信息分類:生命科學資訊 作者:YIYI發(fā)布
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我們來探索深海微生物它的酵素大次單元基因的親緣的多樣性。絕大部分的基因組DNA從七個樣品中萃取出來,樣品來自于包括中大西洋嵴以及日本附近多樣的深海棲地。樣品的種類為深海熱泉水和裂口的碎片;還原態(tài)沉積物和一個推測的海底小泉;熱泉附近的貝類和管蟲含有共生者的組織等。二種形式的基因其大次單元的基因從七個深海樣品的DNA中利用PCR增幅出來,接下來選殖和定序。從每個樣品中,分別有50個cbbL的clone和50個cbbM的clone,如果有被增幅出,便將其RubisCO基因定序并歸類于OTUs。總共有29個OTUs從300個cbbL的clone中被記錄,以及總共有24個OTUs從250個cbbM的clone中被記錄。所有現(xiàn)今得到的OTUs其RubisCO基因和存在于其他生物的RubisCO基因相比較,皆有其所特有的修飾的氨基酸序列。所記錄到OTUs分別和proteobacteria、cyanobacteria及eukarya等不同的RubisCO群所相似。RubisCO基因的多樣性也許和微生物棲地的某些特性有相互的關(guān)係。從有共生關(guān)係的組織中所得到的RubisCO序列顯示出其和周圍海水中的細菌有親緣的相互關(guān)係。已經(jīng)知道RubisCO基因序列的種類和這些廣大分布于海洋棲地的微生物彼此間也有很相近的關(guān)係。這個結(jié)果顯示出和Thiobacillus相近的RubisCO基因可能分布于全球各地并且對于深海中的基礎(chǔ)生產(chǎn)力有所貢獻。
Rubisco基因所轉(zhuǎn)譯出的ribulose-1,5-bisphosphate carboxylase/oxygenase酵素,可催化兩個代謝路徑的起始步驟,分別為carboxylation和oxygenetion。在carboxylation反應(yīng)中,此酵素可將二氧化碳經(jīng)由Calvin-Benson cycle轉(zhuǎn)變成有機碳;在oxygenetion反應(yīng)中,此酵素會產(chǎn)生phosphoglycolate,且phosphoglycolate會在光呼吸路徑中代謝并將還原態(tài)的碳轉(zhuǎn)變成二氧化碳。此酵素由大次單元和小次單元所組成,催化的活性位置位于大次單元上。一般來說,此酵素分成兩種形式,第一種形式的酵素通常由八個大次單元和八個小次單元(L8S8)所組合而成,第二種形式的酵素則僅由大次單元(Ln)所組成。深海的微生物還有更多的潛質(zhì),有待于我們在未來開發(fā)。