氧化亞鐵硫桿菌與隱性嗜酸桿菌共培養(yǎng)體系構(gòu)建及鐵代謝基因差異表達(dá)研究.pdf

1、氧化亞鐵硫桿菌和隱性嗜酸桿菌是常見的浸礦細(xì)菌,二者的生物化學(xué)反應(yīng)過程相反。上述兩類菌在酸性礦水和生物冶金工業(yè)的浸礦體系中大都共同存在,但是對(duì)這種種群相互影響和群落功能活動(dòng)的分子機(jī)理還沒有相關(guān)的研究報(bào)道。本文首先探討了A.ferrooxidans ATCC
　　 23270與Acidiphilium sp.DX1-1組成的共培養(yǎng)體系中細(xì)菌的生長(zhǎng)規(guī)律。結(jié)果表明,A.ferrooxidans ATCC23270在純培養(yǎng)和混合培養(yǎng)體系中

2、生長(zhǎng)趨勢(shì)是一致的,細(xì)菌都能進(jìn)入對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期,但是在純培養(yǎng)體系中細(xì)菌生長(zhǎng)速度快于混合培養(yǎng)體系,菌數(shù)也高于混合培養(yǎng)體系。在混合培養(yǎng)體系中,Acidiphilium sp.DX1-1也出現(xiàn)了明顯的對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期,菌數(shù)較快就達(dá)到了最大值,但是細(xì)菌數(shù)目又迅速的下降。亞鐵殘留量圖說明共培養(yǎng)體系中兩種菌在鐵代謝中構(gòu)成了一個(gè)動(dòng)態(tài)平衡。
　　 為了了解A.ferrooxidans ATCC23270在兩種培養(yǎng)體系中鐵代謝相關(guān)基因的表達(dá)情況,本文應(yīng)用實(shí)時(shí)

3、定量PCR技術(shù)對(duì)A.ferrooxidansATCC23270中鐵代謝相關(guān)基因的表達(dá)差異進(jìn)行研究。結(jié)果表明,在純培養(yǎng)和混合培養(yǎng)體系細(xì)菌培養(yǎng)30h時(shí),兩種體系中A.ferrooxidans
　　 ATCC23270中大部分鐵代謝相關(guān)基因的表達(dá)沒有明顯的上調(diào)或下調(diào)。48h時(shí),A.ferrooxidans ATCC23270中大部分鐵代謝相關(guān)基因的表達(dá)表現(xiàn)為上調(diào)趨勢(shì),上調(diào)了2倍至5倍。60h時(shí),A.ferrooxidans ATCC2

4、3270中鐵代謝相關(guān)基因的表達(dá)仍顯示為上調(diào),但是表達(dá)比值與48h相比表現(xiàn)為下降趨勢(shì)。
　　 微生物新陳代謝的彈性使得它們能在環(huán)境的改變超出它們最佳生長(zhǎng)范圍時(shí)作出反應(yīng)并且逐漸適應(yīng)。氧化亞鐵硫桿菌作為生物冶金的主要菌種,其浸出活性極易遭受環(huán)境壓力的影響。在浸礦體系中,一般都含有較高濃度的鐵離子,本文研究了不同濃度硫酸鐵對(duì)A.ferrooxidans ATCC23270生長(zhǎng)的影響,并研究討論了A.ferrooxidans
　　

5、 ATCC23270應(yīng)對(duì)硫酸鐵刺激時(shí),鐵代謝相關(guān)基因的表達(dá)差異情況。生長(zhǎng)曲線結(jié)果表明,硫酸鐵對(duì)A.ferrooxidans ATCC23270的生長(zhǎng)有比較明顯的抑制作用。隨著培養(yǎng)基中硫酸鐵濃度的增加,抑制作用也越來越明顯。實(shí)時(shí)定量PCR結(jié)果表明,實(shí)驗(yàn)中所選擇的鐵代謝相關(guān)基因?qū)α蛩徼F的刺激有積極的反應(yīng)。硫酸鐵刺激細(xì)菌后,所有基因都表現(xiàn)出相似的表達(dá)趨勢(shì),刺激10 min后,基因均發(fā)生明顯的表達(dá)上調(diào),且表現(xiàn)為最大值。隨著刺激時(shí)間的延長(zhǎng),上調(diào)幅