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新流式技术破解古生菌核酸复制之谜
来源: Admin    更新时间: 2013-12-12    浏览: 549 人次

 
华中农业大学农业微生物国家重点实验室连同牛津大学等科研人员破解古生菌核酸复制之谜
 

真核生物和部分古生菌其中一个标志性特色是其染色体有着多个DNA复制起源。所有真核生物的核复制起点被定义为 “复制起源点复合物(ORC)”, ORC 通过 Cdc6 Cdt1 集合复制解旋酶Helicase MCM(2-7) 进行复制。研究人员发现,古硫化菌 (Sulfolobus islandicus) 的单个染色体中有着三个起源点,这些起源点有着特别的起始因子。其中两个起源点是同源于真核生物的 Orc1Cdc6,第三个起源点是同源于古生菌的 Cdt1。研究人员利用 Orc1-1 基因为非必要性这一特点,研究在离体及载体中 ATP的结合和水解在起始因子的作用。研究人员发现,Orc1-1 结合 ATP 的形式可以促进古生菌复制,这也引申 ATP 的水解会下调起源点活动。最后,研究人员表现,Orc1-1结合ATPDNA会重塑的蛋白质的结构,而不是DNA模板。

 

古生菌Archaea乃構成生物分類的一個。它們既與細菌有很多相似之處,比如沒有細胞核及没有与膜結合的細胞器,但同時另一些特徵却接近真核生物,比如存在重複序列與核小體。古生菌有其獨特的進化歷程及生化特征,所以古生菌、細菌與真核生物各為一個独立的分类域。

 
古生菌范围从0.1微米(μm)至超过15微米的直径,并且有着非常多的形状,一般为球状,棒状,螺旋状或板状。 其他形态包括不规则的分裂小球状 (Sulfolobus);细丝状(Thermofilum) 和几乎完美的矩形棒状(Thermoproteusm)。古生菌以前被認為都是生活在極端環境,但近來發現它們的棲息地其實十分廣泛,從土壤海洋沼澤一直到其它物种的消化器官内 (包括人类)。
 

因其特殊的生长条件 -- 特别是那些抵抗极端温度 (低温或高温),酸或碱度的嗜极古生菌, 研究人员对其生物酶的作用越来越感兴趣,并发现许多特殊用途。例如,Pfu DNA 聚合酶 (来自嗜热古生菌Pyrococcus furiosus)已经每天用在克隆DNA上。其它古生菌的淀粉酶,半乳糖苷酶和支链淀粉酶因能在超过100 ℃高温(或高酸/ 高碱)下工作,也迅速得到科学家的注视,希望能尽快把它们应用起来,改善工业流程。在矿物加工及金属提炼方面,嗜酸古生菌也有着非常秀丽的前景。产甲烷古生菌是污水处理的重要组成部分;另外它们也是人类和反芻動物的腸道中的重要组成部分,帮助宿主消化。 但更重要,因古生菌结构上不同于细菌,其产生的潜在抗生素货生物活性药物,将可能产生一种全新的药物。

 
因古生菌在应用前景上都有着非常重要的角色;而且同时古菌因有着真核生物和细菌的特征,所以在遗传进化上,定位仍然是个谜。科研人员都努力希望去揭开古生菌的种种谜团。但因着古生菌的独特生长环境及多样的形状大小,一般研究哺乳细胞的流式细胞仪,分辨率只能到500nm 或更大,不适合对细菌或古生菌进行精确分析。所以,研究古生菌
的科研人员需要一个比常规流式分辨率高的流式分析仪。因英国Apogee 公司的A40/ A50/ A50 micro系列突破传统流式细胞仪的范畴,使用市面上最精确的散射光检测器,具有无法匹敌的灵敏度(<100nm)、最好的光散射分辨率(10nm),能检测到比普通细菌小两个数量级的微生物,在微生物检测领域处于领先地位。仅用光散射,细菌、古生菌、以及大部分病毒都能被精确检测。所以华中农业大学农业微生物国家重点实验室连同牛津大学等科研人员采用了Apogee A50 小颗粒流式细胞仪对古硫化菌(Sulfolobus islandicus) 进行分析,其结果刊登于2013年之 Cell Report*
 

有关Apogee 小颗粒流式详情,请联系伯齐科技 400 600 9639 info@bio-gene.com.cn

 
 
Apogee流式细胞仪视频介绍
 
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