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南京师大学报（自然科学版） 2020年第2期43卷 108-113,139页

作者：杨贵红黄鹰南京师范大学生命科学学院江苏南京210023

芽殖酵母中cyc2蛋白与Cyt c的装配有关,对线粒体功能的发挥十分重要.但该蛋白在粟酒裂殖酵母中的同源蛋白cyc2的功能还未可知,本文研究了粟酒裂殖酵母中cyc2的定位及其对线粒体功能的影响.构建Δcyc2菌株后观察其在甘油培养基上的表型,... 详细信息

芽殖酵母中cyc2蛋白与Cyt c的装配有关,对线粒体功能的发挥十分重要.但该蛋白在粟酒裂殖酵母中的同源蛋白cyc2的功能还未可知,本文研究了粟酒裂殖酵母中cyc2的定位及其对线粒体功能的影响.构建Δcyc2菌株后观察其在甘油培养基上的表型,并构建回补菌株验证表型,结果发现Δcyc2在甘油板上表现出了生长缺陷;通过检测Δcyc2菌株内由mtDNA编码的呼吸链蛋白的表达量,结果发现cyc2的缺失并不会影响呼吸链蛋白的表达;利用生物信息学分析cyc2序列,发现它的N端含有一段线粒体定位序列(MTS)且该蛋白没有跨膜区域,为确定该蛋白在细胞中的具体定位,分别构建cyc-GFP和Tom20-Flag/cyc2-Myc菌株,通过荧光观察及生化方法确定该蛋白为线粒体内膜外周蛋白.综上所述,粟酒裂殖酵母cyc2为线粒体内膜外周蛋白,不会影响线粒体呼吸链蛋白的表达,可能通过其他途径参与线粒体功能的发挥.

关键词：粟酒裂殖酵母线粒体 cyc2 定位

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嗜酸性氧化亚铁硫杆菌cyc1和cyc2基因在亚铁氧化中的功能研究

嗜酸性氧化亚铁硫杆菌cyc1和cyc2基因在亚铁氧化中的功能研究

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作者：李璇玑山东大学

学位级别：硕士

嗜酸性氧化亚铁硫杆菌（Acidithiobacillus ferrooxidans,简称***）是一种极端嗜酸性化能自养型细菌,在生物冶金与环境保护中发挥着重要的作用。***具有两套能量代谢系统,既能以亚铁离子作为能源,也能氧化各种还原性硫化物。生物量是嗜... 详细信息

嗜酸性氧化亚铁硫杆菌（Acidithiobacillus ferrooxidans,简称***）是一种极端嗜酸性化能自养型细菌,在生物冶金与环境保护中发挥着重要的作用。***具有两套能量代谢系统,既能以亚铁离子作为能源,也能氧化各种还原性硫化物。生物量是嗜酸性氧化亚铁硫杆菌基础学研究和应用中的一个重要参数。但***生长过程中独特的性质使该菌的细胞计数变得繁琐和困难。本文依赖于绝对荧光定量qPCR和改良的福林酚试剂法分别构建了亚铁能源下和硫粉能源下***细胞数和总蛋白之间的标准曲线,这样,定量细胞蛋白质后利用标准曲线,就可以快速地获得细胞数。同时作为标准曲线的应用之一,本文以比亚铁氧化速率作为评价不同嗜酸性氧化亚铁硫杆菌菌株间亚铁氧化能力的指标。***主要依赖于亚铁离子的生物氧化机制在生物浸矿中发挥重要作用。目前,主要依赖于生物信息学,蛋白质组学,荧光定量,膜分离等技术提出了很多亚铁代谢电子传递系统的模型,但是大多数缺乏直接实验数据支持。所以模型中的很多酶及发生的酶促反应还有待进一步的实验验证。本工作利用嗜酸性氧化亚铁硫杆菌无痕敲除方法对cyc1与cyc2基因进行了敲除,并构建了 cyc1与cyc2基因回补菌株,以野生型作为对照,对突变株和回补株在不同能源下的代谢和基因调控进行了研究,探索了cyc1与cyc2基因在*** ATCC 23270亚铁代谢中的作用,为*** ATCC 23270亚铁代谢途径的深入研究提供了参考。

关键词：嗜酸性氧化亚铁硫杆菌细胞定量比亚铁氧化速率亚铁代谢 cyc2 cyc1 基因敲除

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Nuclear phylogenomics of Asteraceae with increased sampling provides new insights into convergent morphological and molecular evolution

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Plant Communications 2024年第6期5卷 117-138页

作者： Guojin Zhang Junbo Yang Caifei Zhang Bohan Jiao JoséL.Panero Jie Cai Zhi-Rong Zhang Lian-Ming Gao Tiangang Gao Hong Ma College of Life Sciences Hunan Normal UniversityChangshaHunan 410081China Department of Biology the Huck Institute of the Life Sciencesthe Pennsylvania State UniversityState CollegePA 16801USA State Key Laboratory of Plant Diversity and Specialty Crops Institute of BotanyChinese Academy of SciencesBeijing 100093China Germplasm Bank of Wild Species Kunming Institute of BotanyChinese Academy of SciencesKunmingYunnan 650201China Wuhan Botanical Garden and Sino-Africa Joint Research Center Chinese Academy of SciencesWuhan 430074China Department of Integrative Biology University of TexasAustinTX 78712USA CAS Key Laboratory for Plant Diversity and Biogeography of East Asia Kunming Institute of BotanyChinese Academy of SciencesKunmingYunnan 650201China Lijiang National Forest Biodiversity National Observation and Research Station Kunming Institute of BotanyChinese Academy of SciencesLijiangYunnan 674100China

Convergent morphological evolution is widespread in flowering plants,and understanding this phenomenon relies on well-resolved *** phylogenetic reconstruction using transcriptome datasets has been successful in various angiosperm groups,but it is limited to taxa with available fresh ***,which are one of the two largest angiosperm families and are important for both ecosystems and human livelihood,show multiple examples of convergent *** Asteraceae phylogenies have resolved relationships among most subfamilies and many tribes,but many phylogenetic and evolutionary questions regarding subtribes and genera remain,owing to limited ***,we increased the sampling for Asteraceae phylogenetic reconstruction using transcriptomes and genome-skimming datasets and produced nuclear phylogenetic trees with 706 species representing two-thirds of recognized *** character reconstruction supports multiple convergent evolutionary events in Asteraceae,with gains and losses of bilateral floral symmetry correlated with diversification of some subfamilies and smaller groups,*** of the calyx-related pappus may have been especially important for the success of some subtribes and *** evolutionary analyses support the likely contribution of duplications of MADS-box and TCP floral regulatory genes to innovations in floral morphology,including capitulum inflorescences and bilaterally symmetric flowers,potentially promoting the diversification of *** divergences and reductions in cyc2 gene expression are related to the gain and loss of zygomorphic *** phylogenomic work with greater taxon sampling through inclusion of genome-skimming datasets reveals the feasibility of expanded evolutionary analyses using DNA samples for understanding convergent evolution.

关键词： sunflower family floral symmetry florets capitulescence molecular clock ancestral character pappus subtribe MADS-box TCP cyc2 gene family gene expression

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嗜酸性氧化亚铁硫杆菌亚铁氧化与硫氧化相关基因的基础研究

嗜酸性氧化亚铁硫杆菌亚铁氧化与硫氧化相关基因的基础研究

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作者：秦晓燕山东大学

学位级别：硕士

矿产资源的合理开发与利用对我国的经济发展有着重要意义。由于不可再生矿产资源日益减少,资源开发过程中环境污染严重,生物冶金技术(Bioleaching)成为资源的高效和绿色开发的有效途径。嗜酸性氧化亚铁硫杆菌(Acidithiobacillusferrooxi... 详细信息

矿产资源的合理开发与利用对我国的经济发展有着重要意义。由于不可再生矿产资源日益减少,资源开发过程中环境污染严重,生物冶金技术(Bioleaching)成为资源的高效和绿色开发的有效途径。嗜酸性氧化亚铁硫杆菌(Acidithiobacillusferrooxidans,简称***)是一种极端嗜酸性化能自养菌,具有两套能量代谢系统,既能以亚铁离子,也能利用单质硫和多种还原性无机硫化合物作为唯一能源生长代谢,在生物冶金与环境保护中发挥重要作用。但其能量代谢效率低是该菌广泛应用的主要限制因素。由于研究***的亚铁氧化系统和硫氧化系统不仅在理论上对该菌的生理及代谢具有重要意义,而且是该菌在工业上高效应用的基础,因此,深入研究该菌的亚铁和硫氧化机制,提高其亚铁和硫氧化能力,具有重要的理论意义和实践价值。关于嗜酸性氧化亚铁硫杆菌的亚铁氧化,已有公认的亚铁氧化电子传递模型,cyc2基因编码的cyc2蛋白被认为是第一个电子受体,推测是决定***亚铁氧化效率的关键蛋白。经过本实验室前期研究,获得了cyc2基因敲除突变株△cc2,结果证明,该突变株仍然具有亚铁氧化能力,说明存在其它功能类似基因发挥作用。通过生物信息学及转录组学验证分析预测AFE428基因编码的蛋白不管在结构还是序列等方面与cyc2相似性较高,可能是cyc2的功能替换基因。但是缺少直接实验证据,因此,需要继续研究证明AFE428基因与***亚铁氧化之间的关系。本文成功构建了 AFE428基因的单敲除株*** ΔAF1428以及与cyc2基因共敲除的双敲除株*** △cyc2-ΔAF1428,比较检测了敲除株与野生型相比生长及亚铁氧化能力方面的性质差异,实验结果显示,与野生型相比,在相同亚铁能源条件下,测试菌株的生长能力为:野生型>△AF1428>Δcyc2>△cyc2-ΔAF 1428。亚铁氧化速率排序为:野生型>△ AF1428>△cyc2>△cyc2-△AF1428。数据表明AFE428基因与cyc2基因一样都参与***亚铁氧化,只是cyc2的作用更加重要。利用qRT-PCR测定分析了不同菌株相关基因的转录水平,发现基因敲除株中亚铁氧化电子传递链顺电势途径的基因表达明显上调,逆电势途径的基因表达下调,说明cyc2基因或AFE428基因的敲除都可能使产生ATP增加,产生还原力减少,所以,总效应是生长减弱,亚铁氧化能力降低。双敲株△cyc2-ΔAF1428仍具有亚铁氧化能力,说明***中可能存在其它电子传递途径或仍有其它基因具有类似cyc2的功能,有待进一步研究。关于嗜酸性氧化亚铁硫杆菌的硫氧化,硫氧化机制尚不完善,尤其单质硫的代谢还不清楚,目前报道有异二硫化物还原酶复合体HdrABC和硫加双氧酶SDO两个系统。实验室前期对编码HdrABC的6个基因(AFE550-2555)进行了研究,发现这6个基因位于由10个基因组成的hdr操纵子中,该操纵子中紧邻hdrABC上游三个基因 rhd(AFE558)、tusA(AFE557)、dsrE(AFE556)编码蛋白(DsrE,TusA,Rhd)推测可能具硫转移酶功能,在单质硫代谢中起作用,但是尚没有实验证据证明hdr操纵子中AFE556-2558基因与单质硫氧化的关系。本文选取了硫氧化代谢模型中预测的与单质硫氧化相关的hdr操纵子中三个基因AFE556-2558为研究对象,通过基因敲除获得了敲除突变株***△AF2556-2558,在此的基础上,分别以硫粉、硫代硫酸盐为能源,测定了***野生型菌株和△AF2556-2558敲除突变株的生长曲线,并利用qRT-PCR方法测定了以硫粉为能源时相关基因的表达水平。结果显示,当以硫粉为能源进行生长时,***野生型菌株和ΔAF2556-2558敲除突变株生长差异较明显,突变株的生长速率及最终生长量均低于野生型菌株,说明这三个基因的敲除对该菌单质硫代谢具有一定的影响,但不是不可缺少的条件。在基因表达方面,△AF2556-2558基因敲除株中各基因的表达趋势与hdr操纵子AFE550-2555基因的敲除株***△hdrABC中的情况基本一致,因此,推测在***中AFE556-AFE558基因与hdr操纵子中其它基因一起,组成HdrABC系统在***单质硫代谢中共同起作用,AFE556-AFE558基因编码蛋白的硫转移酶功能还有待进一步研究。综上,本文通过基因敲除、突变株性质研究、基因表达差异分析等手段,

关键词：嗜酸性氧化亚铁硫杆菌亚铁氧化电子传递链 cyc2 AFE1428 硫氧化 AFE2556-2558 基因敲除

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