南極pseudoalteromonassp.ac444低溫幾丁質酶性質分析與基因克隆及普里茲灣深海沉積物中幾丁質酶基因多樣性研究

1、廈門大學碩士學位論文南極Pseudoalteromonas sp.AC444低溫幾丁質酶性質分析與基因克隆及普里茲灣深海沉積物中幾丁質酶基因多樣性研究姓名：連明珠申請學位級別：碩士專業(yè)：生物化學與分子生物學指導教師：楊豐;曾潤穎20060701A b s t r a e tO n eo ft h eh e a ts p o t s f o rg l o b a l e c o s y s t e mr e s e a r c hi s

2、t h e s t u d yo fe c o l o g yi n A n t a r c t i c ac o n t i n e n t , w h i c ht a k e su p a l l i m p o r t a n tp a r t a m o n g g l o b a l s y s t e m ．P r y d z B a y ，t h el a r g e s t b a ye m b e d d e d i

3、 nt h e A n t a r c t i c c o n t i n e n t ，e x e r t si m p o r t a n t e f f e c t so n t h e A n t a r c t i c m a r i n e e c o s y s t e m d u et o i t s s p e c i a l “b o R i c - n e c k ' ’s h a p ea n d t h

4、 es e a - b o t t o ml a n d f o r m ．B yv i r t u eo f t h i s ，P r y d zB a yt h u si sa b l et o r e t a i nt h es e aw a t e rw i t hh i g hs a l i n i t y , l o wt e m p e r a t u r ea sw e l la sh i i g hd e n s i

5、t y ．C h i t i ni st h em o s t a b u n d a n ta n di m p o r t a n ts o u r c e o fn u t r i e n t sa n de n e r g y i n m a r i n ee n v i r o n m e n t ，e s p e c i a l l yi nA n t a r c t i cs e a a r e a ．T h ed e g

6、 r a d a t i o n o f c h i t i nb y c h i t i n a s ef r o mm i c r o o r g a n i s m sb e c o m e s a k e y s t e pi nt h e c y c l i n go fn u t r i e n t sa n de n e r g y ．I t ’s a l s op r o p o s e dt h a t c h i t

7、 i n a s e c a nb e s e r v e d a so n e o ft h eb i o - m o n i t o r sf o rt h ee n v i r o n m e n t e v a l u a t i o n ．T h ec o l d e s te n v i r o n m e n to f A n t a r c t i c at h r o u g h o u tt h ew o r l d

8、p r o v i d i n gu n i q u es a m p l e sf o rt h es c r e e n i n go f c o l da c t i v ee n z y m e s i s o f g r e a ts i g n i f i c a n c ei ns c i e n t i f i c e x p l o i t a t i o n ．I nt h i ss t u d y , a c o

9、l da c t i v ec h i t i n a s ew a s s c r e e n e da n d c h a r a c t e r i z e df r o mt h ed e e ps e as e d i m e n to f P r y d zB a y , a n d t h ec h i t i n a s eg e n ed i v e m i t yi nt h i s s e d i m e n ts

10、 a m p l ew a s a l s os u r v e y e d ．T h e s e r e s u l t ss u p p l i e d t h e A n t a r c t i ce c o s y s t e m r e s e a r c hw i t h n e w m a t e r i a l s ．T h e b a c t e r i a , A C 4 4 4 ，p r o d u c i n g

11、 c o l d a c t i v e c h i t i n a s e ，w a s i s o l a t e d a n d s t u d i e d ．T h em o r p h o l o g i c a l i d e n t i f i c a t i o n a n d1 6 S r i b o s o m eD N A ( r D N A ) a n a l y s i s i n d i c a t e d

12、t h a t t h i s s t r a i nb e l o n g e d t ot h e g e n u s ，P s e u d o a l t e r o m o n a s ．T h e o p t i m a lt e m p e r a t u r e a n d t h eh i g h e s t t e m p e r a t u r ef o rt h e g r o w t h o f P s e u

13、d o a l t e r o m o n a s s p ．A C 4 4 4w e r e1 5 。Ca n d 3 0 0 C r e s p e c t i v e l y , i n d i c a t i n gt h a t i tw a s ap s y c h r o t r o p h i cb a c t e r i u m ．F u r t h e r m o r e ，t h ec h i t i n a s

14、e p r o d u c e d b y P s e u d o a l t e r o m o n a s s p ．A C 4 4 4w a ss e c r e t e db e s t a t2 0 6 ( 2i nt h em e d i u m c o n t a i n i n gc o l l o i d a lc h i t i na n dt r y p t o n e ，a n dr e a c ht h eh

15、i g h e s ta c t i v i t y a t 1 3 ．4 7 U ．T h eo p t i m u mt e m p e r a t u r ea n dp Hv a l u e f o rt h eP s e u d o a l t e r o m o n a ss p ．s t r a i nA C 4 4 4c h i t i n a s e w e r e3 5 。Ca n d 7 r e s p e c t

16、 i v e l y , i m p l y i n gt h a t i t b e l o n g e d t o n e u t r a l c o l d - a c t i v ee n z y m e ．T h i s c h i t i n a s ec o u l dr e t a i n 2 5 ％r e s i d u a la c t i v i t y u n d e r 1 0 。C ，a n d w a ss

17、 e n s i t i v et o h i g ht e m p e r a t u r e ．T h e c h i A g e n e o fA C 4 4 4c h i t i n a s e w a sc l o n e db ym u l t i p l e P C R ．T h en u c l e o t i d es e q u e n c ec o n t a i n e d a no p e nr e a d i

18、 n g f r a m eo f 3 1 0 8 b p ，c o d i n g f o r1 0 3 5a m i n oa c i dr e s i d u e s ．T h e g e n es e q u e n c eh a dh i g hs i m i l a r i t y t o t h e 幽叫g e n e si n d a t a b a s e ．b u tt h e p r o t e i ns h o

19、w e dq u i t ed i f f e r e n te n z y m e c h a r a c t e r i s t i c s ．T h ef i r s t m o l e c u l a ra s s e s s m e n to fc h i t i n a s e g e n e d i v e r s i t yo fd i f f e r e n t l a y e r so fd e e p s e as

20、 e d i m e n tc o l l e c t e df r o mP r y d zB a yw a sp e r f o r m e d b yp r i m e r sC h i _ F l ／C h i _ R 1 s p e c i f i cf o rg r o u p Ac h i t i n a s eb e l o n g e dt o f a m i l y 1 8 ．T h er e s u l t s s

21、 h o w e d t h a tm o s to f d e t e c t e dc h i t i n a s e g e n es e q u e n c e sb e l o n g e d t ot h e S e r r i a - l i k ec h i t i n a s e ，w h i c hi m p l i e d t h a tS e r r i ap l a ya oi m p o r t a n t

22、r o l ei nt h i sc h i t i n o u sc o m m u n i t y ．G i v e nt h e f a c tt h a t t h eo b t a i n e d g e n es e q u e n c e ss h o w e dh i g hs i m i l a r i t y b e t w e e ne a c ho t h e r a n d t h e yl o c a t e