转录组学分析铁氧化嗜酸硫杆菌Acidithiobacillus ferriphilus硫氧化机制

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1、TranscriptomicanalysisrevealssulfuroxidationmechanisminAcidithiobacillusferriphilusADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate˖WeiFanSupervisor˖HongliDuSouthChinaUniversityofTechnologyGuangzhou,China分类号：Q93学校代号：10561学号：201320132499华南理工大学硕士学位论文转录组学分析铁氧化嗜酸硫杆菌Acidithiobacillusferri

2、philus硫氧化机制作者ဃ਽˖㤳维指ሬ教师ဃ਽ǃ职〠˖杜红丽˄教ᦸ˅⭣䈧学ս㓗别˖硕士学、уъ਽〠˖生物ॆ学о࠶子生物学研究方向˖㓶菌转录组学论文提交日期˖2018ᒤ5ᴸ17日论文答辩日期˖2018ᒤ6ᴸ1日学սᦸ予单ս˖ॾ南理ᐕ大学学սᦸ予日期˖答辩င员会ᡀ员˖ѫᑝ˖张䴧င员˖王斌ǃ罗剑伎ǃਦ燕锐ǃ周婷摘要硫ॆⸯ物ቮⸯ长期堆〟在ⸯ४，直接о≗气和水接触，在自然风ॆ的作用л容易ӗ生含ᴹ大䟿䟽金属离子的酸性ⸯ山废水(AMD),嗜酸性硫杆菌等㓶菌参о会大大࣐快硫ॆⸯ物的≗ॆ銔ᵜ论文对课仈组࠶离的≗ॆӊ铁硫杆菌AcidithiobacillusferrooxidansZ1

3、䘋行16SrRNA鉴定৺系统发育树构建发⧠，䈕菌о第四类(GroupIV)T≗ॆӊ铁硫杆菌标准菌株AcidithiobacillusferriphilusM20的亲缘关系更䘁，初↕命਽ѪA.ferriphilusSCUT-1銔≗ॆӊ铁硫杆菌是ॆ能自ޫ菌，能够≗ॆ利用ӊ铁离子和无机硫ॆ物銔对≗ॆӊ铁硫杆菌的硫≗ॆ机ࡦ研究，能够更好地了解AMD形ᡀ的微生物参о机ࡦ，ѪAMD形ᡀ৺治理研究提供理论依据銔ᵜ研究将A.ferriphilusSCUT-1ษޫ在9K-FeSO4ษޫส中，在对数期收集菌体，提ਆส因组，在IlluminaHiSeqXtenᒣਠ䘋行ৼ端⍻序，ส因组⍻序结

4、᷌䘋一↕验证将ᵜ研究㓶菌࠶类ѪA.ferriphilus的准确性，ҏ通过ส因组⍻序᢮到䈕㓶菌ส因组中оަ利用的ส䍘硫銓ӊ铁相关的ส因銔0之ਾ࠶别将䈕㓶菌ษޫ在9K-FeSO4，9K-S，9K-FeS2ษޫส中，对ަ生长情况৺ส䍘利用情况䘋行ⴁ⍻，在ަ菌体生长最旺盛时期࠶别提ਆ3个RNAṧᵜ，࠶别标记ѪF-1銓F-2銓F-3˗S-1銓S-2銓S-3˗FS-1銓FS-2銓FS-3，䘋行RNA-Seq⍻序࠶析銔利用IlluminaHiSeqTM2500高通䟿⍻序ᒣਠ⍻序，⇿个ṧᵜ获得㓖2.5Gb的高䍘䟿数据銔2+02+0设置3个比对组(FeS2/Fe,S/Fe和FeS2/S

5、)，使用EdgeR软Ԧ包结合CPM(countspermillion)，设定差ᔲ倍数阈值

6、FoldChange

7、≧1.5，FDR<0.05筛选各比对组中的显著差ᔲ表䗮ส因銔通过对й个比对组筛选的差ᔲส因䘋行࠶析，以期᢮ࠪ实验菌株参о硫≗ॆ的相关ส因銔发⧠参о编码硫≗ॆ复合物Sox的ส因soxY-Z-B，编码ᔲҼ硫ॆ物䘈原酶系(HdrA-B-C,TusA)的ส因簇hdrA-B-C銓tusA,编码参оӊ硫酸ⴀ≗ॆ的SoeABC复合物的soeA,soeC，以৺编码电子传递酶系组࠶的ส因簇cyoA-B-C-D的表䗮䟿均在含硫的营ޫส䍘条Ԧл显著к调，䘉Ӌส因均ਇ到无机硫ॆ物的

8、显著诱ሬ銔对⍻序࠶析所得的显著差ᔲ表䗮ส因䘋行了GO和KEGGpathway生物通路࠶析，结᷌显示硫代谢和≗ॆ磷酸ॆ途ᖴ在硫≗ॆ的条Ԧл显著富集，参о到硫≗ॆ的过程中銔ส于acidithiobacilli䘉个属的ަ他研究较Ѫ深入的菌种的硫≗ॆ研究ส础和模型，以৺ᵜ实验得到的实验菌株硫≗ॆ相关ส因和通路，构建了实验菌株硫≗ॆ的สᵜ模型，在目前已ᣕ道的acidithiobacilli䘉个属的菌种的硫≗ॆ模型中，A.ferriphilusSCUT-1的硫≗ॆ模型组࠶和电子传递通路оQuatrin等人提ࠪ的A.ferrooxidansATCC23270的硫I≗ॆ模型最Ѫ相䘁銔

9、ᵜ论文首⅑对A.ferriphilus䘋行全ส因组⍻序，ส于ส因组⍻序的序列，通过RNA⍻序以৺比较转录组࠶析得到A.ferriphilusSCUT-1硫≗ॆ相关组࠶，初↕构建A.ferriphilusSCUT-1硫≗ॆ৽ᓄ通路，䈕研究内容ҏ极大地丰富了acidithiobacilli的硫≗ॆ机ࡦ研究的ส础銔关键词：嗜酸型ӊ铁≗ॆ硫杆菌˗ส因组⍻序˗转录组⍻序˗硫≗ॆIIAbstractThesulfidemineralsexposedtowaterandoxygenwhentheyheapedontheoremountains,whichwasea