhì)粒。
【學(xué)位授予單位】：西北農(nóng)林科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：S859.8

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2338658