环境微生物学

文摘:终尾鱼养殖的加速增长导致了一系列对环境和人类健康有害的发展。后者体现在该行业广泛和不受限制地使用预防性抗生素，特别是在发展中国家，以防止因养鱼卫生缺陷而引起的细菌感染。大量使用各种各样的抗生素，包括在人类医学中有用的不可生物降解抗生素，可确保它们留在水环境中，长时间发挥其选择压力。这一过程导致了水产养殖环境中耐抗生素细菌的出现、鱼类病原体中抗生素耐药性的增加、这些耐药决定因素向陆地动物细菌和人类病原体的转移，以及沉积物和水柱中细菌区系的改变。大量抗生素的使用必须与鱼食混合，这也给工业卫生带来了问题，增加了在鱼肉和鱼类产品中残留抗生素的机会。因此，似乎需要作出全球努力，促进在水产养殖中更明智地使用预防性抗生素，因为越来越多的证据表明，无限制地使用抗生素对鱼类、陆生动物以及人类健康和环境有害。

文摘:微生物中G+C摩尔%含量是细菌种类标准描述的推荐特征之一。在本研究中，我们提出了一种新的测定微生物中G+C摩尔%含量的荧光法。用SYBR Green I对双链DNA进行特异性染色，在热变性后使用实时PCR热循环仪测量荧光减少。与以往大多数G+C mol%的测定方法不同，在本研究中，仅使用来自具有完整基因组测序的微生物的DNA来制备校准曲线。G+C摩尔%含量与熔点温度呈线性关系，在无30%甲酰胺和30%甲酰胺的情况下均可进行校正。该方法是一种快速、廉价的新微生物DNA碱基比估计方法。

文摘:通过16S rRNA基因的高通量测序分析微生物群落是一种必不可少的微生物工具。我们发现流行的引物对515F (515F- c)和806R大大低估了(如SAR11)或高估了(如Gammaproteobacteria)常见的海洋类群。我们评估了海洋样本和模拟群落(包含11或27个海洋16S克隆)，显示替代引物515F-Y (5 ' -GTGYCAGCMGCCGCGGTAA)和926R (5 ' -CCGYCAATTYMTTTRAGTTT)产生了更准确的模拟群落丰度估计，产生了更长的扩增物，可以区分515F-C/806R无法分辨的类群，并扩增真核18S rRNA。与515F-Y/806R (r2 ~ 0.5)相比，515F-Y/926R扩增的模拟群落观察到的群落组成比预期更接近(r2 = 0.95)。出乎意料的是，田间样品中515F-Y/806R对SAR11的偏差(约4 - 10倍)比模拟群落(约2倍)更强。纠正515F-C中与Thaumarchaea的不匹配增加了田间样品中它们的明显丰度，但不如使用926R而不是806R。在富含真核生物DNA (> 1 μm大小)的浮游生物样品中，18S序列平均占所有序列的17%。单个不匹配的引物可以产生强烈的偏置扩增，但即使完全匹配的引物也可以表现出优先扩增。我们表明，在硅预测之外，模拟群落和现场样品的测试是重要的底漆选择。

文摘:恶臭假单胞菌是一种代谢多功能腐生土壤细菌，已被认证为外源基因克隆的生物安全宿主。这种细菌在生物技术应用方面也有相当大的潜力。对菌株KT2440 6.18 Mb基因组的序列分析揭示了其不同的运输和代谢系统。尽管与致病性假单胞菌铜绿假单胞菌具有高度的基因组保守性(85%的预测编码区是共享的)，但不存在包括外毒素a和III型分泌系统在内的关键毒力因子。对该基因组的分析可以深入了解恶臭杆菌的非致病性，并指出其在农业、生物催化、生物修复和生物塑料生产方面的潜在新应用。

文摘:PCR扩增文库深度测序有助于在复杂微生物群落的环境DNA调查中发现低丰度群体。与此同时，深度测序可以通过产生低频、容易出错的读取导致对微生物多样性的过高估计。即使每个核苷酸位置的测序错误率低于0.005，通过多序列比对和完全链接聚类生成操作分类单元(OTUs)的常用方法也显著增加了预测OTUs的数量，并提高了丰富度估算值。我们表明，2%的单连锁预聚类方法和基于成对对齐的平均连锁聚类更准确地预测了已知分类组成的单个和池模板制备的预期OTUs。这种新的聚类方法可以将环境样品中的OTU丰富度降低30 - 60%，但不会减少定义稀有生物圈的长尾秩丰度曲线中OTU的比例。