一个具有进化保守序列的多变的细菌家族Vibrionaceae.ppt

一个具有进化保守序列的多变的细菌家族：Vibrionaceae 翻译：郑燕丹 摘 要 尽管Vibrionaceae广泛存在多样性，但他们显示出许多令人惊讶的保守特性，其中最引人注目的是无处不在的两条染色体。基于完整的基因组序列以及由此而产生的发现，我们讨论这种不平常的染色体排列的起源、进化发展和稳定性以及它的可能产生的好处。 论文概要 1.引言 2.Vibrionaceae的染色体结构 2．1 Vibrionaceae的两条染色体结构 2．2 Vibrionaceae两条染色体的特性 2．3 染色体复制的起始 3.为何Vibrionaceae具有两条染色体 3．1 小染色体的来源 3．2 两条染色体的优势 4．染色体的进化的稳定性 4．1 染色体的稳定性和基因含量 4．2 染色体的稳定性和高级基因组结构 5．近期发生在Vibrionaceae中的水平基因转移 6．结论 引言 水生环境的高度多变性 革兰氏阴性,γ-变形菌纲的弧菌科，包括像费氏弧菌、一些致病的霍乱弧菌, 副溶血弧菌和创伤弧菌等 引言 为了全面地了解、评论弧菌科菌种的多样性、生物特性，我们推荐优秀著作《The Biology of Vibrios》和全面的评论《Biodiversity of Vibrios》 引言 几个弧菌科菌种的全部基因组序列测序已于近期完成（V. cholerae N16961, V. parahaemolyticus RIMD2210633, V. vulnificus YJ016 and CMCP6, V. fischeri ES114 and P. profundum SS9 ） 引言 分别在基因库中的号码为：AE003852 and AE003853, BA000031 and BA000032, BA000037 and BA000038, AE016795 and AE016796, CP000020 and CP000021 and CR354531 and CR354532 引言 在本论文中，我们讨论这些基因组序列所显示的一些共有特性，尤其重点讨论的是Vibrionaceae家族具有的特殊但又保守的染色体结构，然后讨论这种特殊的基因组结构的起源、稳定性以及它在进化过程中所表现的优势。 2. 弧菌科的染色体结构 原核:单个环状染色体结构 类球红细菌 （Rhodobacter spraeroides）:两条独特的环状染色体 一系列具有多个染色体的原核生物(环状的也有直线的) 大部分这些原核生物都属于弧菌科 2.1弧菌科的两条染色体排列结构 最先在V.cholerae和V.parohaemolyti中被同时发现的(脉冲场凝胶电泳:大、小两条染色体) 六个己测序的弧菌科菌种都显示普遍存在两条染色体排列结构 一项更广泛的研究即对弧菌属和弧菌属邻近的34个种类以及弧菌科家族进行测定，显示弧菌科家族的所有成员都具有大、小两条独特的染色体 没有发现有弧菌科不具备这种结构的 2.2弧菌科两条染色体结构特性 大染色体3.0～3.3Mb,小染色体0.8～2.4Mb之间 大染色体和小染色体的惊人的相似之处：G+C碱基含量只有少于1%的差异 同样的分析方法显示了种间的巨大差异：V.fischeri G+C碱基含量最少而V.cholerae 具有最高含量(分别为38.3%和47.5%) 两条分离的染色体在进化过程中是长期共存的，也显示了物种发生变化是需要很长很长时间的。 2.2弧菌科两条染色体结构特性 在大染色体中发现绝大多数的生长和生存发育所必需的基因。包括复制、转录、翻译和基本的合成代谢和分解代谢途径所需要的基因,而小染色体上并无必需的基因; 2.2弧菌科两条染色体结构特性 大染色体上的许多基因在不同种间都是相似的，而小染色体上发现的占很大比例的基因数是未被明确宣布或未被假设定义的; 2.2弧菌科两条染色体结构特性 大染色体上的基因普遍都比小染色体上的基因具有较高的表达水平，但是有人发现在活的V.cholerae(霍乱弧菌)机体内如存在细胞的胁迫（厌氧条件、含铁和营养限制）导致小染色体上的基因的增量调节和表达。 2.2弧菌科两条染色体结构特性 为了直观地显示小染色体和大染色体的种内和种间差异，我们对六种弧菌的基因组序列进行对比的分析 图中VC?=?V. cholerae N16961, VP?=?V. parahaemolyticus RIMD2210633, VVC?=?V. vulnificus CMC