[00123403]粘细菌细胞群体行为对海洋生境适应的进化基因组分析

粘细菌特别的多细胞群体行为及复杂生活史指征粘细菌适应于陆地环境生活,是典型的的土壤细菌类群。橙色粘球菌HW-1是一株分离自近海的耐盐粘细菌,在海水和非海水条件培养时具有不同的生活和分化发育模式。本项目对HW-1的比较基因组及转录组分析结果显示,相比土壤粘球菌DK1622基因组,HW-1基因组中出现了一个从ori到ter的大片段倒位;发现大量与细胞群体行为相关的基因参与对盐浓度的反馈反应;基因的亚新功能化在菌株海洋适应中起重要作用。我们从多个角度对差异表达的基因功能进行了分析,发现了一批在粘细菌适应海洋环境的关键基因,并对某些重要基因的功能机制进行了深入研究。我们的研究表明,粘细菌在土壤和水环境中广泛分布,但呈现明显的种群地理性分布特征。HW-1更接近于陆地粘细菌,利用土壤粘细菌DK1622开展的海洋适应人工进化实验,也获得了与HW-1相似的不同程度适应海洋的突变株。粘细菌多细胞行为的基础是种内的细胞与细胞之间的相互识别和相互作用。我们以堆囊菌进行了种内相互作用的分析,证明其既相互竞争又共同御敌的性质;以粘球菌分析了细胞之间的相互识别,发现识别参与的基因,并对有关的基因功能和作用机制进行了研究。 同时,我们对耐碱性粘细菌纤维堆囊菌So0157-2和目前唯一发现含有质粒的粘细菌橙色粘球菌124B02的全基因组测序及注释分析,并开展了比较基因组分析、泛基因组分析以及不同条件下的转录组分析,结果亦显示环境依赖性的基因组进化和细胞群体行为进化。 研究结果超额完成计划书内容,并对更深入的粘细菌种内相互作用和相互识别问题开展了工作。