典型环境链霉菌的种群进化与分子系统学研究

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项目介绍
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基本信息

  • 批准号：
    31100003
  • 项目类别：
    青年科学基金项目
  • 资助金额：
    25.0万
  • 负责人：
    荣晓莹
  • 依托单位：
    中国科学院微生物研究所
  • 学科分类：
    C0101.微生物多样性、分类与系统发育
  • 结题年份：
    2014
  • 批准年份：
    2011
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2012-01-01 至2014-12-31

项目摘要

链霉菌(streptomycetes)具有高度的环境适应性与种间种内多样性，可作为一类代表菌群系统探讨基因交流对微生物种群遗传多样性的影响。本项目中，我们拟在分析模式链霉菌群体遗传结构的基础上，通过搜集海洋、盐碱湖、土壤等不同典型生态环境的链霉菌分离菌株，进行基于基因/基因组多态性的种群间与种群内的进化研究，探寻具有生态学意义和有进化分支对应的链霉菌"种"的形成与分布。并对树状谱划分结果不一致和未归群的种进行真实分类地位的确定以及进化差异的解析，阐述链霉菌可能的物种分化机制；建立具有生态和进化理论基础的链霉菌多位点序列分析方法和分子系统学研究体系；为深入了解链霉菌的生态作用和更有效地开发链霉菌多样性资源提供指导。

结项摘要

本研究针对庞大且进化复杂的链霉菌属，进一步优化多位点序列分析方法，为横向比较链霉菌种与种群，及开展群体结构分析提供了平台基础。指出基于5个保守基因的MLSA进化距离0.007可作为链霉菌属种的分界点值，五基因进化距离≤0.007的菌株应被归为同一个种，链霉菌MLSA方法因此能够替代DNA分子杂交科学整理链霉菌属，认识其种的分布。通过微黄白链霉菌种群(Streptomyces albidoflavus)结构解析，我们首次发现微黄白链霉菌种群内，同源重组起到维系种群凝聚力的作用，同时种群存在生境选择信号；相对海洋和土壤微黄白链霉菌亚群，昆虫亚群表现出了显著的重组障碍，10株昆虫内生菌株受到选择形成初始物种。因此指出，同源重组和生境选择共同塑造和维系了微黄白链霉菌的物种，有利突变帮助种群适应生态环境，另一方面，同源重组一定范围内倾向打破等位基因之间的连锁，平衡和维系链霉菌种群和/或亚群。链霉菌呈垂直遗传和横向遗传并存的网状进化方式，种间分析表明，链霉菌属HGT发生频繁。在16S rRNA基因的系统发育分析和多基因位点的序列分析结果中存在显著差异的草地链霉菌种群(Streptomyces pratensis)，被证实具有新的分类学地位，多基因分析因而能够纠正其种群偏差的谱系关系。综上研究进展与结果，MLSA方法具有普遍应用于链霉菌种系分析的可行性和优势，可用于构建种群微进化模型，阐述物种分化机制。

项目成果

期刊论文数量（7）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（1）
专利数量（0）
emStreptomyces deserti /emsp. nov., isolated from hyper-arid Atacama Desert soil
沙漠链霉菌
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2012
  • 期刊：
    Antonie van Leeuwenhoek
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    Santhanam, R;Okoro, C K;Rong, X;Huang, Y;Bull, A T;Andrews, B A;Asenjo, J A;Weon, H.;Goodfellow, M
  • 通讯作者：
    Goodfellow, M
Taxonomic evaluation of theem Streptomyces hygroscopicus/em clade using multilocus sequence analysis and DNA-DNA hybridization, validating the MLSA scheme for systematics of the whole genus
使用多位点序列分析和 DNA-DNA 杂交对吸水链霉菌分支进行分类学评估，验证全属系统学的 MLSA 方案
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2012
  • 期刊：
    Syst Appl Microbiol
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    Rong, X;Huang, Y
  • 通讯作者：
    Huang, Y
Streptomyces atacamensis sp nov., isolated from an extreme hyper-arid soil of the Atacama Desert, Chile
阿塔卡链霉菌 (Streptomyces atacamensis)
  • DOI：
    10.1099/ijs.0.038463-0
  • 发表时间：
    2012-11-01
  • 期刊：
    INTERNATIONAL JOURNAL OF SYSTEMATIC AND EVOLUTIONARY MICROBIOLOGY
  • 影响因子：
    2.8
  • 作者：
    Santhanam, Rakesh;Okoro, Chinyere K.;Goodfellow, Michael
  • 通讯作者：
    Goodfellow, Michael
Classification of emStreptomyces/em phylogroup pratensis (Doroghazi and Buckley, 2010) based on genetic and phenotypic evidence, and proposal of emStreptomyces pratensis/em sp. nov.
分类
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2013
  • 期刊：
    Syst Appl Microbiol
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    Rong X;Doroghazi J R;Cheng K;Zhang L;Buckley D H;Huang Y
  • 通讯作者：
    Huang Y
Population genetic analysis ofem Streptomyces albidoflavus/em reveals habitat barriers to homologous recombination in the diversification of streptomycetes
白黄链霉菌的群体遗传分析揭示了链霉菌多样化中同源重组的栖息地障碍
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2015
  • 期刊：
    Appl Environ Microbiol
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    Cheng K;Rong X;Pinto-Tomás A A;Fernández-Villalobos A;Murillo-Cruz C;Huang Y
  • 通讯作者：
    Huang Y

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荒漠藓类植物死亡对表层土壤酶活性的影响
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  • 通讯作者：
    张元明
古尔班通古特沙漠生物土壤结皮对氨氧化微生物生态位的影响
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    --
  • 发表时间：
    2020
  • 期刊：
    生物多样性
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    --
  • 作者：
    刘鑫;荣晓莹;张元明
  • 通讯作者：
    张元明

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链霉菌的种群结构及其形成动力：重组对塑造链霉菌种群的作用
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    面上项目

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课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

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          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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