稀有放线菌质粒生物学的研究进展

《稀有放线菌质粒生物学的研究进展》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、稀有放线菌质粒生物学的研究进展作者：田永强赵国屏覃重军【摘要】非链霉菌属的稀有放线菌类群广泛分布在自然环境中，具有重要的基础研究与应用价值。在许多稀有放线菌中发现了环型与线型质粒，由质粒发展起来的遗传操作系统可以为研究稀有放线菌的生理及代谢提供强有力的工具。本文综述目前稀有放线菌中的质粒生物学的研究进展。【关键词】稀有放线菌；质粒ABSTRACTThenon-Streptomycesactinomycetes,livingwidespreadinvarioushabitats,areimportantforthebasicandappliedresearchespurpos

2、es.Theyharborindigenouslycircularaswellaslinearplasmids,ausefulsourcefordevelopinggenetictoolforstudyingofthEiruniquephysiologyandmetabolism.Inthisreview,wesummarizethecurrentprogressesonplasmidbiologyintherareactinomycetes.KEYWORDSRareactinomycetes;Plasmid放线菌类群是十分重要的高G+C含量的革兰阳性细菌，它们的培养形态与

3、细菌有本质区别，大多数产生菌丝结构，包括培养基中的基质菌丝和培养基表面的气生菌丝及孢子丝。迄今已发表145个属，约XX个种，其中链霉菌属中约500个种。它们产生了大约10000种抗生素和生理活性物质，在医药、工业和农业方面具有重要的应用价值［1］。非链霉菌属的稀有放线菌广泛分布于各种土壤环境中，常具有独特的形态及生理特点。稀有放线菌也象链霉菌一样能够产生丰富的次生代谢产物，如拟无枝菌酸菌产生的利福霉素(rifamycin)及万古霉素(vancomycin)［2］，游动放线菌产生的替考拉宁(tEIcoplanin)［3］等在临床上是极为重要的抗生素。此外，许多稀有放线菌属在农

4、业、环保和医学方面具有重要的意义，如可以进行生物固氮的弗兰克菌，具有降解有毒害化合物功能的红球菌，导致人类麻风病和结核病的分枝杆菌等［4］。过去几十年里，放线菌的遗传学研究主要集中在链霉菌属，对放线菌其它类群的遗传学研究相对较少，尤其是对它们的遗传操作体系则更少。对稀有放线菌属的生理或病理的研究迫切需要分子操作工具，所以发展稀有放线菌的遗传操作就有非常现实的意义。本文综述非链霉菌属的放线菌质粒生物学及其遗传操作体系的研究进展。1稀有放线菌中的质粒研究现状分枝杆菌质粒分枝杆菌作为重要的病原菌成为许多实验室的研究对象。自1979年Crawford等［5］第一次从分枝杆菌Myco

5、bacteriumavium发现环型质粒存在后［5］，陆续在、和及快速生长菌、、和中报道了许多从13kb到150kb大小不等的质粒［6，7］，如从中分离得到的质粒pRL7［8］，从中分离到pAL5000［9］和单拷贝的pMF1［10］，从中得到了pMSC262［11］。和对水银及铜的耐受性，以及质粒介导的限制性修饰均与质粒的存在有关［12，13］。Beggs等发现pRL7的序列与pMSC262具有高度同源，它们可能属于同一不相容群［8］，而pMSC262与pAL5000具有相容性［11］。几个分枝杆菌的环型质粒的复制起始区被确定，并用来构建能在大肠埃希菌和分枝杆菌中穿梭的载

6、体［8，9，11］。然而这些载体的功能仍然有其局限性，比如它不能在快速生长的常用宿主菌mc#155中复制［14］。只有pAL5000衍生的质粒在快速生长与慢速生长的分枝杆菌菌株中都具有复制活性。除环型质粒外，Picardeau等报道了在、、type和type等菌株中发现14个线型质粒，大小从20kb到320kb，通过Southernblotting分析可以将它们分为不同的类群，同类群的质粒是不相容的［15］。Picardeau等对来源的25kb线型质粒pCLP进行了分析，发现它具有与其它放线菌线型质粒相似的端粒结构［16］。同时它们对质粒pCLP的复制区功能进行了测定，复制

7、区有两个ORF，分别编码复制和分配蛋白，其间有一小段与分枝杆菌环型质粒复制起始区相似的序列，推测其为线型质粒的复制起始区。用该复制区构建的载体pCL4D与来源的环型质粒pAL5000和pJAZ38具有相容性。棒状杆菌质粒棒状杆菌由非致病的土壤类群(Corynebacteriumglutamicum，，Brevibacteriumlactofermentum)、动物致病类群(，)和植物致病类群(，)组成。非致病的土壤棒状杆菌在工业上主要用于生产氨基酸，另外的用途包括降解石腊(paraffin)生产去污剂及固醇转化等。