真菌生命树的系统发生和系统基因组学
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菌根真菌的基因序列-概述说明以及解释1.引言1.1 概述菌根真菌是一类与植物根系共生的真菌,其与植物根系形成一种特殊的关系,被认为是一种重要的共生生物。
菌根真菌通过生长在植物根系内部的细丝(也称为菌丝)与植物根系进行共生,形成一种菌根结构。
这种共生结构能够提供植物所需的水分和养分,并在环境压力下提高植物的耐受性。
菌根真菌的基因序列研究是对菌根真菌进行全面深入了解的重要途径。
通过分析和解读菌根真菌的基因序列,我们可以揭示菌根真菌的遗传信息、功能基因和代谢途径,从而进一步了解其与植物共生的机制。
在过去的几十年中,随着高通量测序技术的发展,菌根真菌基因序列的研究取得了长足的进展。
通过对菌根真菌的基因组进行测序和分析,我们发现了许多与菌根共生相关的基因,如菌根形成基因催化酶、信号转导通路相关基因等。
这些研究成果为我们深入理解菌根真菌与植物的共生关系提供了重要的基础。
然而,菌根真菌的基因序列研究仍处于起步阶段,并且在一些方面还存在着挑战和问题。
例如,菌根真菌基因组的复杂性和多样性使得对其基因序列的分析存在一定的困难,同时,对菌根真菌基因功能的进一步解读和验证仍需更多的研究工作。
未来,我们可以进一步深入研究菌根真菌的基因序列,包括菌根真菌与植物共生的信号通路、菌根真菌对环境变化的响应等方面。
这些研究将有助于揭示菌根真菌与植物共生的机制,为农业生产、环境保护等领域提供重要的科学依据。
1.2 文章结构文章结构部分的内容应该包括对整篇文章的章节和内容的概述。
以下是一种可能的写作方式:在本文中,我们将讨论菌根真菌的基因序列。
首先,我们将在引言部分提供对本文的概述,描述菌根真菌的基本概念、生命周期和分类与特征。
接着,在正文部分,我们将详细解析菌根真菌的基本概念,包括其定义、特点和作用。
然后,我们将介绍菌根真菌的生命周期,探讨它在不同阶段的生物学行为和遗传特征。
在这一过程中,我们将重点关注其基因序列的研究进展和意义,以及未来的研究展望。
真菌基因组是指真菌的基因组,它是由真菌的DNA组成的。
真菌基因组的结构和功能都是由真菌的DNA决定的。
它包括着真菌的基因,它控制着真菌的各种特性,比如形状、大小、发色等。
真菌基因组研究对于人类来说是非常重要的,因为真菌能够生产一些有用的化学物质,比如抗生素、抗癌药物等,这些都可以用来帮助人们应对疾病。
此外,真菌基因组研究也可以用来探索真菌的生长过程,从而为解决真菌病毒等问题提供研究方向。
目前,真菌基因组的研究已经取得了一定的成果,比如对真菌的基因组结构和功能进行了系统的研究,研究了真菌的发育和进化,以及真菌和其他生物之间的相互作用。
此外,真菌基因组研究还可以帮助我们更好地理解真菌的生命周期,以及如何改变真菌的表型。
这些研究还可以提供有关如何更好地利用真菌的信息,以及如何更好地控制和防治真菌病害的研究方向。
总之,真菌基因组研究对于人类社会的发展有着重要的意义,它不仅可以帮助我们更好地理解真菌,而且还可以为我们提供有价值的信息,以便更好地利用真菌,促进人类健康。
古菌研究进展邓霏【摘要】从古菌的发现出发,综述古菌的分类、分布、系统进化关系、研究方法及现状,分析古菌发展存在的一些问题,对今后古菌发展的方向进行展望.【期刊名称】《安徽农业科学》【年(卷),期】2018(046)028【总页数】5页(P11-14,47)【关键词】古菌;分类;研究方法【作者】邓霏【作者单位】天水师范学院生物工程与技术学院,甘肃天水741000【正文语种】中文【中图分类】X172古菌以其既不同于细菌也有别于真核生物的特点,在全球的生物地球化学作用中扮演着不可替代的角色。
古菌研究对阐明生命运动的基本规律,揭示生命起源和物种进化,生物与生物、生物与环境的相互作用具有重要意义。
1 古菌的发现多年以来,人们认为地球上的生命形式只分为原核生物和真核生物。
但在后续的研究过程中,人们从火山口、盐湖等高热、高盐、缺氧等极端环境下分离得到一些微生物,这些微生物中包含大量产甲烷的微生物,当时的科学家认为这些微生物可能是产甲烷的细菌,但发现这些微生物与已知的细菌有本质的区别。
1977年Woese等[1]提出的16S rRNA生命树将这些微生物划归为新的生命类型——archaebacteria。
他在比较了3类生物的小亚基核糖体RNA序列后,发现三域生物间的序列相似性都低于60%,而域内的序列相似性高于70% [2],因而认为生命是由细菌域(Bacteria)、真核生物域(Eucarya)和古菌域(Archaea)组成,并在1990年首次提出三域学说,把自然界的生物分成不同的三大领域,并把archaebacteria改名为archaea,正式提出古菌概念[3]。
作为三域之一的生物,古菌有着特殊的性质。
古菌细胞壁不含肽聚糖,细胞骨架由蛋白质或假肽聚糖构成,细胞膜由甘油分子和支链烃以醚键相连。
古菌虽与细菌同为原核生物,但却与真核生物在进化树上具有更近的亲缘关系。
例如,在遗传信息传递方面,古菌具有明显的真核生物特征。
《真菌学》教学大纲一、课程简介《真菌学》是生物学学科中的一门重要课程,主要研究真菌的形态学、分类学、生态学、遗传学以及应用等方面的知识。
本课程旨在帮助学生全面了解真菌的基本特征、分类和生态习性,掌握真菌的遗传和繁殖特点,以及在实际生产和生活中的各种应用。
通过本课程的学习,学生将具备扎实的真菌学基础知识,为进一步从事相关领域的研究和实践工作打下坚实的基础。
二、课程目标1、掌握真菌的基本概念、分类及形态特征;2、了解真菌的生态习性和繁殖特点;3、掌握真菌在生产和生活中的应用;4、培养学生的独立思考能力、创新实践能力和综合运用知识的能力。
三、教学内容第一章绪论1、真菌学的定义和研究内容;2、真菌在自然界和人类生活中的重要性;3、真菌学的发展历程和未来趋势。
第二章真菌的形态学1、真菌的形态特征;2、真菌的结构和组成;3、真菌的繁殖方式。
第三章真菌的分类学1、真菌的分类方法;2、常见真菌的种类和特征;3、真菌的命名规则和方法。
第四章真菌的生态习性1、真菌在自然界中的分布和多样性;2、真菌与环境的关系;3、真菌在生态系统中的作用。
第五章真菌的遗传学1、真菌的遗传物质和基因组结构;2、真菌的基因表达和调控;3、真菌的变异和进化。
第六章真菌的应用1、真菌在农业生产中的应用;2、真菌在食品工业中的应用;3、真菌在医药行业中的应用;4、真菌在环境保护中的应用。
四、教学方法本课程采用多媒体教学、课堂讲解、实验操作和案例分析等多种教学方法,旨在帮助学生全面掌握课程内容,提高实际操作能力和解决问题的能力。
五、考核方式本课程的考核方式包括平时作业、课堂讨论、实验操作和期末考试等多种形式,旨在全面评价学生的学习效果和综合能力。
一、课程简介《博弈论》是经济学、管理学、心理学、政治学等多个学科的重要分支,主要研究决策过程中各方之间的相互影响和策略互动,以及如何通过策略选择达到最优结果。
本课程旨在让学生掌握博弈论的基本概念、分析方法和实际应用,提高学生在决策分析、策略优化等方面的综合素质。
微生物的基因组学:探究微小世界的奥秘微生物是我们周围无处不在的生物体,其中包括细菌、真菌、病毒等等。
它们既是人类的宝库,也是人类的健康威胁。
则是研究微生物基因组的科学,通过对微生物基因序列和表达的研究,揭示出微生物中各种基因的功能和相互关系,以及微生物与环境的互动关系。
本文将深入探究微生物基因组学这一领域的研究内容和应用,以期让读者更好地了解这一领域的研究进展和意义。
一、基因组学的基本概念基因组学是指对生命体系中基因组结构、组成、功能及相互关系等方面进行研究的学科。
它的出现起源于对基因的研究,随着生物信息技术的快速发展,基因组学成为了一个独立的学科,主要研究的是基因组结构、功能、演化和调节等方面。
基因组学既可以从宏观角度探究一个生物体所有基因的全貌,也可以从微观角度研究一个特定基因的结构和功能,因此在许多重要领域得到广泛应用。
二、微生物基因组学的研究内容微生物基因组学主要研究微生物的基因组结构、基因功能以及基因调控等方面。
下面我们将详细探讨这些内容。
1. 基因组结构研究微生物基因组的研究是从细胞的核酸分子开始的,通过分析细胞中的核酸分子,可以了解微生物的基因组结构和组成,从而探讨微生物的基因表达模式和调节机理。
微生物基因组的研究首先要进行测序,目前主要有两种测序方法:Sanger测序和高通量测序(HTP)。
Sanger测序是目前最传统的DNA序列测序技术,它能够测出长达1000bp的DNA序列。
而HTP测序由于技术的不断发展,能够测出14亿bp以上的DNA序列,因此应用越来越广泛。
2. 基因功能研究微生物基因功能的研究是通过基因表达分析、生物信息学分析等方法来了解基因的功能及相互关系。
随着生物信息学技术的不断发展,基因功能预测也变得越来越准确。
通过这些方法,可以对微生物中众多基因的功能进行深入研究,并对这些基因在微生物生长、代谢以及对环境应变等方面的作用做出解释。
3. 基因调节研究基因调节是指在不同的生物学条件下,通过某些因素对基因表达水平的调整,为基因表达提供信号。
古菌、生命树和真核细胞的功能演化
生命树是指生物界的分类系统,其树干代表了所有生命的起源和发展。
在这个树干上,有三大分支:细菌、古菌和真核生物。
古菌在很长时间内被认为是细菌的一种,但近年来的研究表明,它们具有许多与真核生物相似的复杂性和功能。
真核生物是指具有真核细胞结构的生物,其细胞核被膜包围,其中包含大量的线粒体和其他膜-bound 细胞器。
相比之下,细菌和古菌是原核生物,不具有这些细胞器。
但是,古菌在其细胞壁和膜的复杂性、基因表达和基因组结构方面都表现出某些真核生物的特征。
这些发现引发了学术界对于生命树的重新解析。
古菌和真核生物之间的相似性主要体现在基因表达和基因组结构方面。
古菌和真核生物具有相似的基因组大小和复杂性,而细菌的基因组则更加简单。
此外,古菌和真核生物都表现出了更加复杂的基因调控机制,包括启动子和转录因子的调控。
古菌和真核生物之间的另一个相似之处在于它们的代谢途径。
例如,古菌和真核生物中都存在着一种三磷酸腺苷(ATP)产生机制——氧化磷酸化。
这与细菌的无氧呼吸机制不同。
古菌还具有其他与真核生物类似的特征。
例如,古菌中存在着与真核生物相似的RNA修饰机制,而这种修饰机制在细菌中则不被发现。
总的来说,古菌和真核生物之间的相似性表明了生命树的重新解析。
这种解析有助于我们更好地理解生命的起源和演化,以及生
物之间的相互作用和进化。
Brock Biology of MicroorganismsBilingual Glossary(For Internal Circulation Only)微生物学术语双语(中英文)对照北京林业大学生物科学与技术学院微生物教研室谢响明生物秀-专心做生物www.bbioo.com2007年6月10日Catalogue目录Chapter1 Microorganisms and MicrobiologyChapter 2 An Overview of Microbial LifeChapter 3 MacromoleculesChapter 4 Cell Structure/FunctionChapter5 Nutrition, Laboratory Culture, and Metabolism of MicroorganismsChapter 6 Microbial GrowthChapter 7 Principles of Microbial Molecular Biology Chapter 8 Regulation of Gene ExpressionChapter 9 Essentials of VirologyChapter 10 Bacterial GeneticsChapter 11 Microbial Evolution and Systematics Chapter 15 Microbial GenomicsChapter 18 Methods in Microbial EcologyChapter 19 Microbial Habitats, Nutrients Cycles Chapter 20 Microbial Growth ControlBilingual Glossary for MicrobiologyChapter 1Landmark:里程碑Ramifications:分支non-cellular life :非细胞生命prion:朊病毒microbial diversity and evolution:微生物的多样性和进化pathogens:病原体genetic engineering:基因工程entity:实体macromolecules:大分子Reproduction:繁殖Differentiation:分化Communication:信息沟通coding devices:编码机制attributes:特征,品质coordination.:协调regulation:调节optimally attuned to最适地调和populations:种群habitat.:生境assemblages:集合体microbial communities:微生物群落biofilms:生物被膜hot springs:温泉Aquatic:水生的Terrestrial:陆生的Prokaryotic cells:原核细胞ecosystem :生态系统biomass:生物量nitrogen:氮phosphorus:磷Bubonic Plague:鼠疫Fleas:跳蚤Mortality:死亡率Grotesque:奇异Liquefy:液化Influenza and pneumonia:流感和肺炎Tuberculosis:肺结核spontaneous generation:自然发生学说microbes:微生物Broth:肉汤Flask:烧瓶Guncotton filters:棉花滤器Dissolved:溶解的Ether:醚Particles:微粒flask with swan neck:曲颈瓶sterilization:灭菌vaccines:疫苗anthrax:炭疽热fowl cholera:禽流感rabies:狂犬病Germ theory:病菌说Koch’s postulates:科赫假设(法则) contagious diseases:传染病artificially infected animals:人工感染的动物Solid medium:固体培养基Gelatin:明胶Agar:琼脂Colony formation:菌落形成Differential staining:鉴别染色Pure culture:纯培养isolation:分离, 隔离inoculation:接种Tuberculin:结核菌素Diagnosis:诊断Subdisciplines:(学科的)分支enrichment culture:富集培养aerobic:需氧的N-fixing bacteria:固氮细菌sulfate-reducing:硫酸盐还原sulfur-oxidizing bacteria:硫氧化细菌root nodule:根瘤Lactobacillus:乳酸杆菌tobacco mosaic virus:烟草花叶病毒tenets:原则virology:病毒学nitrifying bacteria:硝化细菌nitrification:硝化作用oxidation of ammonia to nitrate:从氨氧化为硝酸盐hydrogen sulfide:硫化氰chemolithotrophy:无机化能营养型autotrophs:自养生物anaerobe :厌氧生物Clostridium pasteurianum:巴斯德羧菌属Medical microbiology and immunology:医学微生物学和免疫学Aquatic microbiology:水生微生物学Microbial ecology:微生物生态学Microbial systematic:微生物的系统学Microbial physiology:微生物生理学Cytology :细胞学Bacterial genetics:细菌遗传学Chapter 2Evolutionary History:进化史Elements:原理,基础Viral Structure:病毒结构The Tree of Life:生命树Physiological:生理学的Eukaryotic:真核的Cytoplasmic (cell)membrane:细胞质膜Cytoplasm:细胞质Macromolecules:大分子Ribosome:核糖体organic molecules:有机分子inorganic ions:无机离子rod-shaped prokaryote:杆状原核生物organelles:细胞器Archaea:古生菌Nucleus:细胞核(nuclear的复数)Mitochondrion(Mitochondrion复数)线粒体Chloroplast:叶绿体Metazoans:后生生物Cytoplasmic:细胞质的Membrane:膜,隔膜Endoplasmic reticulum:内质网Nucleoid:类核,拟核Nucleolus:核仁Nuclear:核的,细胞核Static:静态的metabolic abilities:代谢能力biosynthetic:生物合成genetic alterations:遗传改造Genomes:基因组Chromosome:染色体Circular:环状copy:拷贝haploid:单倍体extrachromosomal:染色体外的plasmids:质粒conferring:赋予properties:性质,特性Packaged :包裹的Yeast:酵母Folding:折叠的Packing:包装gene expression:基因表达diploid:二倍体cell division:细胞分裂mitosis:有丝分裂mitotic division:有丝分裂a full complement of genes:一整套基因meiosis:减数分裂gametes:配子sexual reproduction:有性繁殖Fusion:融合Zygote:接合子,受精卵Sequenced:测序的Phylogeny:系统发生Phylogenetically:系统发生地deduced from 从推论出comparative sequencing:比较测序Ribosomal RNA:核糖体RNAbarometers :气压计clinic:临床microbiology:微生物学identical copies:相同的拷贝polymerase chain reaction (PCR):聚合酶链式反应aligned :排列的algorithm:运算法则pair-wise comparisons:配对比较Domains:域Lineages:血统,世系Proteobacteria:蛋白细菌Cyanobacteria:蓝细菌Hyperthermophiles:极端嗜热菌Methanogens:产甲烷菌extreme halophiles:极端嗜盐菌slime molds:黏菌flagellates:鞭毛虫giardia:双滴虫(贾弟虫属)Eukarya (eukaryotes):真核生物Morphology:形态学Motility:运动性Mechanism:机制Developmental biology:发育生物学Adaptation:适应environmental extremes:极端环境Organic chemicals:有机化合物Inorganic chemicals:无机化合物Oxidizing:氧化Conserved:保存,保留high-energy compound:高能量化合物Aerobes:需氧生物Anaerobes:厌氧生物Chemoorganotrophs:化能有机营养生物Chemolithotrophs:化能无机营养生物Phototrophic:光和营养的Pigments:色素major nutrient:主要营养Heterotrophic:异养的Autotrophic:自养的Autotrophs;自养生物primary producers:初级生产者extreme environmental habitats:极端环境生境extremophiles:极端环境微生物,嗜极菌hot spring:温泉tolerant :忍耐的pathogenic:致病的Phylum:门Aquifex:产液菌属Thermotoga:栖热孢菌属green nonsulfur bacteria:绿色非硫细菌deinococcus:异常球菌属spirochetes:螺旋体green sulfur bacteria紫硫细菌planctomyces:浮霉状菌属phylogenetic:系统发生的depicted:描述的marine:海洋halobacterium:盐杆菌属natronobacterium:嗜盐碱杆菌属halophilic methanogens:嗜盐产烷生物methanosarcina:甲烷八叠球菌属thermoplasma:热源体属methanobacterium:甲烷杆菌属methanococcus:甲烷球菌属pyrococcus:火球菌属pyrolobus:热叶菌属methanopyrus:嗜热甲烷菌属thermoproteus:热变形菌属desulfurococcus:硫还原球菌属sulfolobus:硫化叶菌属hyperthermophiles:嗜热细菌halophiles:嗜盐菌acidophiles:嗜酸菌filamentous:丝状的Protozoans:原生动物Motile:运动的Lichens:地衣Diplomonads:双滴虫Trichomonads:毛滴虫,微孢子虫Flagellates:鞭毛虫Ciliates:纤毛虫Green algae:绿藻Red algae:红藻Fungi:真菌Diatoms:硅藻属Brown algae:褐藻Apex:顶点Chapter 4Locomotion:运动、行动Inclusions:内含物、包涵物Light Microscopy:光学显微镜Bright-field:明视野Phase contrast:相差Dark-field:暗视野Fluorescence:荧光Magnification:放大率Resolution:分辨率Staining:染色Increasing Contrast for Bright-Field Microscopy:提高明视野显微镜的对比效果positively charged (cationic):带正电的(阳离子,正离子)negatively charged:带负电的polysaccharide:多糖cationic dyes:阳离子染料Methylene blue:亚甲蓝Crystal violet:结晶紫Safranin:番红Differential stains-Gram stain:鉴别染色—格兰氏染色Gram-positive:格兰氏阳性Gram-negative:格兰氏阴性ethanol decolorizing:乙醇脱色refractive index:折射率specimen:样品scatter:分散,散射chlorophyll (autofluorescence):叶绿素(自身荧光)Three-Dimensional Imaging:三维成像Drawbacks:限制,缺点Differential Interference Contrast Microscopy (DIC):相差干涉显微镜Nucleus:核Eukaryotic cells:真核细胞Spores:孢子、芽孢Vacuole:液泡Granule:颗粒internal structure:内部结构Atomic Force Microscopy (AFM):原子力显微镜Fixatives:固定剂Coatings:膜、层、覆盖物Hydrated:水合物Confocal Scanning Laser Microscopy (CSLM):聚焦扫描激光显微镜Couples:连接,伴随Habitat:生境resolving power:分辨率vacuum:真空Transmission Electron Microscope (TEM):透射电子显微镜thin sectioning, 超薄切片EM staining:电子显微镜染色Scanning Electron Microscope (SEM):扫描电子显微镜external features:外部特征prokaryote:原核生物Coccus (cocci):球菌Rod:杆菌Spirilla:螺菌Spirochetes:螺旋体Appendaged bacteria:附属细菌Filamentous bacteria:丝状细菌in general inversely proportional to cell size:从大体上说是于细胞大小成反比的nanobacteria:纳米细菌precipitates:沉淀物biofilms:生物膜surface-to-volume (S/V) ratio表面积与体积比Membrane Transport Systems:膜运输系统Peptidoglycan:肽聚糖outer Membrane:外膜Glycerol backbone:甘油主键fatty acids:脂肪酸phosphate-containing groups-ester linkage:含有磷酸的基团—酯键phospholipid bilayer:磷脂双分子层hydrophobic:疏水的hydrophilic:亲水的phosphate group:磷酸基团embedded:内嵌的hydrophobic external surface spanning the membrane:疏水的外表面跨膜hydrogen bonds:氢键hydrophobic interaction:疏水相互作用transverse:横切fluid mosaic:流动镶嵌Membrane Strengthening Agents: Sterols and Hopanoids:膜巩固剂:固醇和类何帕烷chemical composition:化学组分methanotrophic:嗜甲烷细菌mycoplasmas:支原体exception:例外side chains:侧链isoprene:异戊二烯Glycerol diethers:甘油二醚glycerol tetraethers:甘油四醚monolayers:单分子层hyperthermophilic:极端嗜热Permeability barrier:渗透屏障(透性障)passive leakage:被动泄漏Protein anchor:蛋白锚定Energy conservation:能量贮存Proton motive force:质子动力Aquaporins:水通道蛋白low osmotic conditions:低渗透势条件hypo-osmotic shock:低渗透压休克Simple diffusion:简单扩散Carrier-mediated process:载体介导过程Uptake:摄取、吸收Saturated:饱和的Symporter:同向运输蛋白Uniporter:单向运输蛋白Antiporters:逆向运输蛋白Lac Permease:乳糖透过酶Lactose:乳糖Group translocation:基团转位Phosphotransferase system:磷酸转移酶系统Glucose:葡萄糖Mannose:甘露糖Fructose:果糖Phosphorylation:磷酸化Dephosphorylation:去磷酸化cascading fashion:级联方式phosphoenolpyruvate:磷酸烯醇式丙酮酸Periplasmic:周质的periplasmic -binding protein:周质结合蛋白maltose:麦芽糖disaccharide sugar:双糖a family of related proteins:相关蛋白的家族High affinity for substrate:对底物的高亲和力Hydrolysis:水解drive transport across the membrane:促进跨膜运输translocase:移位酶amylase:淀粉酶cellulase:纤维素酶starch:淀粉cellulose:纤维素toxin:毒素deleterious:有害的solutes:溶质turgor pressure:膨胀压Multilayered structure and complex:多层结构和复合体Periplasm space:周质空间Teichoic acids:磷壁酸ribitol phosphate residues核糖醇磷酸盐残基Lipoteichoic acid:脂磷壁酸Murein:胞壁质Derive:衍生物N-acetylglucosamine (G):N—乙酰葡糖胺N-acetylmuramic acid (M):N—乙酰胞壁酸L-alanine:L—丙氨酸D-glutamic acid:D—谷氨酸L-lysine:L—赖氨酸diaminopimelic acid (DAP):二氨基庚二酸tetrapeptide:四肽glycan:聚糖ß-1,4 linkage:ß-1,4连接interbridge:肽间桥capsular polymers:荚膜Protoplasts:原生质体Spheroplasts:原生质球Mycoplasma:支原体Osmotically:渗透地Thermoplasma:热原体属Lysozyme:溶菌酶Penicillin:青霉素ß-1,4 –glycosidic bonds:ß-1,4糖苷键saliva:唾液autolysin:自溶素transpeptidation:转肽Pseudopeptidoglycan:假肽聚糖N-acetyltalosaminuronic acids:N-乙酰塔罗糖胺糖醛酸Glycosidic bonds:糖苷键Polysaccharide:多糖Glycoprotein:糖蛋白Methanosarcina:甲烷八叠球菌glucuronic acid葡糖醛酸:galactosamine:半乳糖胺acetate:乙酸haiophilic Archaea:嗜盐古生菌Halococcus:盐球菌Paracrystalline surface layer:类结晶表面层hexagonal symmetry:六角对称lipopolysaccharide (LPS layer) :脂多糖Core polysaccharide:核心多糖O-polysaccharide:O—特异侧链LipidA:类脂ADisaccharide:双糖Endotoxin:内毒素Pathogenic:致病的Shigella:志贺氏菌属mol-weight :分子量Hydrolytic enzymes:水解酶Chemoreceptor:化学受体Flagella:鞭毛(复数)Flagellum:鞭毛Peritrichous:周生Polar:极生Lophotrichous:丛生Filament:鞭毛丝Flagellin:鞭毛蛋白Hook:钩motor portion:motor蛋白L-ring:L环P-ring:P环MS-ring:MS环Flexing:摆动Cheetah:猎豹Gliding:滑动Cyanobacteria:蓝细菌Myxococcus xanthus:黄色粘球菌physical or chemical gradients:物理或化学梯度Chemotaxes:趋化性Phototaxes:趋光性Other Taxes:其他趋性Temporal:时间的Spatial:空间的Tumbles:翻滚Attractant:引诱剂Scotophobotaxis (darkness escaping phototaxis):避暗趋光性Aerotaxis:趋氧性Osmotaxis:趋渗透性Elucidated:阐述signal transduction pathway,:信号传导途径Gas Vesicle:气泡Endospore:芽孢Fimbriae:菌毛Pili:性毛Pellicles:菌膜Conjugation:接合Symmetries:对称性Capsules and Slime Layers:荚膜和黏液层The Glycocalyx:多糖包被Matrix:矩阵Deformed:变形Phagocytic:吞噬细胞的Desiccation:干燥作用Carbon Storage Polymers:碳源贮存物PHB, poly-ß-hydroxybutyric acid:聚ß羟丁酸PHA, poly-ß-hydroxyalkanoate:聚ß羟基链烷酸Magnetosomes:磁小体Intracellular crystal particles:细胞内晶体颗粒Magnetotaxis:趋磁性aquatic Bacteria:水生细菌buoyancy:浮力purple and green phototrophic bacteria:紫色和绿色光养细菌watertight:防水的ribs:脊ß-sheet:ß折叠ą-helix:ą螺旋Germination:萌发Halotolerant:耐盐的Permian:休眠Dominican amberGut:消化道Morphology:形态学Refractile:折光的Exosporium:孢子外壁Cortex:皮层Calcium-dipicolinic acid complex:钙—吡啶二羧酸Cytoplasm:细胞质Small acid-soluble spore proteins (SASPs:酸溶小芽孢蛋白Ceases:终止Sporulation:芽孢形成Bacillus subtili:枯草芽孢杆菌s Outgrowth:生长Chapter 51. Oxidation-Reduction 氧化还原反应2. Catabolic Pathways 异化途径3. Proton Motive Force 质子动势4. Macronutrients 大量营养元素5. Cytochromes 细胞色素6. cellular respiration 细胞呼吸7. Siderophores 铁传递蛋白8. hydroxamate, 异羟肟酸9.enterobactin 肠杆菌素10.Acuqchelin儿茶酚11. Micronutrients 微量营养元素12. Trace elements微量元素13. Streptococcus链球菌属14. Lactobacillus乳杆菌属15. Leuconostoc明串球菌属16. distilled water 蒸馏水17. casein 酪蛋白18. soybean 大豆19. Leuconostoc mesenteroides肠膜明串珠菌20. Fastidious 营养复杂的,挑剔的21. Aseptic Technique 无菌技术22. Exergonic 放能的23. Endergonic 吸能的24. Redox 氧化还原作用25. hydrogen atom 氢原子26. reactants 反应物27. Chemoorganotrophy 化能有机营养28. Photophosphorylation 光和磷酸化29. Pyruvate 丙酮酸盐(或酯)30. Glycolysis 糖酵解31. glyceraldehyde 3-phosphate 3-磷酸甘油醛32. Saccharomyces cerevisa e啤酒酵母33. Beverage 饮料34. Yogurt 酸奶酪,酵母乳35. Pickled vegetables 盐渍蔬菜36. anaerobically 厌氧地37. Aerobic oxidation 有氧氧化38. Anaerobic oxidation 无氧氧化39. Dehydrogenase 脱氢酶40. Flavoproteins 黄素蛋白41. Iron-sulfur proteins 铁硫蛋白42. Quinones-non-protein 辅酶Q43. Heme 亚铁血红素44. Chemiosmosis 化学渗透势45. electrochemically potential 电子势46. alkaline 碱性的47. headpiece 帽子,头盔48. cyanide 氰化物49. Dinitrophenol(DNP) 二硝基苯酚50. Dicumarol 血液凝固防止剂51. the Citric Acid Cycle 柠檬酸循环52. aerobic respiration有氧呼吸53. Nitrate 硝酸盐54. ferric iron 铁离子55. sulfate 硫酸盐56. carbonate 碳酸盐57. Chemolithotrophy 矿质(无机)化能营养58. Ammonia 氨,氨水59. Chemolithotrophs 化能自养60. chemoorganotrophs 化能异养61. Phototrophy 光合营养62. Photoautotrophs 光合自养生物63. Phtoheterotrophs 光合异养生物64. Catabolism 分解代谢65. Anabolism 合成代谢Chapter 6Binary Fission二分裂Peptidoglycan肽聚糖Viable Counts活菌计数Turbidity浊度Continuous Culture连续培养Preexisting先前存在的Duplicate复制Monomers单体Coenzymes辅酶Cofactors辅助因子Polymerization reactions聚合反应Polymers聚合体Fts(f ilamentous t emperature s ensitive )Protein :丝状温敏蛋白mitochondria 线粒体chloroplasts叶绿体tubulin微管蛋白Divisome:分裂体Apparatus设备,仪器Cylinder圆柱体polymerize to form an intact ring聚合形成完整环penicillin青霉素MreBhomology 相同actin肌动蛋白cytoskeleton细胞骨架structural integrity结构的完整性autolysins自溶素lysozyme溶解酵素bactoprenol:细菌萜醇N-acetyl glucosamine N-乙酰葡糖胺N-acetylemuramic acid N-乙酰胞壁酸Pentapeptide peptidoglycan precursors五肽肽聚糖前体物Transpeptidation 转肽作用muramic acid residues 胞壁酸残基adjacent glycan chains 邻近多糖链noteworthy 值得注目的periplasm 周质Unsterilized 未灭菌的Detrimental 有害的Slope 斜面Semilogarithmic 半对数的Vessel 导管,器皿Elapsed时间流逝Inoculum 接种体Cryptic 秘密的Counting chambers:计数室plate count 平板计数colony count菌落计数Serial Dilutions 系列稀释Statistically:统计学地colony-forming unit 菌落形成单位Anomaly 不规则Magnitude 数量,量级Photometer 光度计Spectrophotometer 分光光度计The Chemostat 恒化器Cardinal 主要的,最重要的Optimum 最适宜的Pschrophile 嗜冷生物Mesophile 嗜温生物Thermophile 嗜热生物Hyperthermophile 极端嗜热生物Extremophiles 极端生物Psychrotolerant 耐寒的unsaturated fatty acids 不饱和脂肪酸morphological and physiological types形态的和生理的类型a critical amino acid substitution关键的氨基酸替代物counterpart 副本,配对物hydrophobic interiors 疏水的内部saturated fatty acids 饱和脂肪酸isoprene 异戊二烯monolayer 单层melting 熔化annealing退火Acidophile 嗜酸细菌Thiobacillus硫杆菌属Sulfolobus 硫化叶菌属Thermoplasma热源体属Alkaliphile 嗜碱微生物Carotenoids:类胡萝卜素Proteases 蛋白酶Lipases 脂肪酶Detergent 清洁剂Water activity:水活度vapor pressure 蒸汽压Osmophiles 嗜渗透微生物Xerophiles 旱生生物Sucrose 蔗糖Trehalose 海藻糖Glycerol 甘油,丙三醇Glycosides 配糖类Glycine 甘氨酸,氨基乙酸Betaine 甜菜碱Praline 果仁糖Staphylococcus葡萄球菌potassium ions钾离子Aerobes 需氧生物Anaerobes 厌氧生物thioglycolate broth巯基乙酸盐肉汤Anoxic jar 厌氧罐anoxic glove bag 厌氧手套peroxidase enzymes 过氧化物酶Airborn bacteria 空气携带菌Catalase 过氧化氢酶Peroxidase 过氧化物酶Superoxide dismutase 超氧化歧化酶(SOD)Superoxide reductase 超氧化还原酶obligately anaerobic:专性厌氧的Pyrococcus furiousus:激烈热球菌Chapter 7Pneumococcus 肺炎球菌Pathogenic 致病的Pneumonia 肺炎polysaccharide capsule 多糖荚膜pathogenicity 致病性transformation 转化Versatile 通用的,万能的in vivo体内in vitro体外ultracentrifugal, 超离心的diffusive 扩散electrophoretic 电泳的Polypeptide cleaving enzymes 多肽裂解酶Ribonulclease 核糖核酸酶Deoxyribonuclease 脱氧核糖核酸酶Amino acid 氨基酸hydrogen bonds 氢键grooves 凹槽polynucleotide多(聚)核苷酸Supercoiling 超螺旋Twisted 盘旋Predominantly 主要地Nucleosome 核小体Torsion 扭转Gyrase 解旋酶Topoisomerase:拓扑异构酶Nonchromosomal 非染色体的Extracellular 细胞外的Templates 模板deoxyribonucleic acid 脱氧核糖核酸isotope同位素Density gradient equilibrium sedimentation密度梯度平衡沉降Cesium chloride 氯化铯Centrifugation 离心Detection of peaks检测高峰fidelity 忠诚度dilemma 进退两难的局面Okazaki fragment 冈崎片断Polymerase 聚合酶Exonuclease 核酸外切酶Ligase 连接酶Helicase 螺旋酶Initiation 起始Elongation 延伸Termination 终止Triphosphate 三磷酸盐Purine 嘌呤Bacillus subtilis :枯草芽孢杆菌intrinsic terminators 内在终止子Transcription 转录Cotranscribed 共转录Polycistronic 多顺反子性的Operon 操纵子introns 内含子exons 外显子Splicing 拼接Ribonucleoprotein核蛋白(略作RNP)Capping 加帽Polyadenylation 多聚腺苷酸Deciphering 译码Polylysine多聚赖氨酸Polyproline 多聚脯氨酸Proline 脯氨酸Polyphenylalanine多聚苯基丙氨酸Phenylalanine 苯基丙氨酸Trinucleotide 三核苷酸密码子Codons 密码子codon-degeneracy:密码子的简并性Formylmethionine 甲酰甲硫氨酸Methionine 蛋氨酸Methylated 甲基化的Synthetase 合成酶Catalyzing 催化The peptide transferase reaction 转肽反应Streptomycin 链霉素Puromycin 嘌呤霉素Chloramphenicol 氯霉素Cycloheximide 放线菌酮,环己酰亚胺Tetracycline 四环素molecular chaperones 分子伴侣aggregation 聚合Signal recognition particle (SRP) 信号识别颗粒Chapter 8Scarce protein 稀有蛋白Abundant protein 丰度蛋白Posttranslationally 翻译后地Coarser 粗糙的Precursor 前体物(分子),-先导物Degrading 降解Allostery 变构Conformational change 构象变化Isozymes 同工酶Covalent modification 共价修饰Methylation 甲基化Glutamine synthetase 谷氨酸盐合成酶allosteric enzyme 变构酶adenylylation 腺嘌呤形成Global Control全局调控Regulator proteins调节蛋白Histones 组蛋白Nucleosomes 核小体Inducer诱导物Substrate 底物Corepressor 辅阻遏物Polymerase 聚合酶Maltose regulon 麦芽糖调节子consensus sequence 保守序列utilization 利用operons 操纵子Regulon调节子global regulatory system全局调控系统lac Operon 乳糖操纵子simultaneously 同时地Constitutive mutant组成型突变体lactose 乳糖Glucose 葡萄糖glucose effect葡萄糖效应diauxic growth二次生长Catabolite Repression分解代谢物阻遏catabolite activator protein (CAP)激活蛋白(活化蛋白)cAMP-receptor protein (CRP)环腺苷酸受体蛋白hydrolyze 水解galactose 半乳糖Galactosidase半乳糖苷酶Hydrolysis 水解Modulates 调节galactoside permease 半乳糖苷透性酶thiogalactoside transacetylase 硫代半乳糖苷转乙酰酶allolactose 异乳糖diffusible 可扩散的Intact copy完整拷贝positive control正调节negative control副调节Attenuation 衰减,弱化Two-component Regulatory Systems双组分调控系统Sensory proteins (transducers)感受器蛋白MCP –transducers MCP感受器m ethyl-accepting c hemotaxis proteins(MCP)接受甲基趋化性蛋白Methylase甲基化酶Chemotaxis 趋化性Tryptophan Operon 色氨酸操纵子Tandom 串联重复Insufficient 不足Termination 终止Dual Regulation of Trp Operon色氨酸的二重调节Translational attenuation翻译衰减(弱化)Bacillus subtilis 枯草芽孢杆菌trp attenuation protein色氨酸弱化蛋白Polycistronic 多顺反子性的Heat Shock Response 热激反应Global Control Networks全局调控网络Quorum Sensing:最少密度感应degraded by proteases 被蛋白酶降解Heat shock protein热激蛋白chaperones (chaperonin) 分子伴侣acylated homoserine lactone 酰化的高丝氨酸内酯bioluminescence 生物发光Sensor Kinases感受器激酶phosphorylation 磷酸化The phosphoryl group 磷酰基团Demethylated 脱甲基Flagellum 鞭毛Rotation of flagellum鞭毛旋转clockwise 顺时针counterclockwise 逆时针Antisense Nucleic Acid反义核酸Compartmentation分区Polycistronic mRNA多顺反子mRNA Splicing 接合,粘接Chapter 9Essentials本质Viral Replication病毒复制Viral Diversity病毒多样性Chromosome染色体Conferring new properties on the host赋予宿主新的特性Extracellular state-virus particles (virions)胞外状态-病毒颗粒(病毒粒子)Lysis:裂解genomic nucleic acid基因组核酸Intracellular state胞内状态the central dogma of molecular biology分子生物学中心法则Taxonomy分类学Bacteriophage嗜菌体Order目family (and subfamily)科(亚科)genus属species种morphology形态学suffix后缀Hepadnaviruses嗜肝DNA病毒Smallpox 天花病毒Polio virus 脊髄灰质炎病毒Nucleocapsid核壳体naked and enveloped裸露和包被的self-assembly自我装配molecular chaperones分子伴侣Virus Symmetry病毒对称Helical symmetry螺旋状对称Tobacco mosaic virus (TMV)烟草花叶病毒Icosahedral Symmetry二十面体Complex viruses复合体病毒Complex Symmetry复合体对称lipid bilayer脂双层glycoproteins糖蛋白Lysozyme溶菌酶reverse transcriptase逆转录酶retroviruses逆转录病毒Neuraminadase 神经氨酸酶(唾液酸苷酶)Semiliquid半流体Protoplasts原生质体Monolayer单层permanent cell lines:亲本细胞系primary cell lines:原初细胞系virus infection unit病毒侵染单位Plaque嗜菌斑tumor virus肿瘤病毒Plaque assay空斑测定Titer滴度,效价Suspension悬浮液plaque-forming units噬菌斑形成单位Attachment and Penetration吸附和侵入tail fibers尾丝polysaccharide多聚糖tail pins尾针Contraction 收缩tail sheath尾鞘Restriction enzyme限制性酶Invasion入侵methylation of purine and pyrimidine bases嘌呤和嘧啶碱基的甲基化glucosylation糖基化methylation甲基化Virulent Bacteriophage裂性噬菌体Temperate Bacteriophage温和噬菌体Viriods and Prions类病毒和朊病毒Schematic representations示意表示图Linear线性的Encode编码Hydroxymethylcytosine羟甲基胞嘧啶Cytosine胞嘧啶restriction endonucleases限制性内切酶circularly permuted环状变化Terminal repeats 末端重复Concatemer多联体Lysogeny溶原性Synchrony同步Provirus前病毒nitrogen mustards氮芥cohesive粘性的lysis or lysogeny裂解或溶源bidirection双向repressor protein 阻遏蛋白irrevocably不可逆地integrase整合酶PE(promoter establishment)启动子建立Topoisomerase拓扑异构酶Bracket括号Excisionase切除酶Compartmentation分隔Polycistronic多顺反子性的Monocistronic单顺反子性的5’ methylated guanosine triphosphate cap and 3’ poly A tail:5’甲基化三磷酸鸟苷酸帽子和3’多聚腺苷酸尾巴Endocytosis 内吞作用Lytic infection裂解传染Persistent infection持久传染Latent infection潜伏传染Foci焦距benign 良性的malignant 恶性的metastasis转移oncogenes致癌基因intermediate中间的Human immunodefiency virus (HIV)人类免疫缺陷病毒acquired immunodefiency syndrome (AIDS)获得性免疫缺陷综合症internal proteins内部蛋白endonuclease核酸内切酶Protease蛋白酶5’ capped and 3’ polyadenylated: 5’帽化和3’聚腺苷酸化Encapsidation壳体化Budding出芽RNA dependent DNA polymerase(RdDp)依赖于RNA的DNA聚合酶DNA dependent DNA polymerase(DdDp)依赖于DNA的DNA聚合酶Ribonuclease H核糖核酸酶Hcoconut cadang-cadang viroid椰子可可树类病毒citrus exocortis viroid柑橘裂皮类病毒scrape刮伤BSE: bovine spongiform encephalopathy牛绵状脑病pathogenic proteins病原蛋白质insoluble不可溶解的mad cow disease 疯牛病Chapter 10In Vivo活体内Mutants突变体Carcinogenesis致癌作用The Ames Test埃姆斯试验Genotype基因型Phenotype表现型lowercase letters小写字母uppercase letters大写字母italics斜体字superscript上标progeny后代Screening筛选Selection挑选Penicillin青霉素Lysozyme水解酶Spheroplast原生质球Nutritional Mutants营养突变体Imprint印迹Prototroph原养型Auxotroph营养缺陷型histidine auxotrophs组氨酸营养缺陷型微生物Spontaneous自发的Induced诱发的Point mutations点突变Base-Pair Substitutions碱基置换Silent mutation沉默突变Missense mutation错义突变Triplet三联体Temperature-sensitive mutants 温度敏感突变体conditionally lethal mutants条件致死突变体Nonsense mutation 无义突变Back Mutations or Reversions回复突变Compensate 补偿Transposition转位,转座proof-reading校对epidemic流行病Mutagens诱变剂Base analogs碱基类似物Radiation 辐射Transposon转位子,转座子Site-Directed Mutagenesis定点突变Mutagenicity致突变性Protocol 方案salmonella enterica沙门氏肠菌Trp- auxotroph色氨酸营养缺陷型Errorprone错误倾向Plasmids质粒Homologous 同源的redundant pathways冗余的途径Homologous Recombination同源重组SSB protein单链结合蛋白RecA protein RecA蛋白Nick formation缺口形成Strand invasion链侵入Heteroduplex formation 杂合双链形成Transformation转化Transduction转导Conjugation接合Transfection 转染Artificially Induced Competence人工诱导感受态Acinetobacter不动杆菌属Azotobacter固氮菌属Bacillus杆菌属Streptococcus链球菌属Haemophilus嗜血菌属Neisseria奈瑟球菌属Thermus栖热菌属Electroporation电穿孔Generalized transduction普遍性转导Specialized transduction特异性(局限性)转导Recipient受体temperate or virulent温和的或者裂性的lysogenization溶源化作用randomly incorporate随机整合Phage Conversion溶源转变,噬菌体转变Prophage前噬菌体Polysaccharide多糖Nontoxin非毒素Corynebacterium diphtheriae白喉杆菌toxin 毒素Supercoiled configuration超螺旋构型Incompatibility 不相容性,不亲和性Episomes游离体,附加体Curing(噬菌体)治愈Conjugative可接合的Hfr (high frequency of recombination)高频重组Rhizobium根瘤菌属Pseudomonas of octane辛烷假单胞菌camphor and naphthalene樟脑和卫生球Bacteriocins细菌素Resistance Plasmids- R Plasmids抗性质粒Sulfonamides磺胺药物Streptomycin链霉素Spectinomycin壮观霉素fusidic acid梭链孢酸chloramphenicol 氯霉素tetracycline四环素mercury汞Therapies治疗物Diarrhea痢疾CFA-colonization factor antigen 入侵因子抗原hemolysin and enterotoxin溶血素和肠毒素a wider spectrum of activity广谱活性colicins大肠肝菌素subtilisin枯草杆菌蛋白酶NisinA乳酸菌肽Arolling cycle replication滚环复制pilus菌毛IS(insertion sequences)插入序列Interrupted Mating中断杂交Agitation搅拌transposable elements转座因子transposase转位酶inverted terminal repeats末端反向重复序列Conservation保存,保守Replicative重复的Bacteriophages噬菌体Cointegrate共合体cointegrate structure共合体结构Mutagenesis with Transponsable Elements用转座子诱变insertional inactivation插入失活neomycin and kanamycin resistance新霉素和卡那霉素抗性tetracycline 四环素biological mutagen生物诱变剂vector载体Integrons整合子Integrase整合酶Genetic Map基因图谱Operon操纵子Polycistronic mRNA 多顺反子mRNABidirection双向Highly expressed genes高度表达基因Horizontal gene transfer水平基因转移Haemophilus influenzae流感嗜血杆菌Hyperthermophiles极端嗜热微生物Mycoplasma genitalium生殖道支原体Chlorella 绿藻的一种Methanococcus jannaschii詹氏甲烷球菌Pseudomonas aeruginosa铜绿假单胞菌Saccharomyces cerevisiae啤酒酵母Streptomyces coelicolor天蓝色链霉菌Treponema pallidum苍白密螺旋体(梅毒密螺旋体)Thermotoga maritima海栖热孢菌Unidentified reading frame-URF未经确认的阅读框架Genomic mining基因组挖掘Paralogs侧向同源Orthologs直向同源obligate parasitic bacterium严格寄生菌Helicobacter pylori螺旋幽门菌cyanobacterium Synechocytis 蓝细菌introns内含子Plasmodium falciparum疟原虫Malaria疟疾Encephalitozoon cuniculi 家兔脑内原虫病Ustilago maydis玉米黑粉病Phytopathogenic fungus植物病原真菌smut disease黑穗病Chapter 11Stromatolites叠层石Fossiled 化石Filamentous丝状的Systematics系统学Taxonomy分类法Diversification多样化Phylogeny系统发生, 发展史Endosymbiosis内共生Prokaryotes原核生物trapped sediments捕捉的沉淀物phototrophic bacteria光养细菌anoxygenic phototrophic bacteria 厌氧光养细菌lipoprotein vesicles脂蛋白小泡cyanobacterium 蓝细菌entity实体ferrous亚铁的photosynthesis光合作用oxygenation加氧作用,氧气形成oxic有氧的ozone shield臭氧层eukaryotes cell真核细胞chemoorganotrophic化能有机营养mitochondrion线粒体cytoplasm细胞质chloroplast叶绿体endosymbiotic内共生的phototroph光养生物,光能利用菌symbionts共生体metazoan后生生物Evolutionary Chronometers进化时钟Homologous function相同功能Sequence alignment序列排列,序列对比ATPase ATP酶genetic recombination遗传重组Ribosomal核糖体的Phylogenetic系统发生的Cellular细胞的Microbial Community Analysis微生物群体分析phylogenetic tree系统发育树Evolutionary distance ED 进化距离fluorescent i n-s itu h ybridization荧光素原位杂交Horizontal (lateral) gene transfer 水平(侧向)基因转移human genome人类基因组nematode线虫yeast酵母mustard芥菜parasites寄生虫vertebrates脊椎动物Peptidoglycan肽聚糖Cellulose纤维素Chitin几丁质,壳质Archaea古生菌Lipids脂质Ester酯RNA polymerase RNA聚合酶Polypeptides多肽Framework框架Phenotype显型,表现型Phylogenetics系统发生学Classical Taxonomy Morphology传统形态分类学fatty acid methyl ester (FAME) 脂肪酸甲基酯hybridization杂交genus属Molecular fingerprinting分子指纹PCR amplification聚合酶链式反应扩增Speciation物种形成coexist 共存prime ecological niche最初生态位ecotypes生态型Nomenclature命名法Manual手册Chapter 18Biodiversity 生物多样性Quantification 定量microorganisms微生物habitats栖息地Enrichment富集培养Staining染色Radioisotopes放射性同位素Microelectrodes微电极in situ(原位)Pure Culture纯培养Counterselective反选择enrichment vehicle富集培养手段purple紫色phototrophic光养anaerobes厌氧微生物microbial ecosystem 微生物生态系统tubes试管Agar shake琼脂震荡法dilution 稀释molten agar熔化的琼脂serial dilution 系列稀释inoculum接种体most probable numbers (MPN)最大概率数The Laser Tweezers 激光镊子microscopy显微镜术infrared laser 红外线激光器micromanipulation device显微操作装置trapped捕集的laser beam 激光柱contaminating污染Stable Isotope稳定同位素Azotobacter n.固氮(细)菌。
菌株系统进化树的构建-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述菌株系统进化树的构建是一项重要的研究工作,它能够帮助我们了解不同菌株之间的进化关系和演化历史。
菌株系统进化树可以被看作是一种表示不同菌株间亲缘关系的有向无环图,它能够揭示这些菌株之间的共同祖先和演化路径。
菌株系统进化树是基于菌株间的遗传差异来构建的。
通过对不同菌株的基因组、基因序列和遗传标记进行比较分析,我们可以获得它们之间的遗传距离或相异度。
这些数据可以用来构建菌株系统进化树,从而揭示菌株间的进化关系。
构建菌株系统进化树的过程通常包括以下几个步骤:首先收集不同菌株的样本,提取其基因组或基因序列;然后对这些样本进行测序并得到相应的遗传数据;接着利用生物信息学方法对这些数据进行分析和比较,计算出菌株间的遗传距离;最后利用分子进化模型和统计方法构建进化树,并对其进行进一步的验证和分析。
菌株系统进化树的构建具有重要的应用价值。
首先,它可以帮助我们确定不同菌株之间的亲缘关系,进一步理解它们之间的演化过程和机制。
其次,菌株系统进化树可以为微生物分类学和菌群动态变化研究提供重要的参考和指导。
此外,对于研究菌株的致病性、抗药性和生物学特性等方面,菌株系统进化树也具有重要意义。
综上所述,构建菌株系统进化树是一个重要而复杂的研究课题。
通过比较和分析菌株间的遗传数据,我们可以揭示菌株间的亲缘关系和进化历史,进一步推动微生物学和生物进化学的发展。
在接下来的内容中,我们将详细介绍构建菌株系统进化树的方法和应用,以及对未来研究的展望。
1.2 文章结构文章结构是指文章的组织框架和各个部分的排列顺序。
一个良好的文章结构能够帮助读者更好地理解和掌握文章的内容,并且能够使文章的逻辑关系更加清晰和流畅。
本文的结构分为引言、正文和结论三个部分,具体如下:引言部分(Introduction):在引言部分,首先要对菌株系统进化树的概念进行介绍,解释其所涉及的基本概念和理论背景。
真菌生命树的系统发生和系统基因组学近二三十年来,分子系统发生学从最初的建立到不断发展,已成为真菌的比较生物学的重要研究手段。
曾经仅局限于分类学的系统树如今已广泛地应用到真菌生物学中并为了解主要生命形式的进化、描述复杂的生物群落以及实验生物学的预测提供了广泛的进化进化理论基础。
在基因组领域这一趋势愈发显著,系统发生学和基因组学逐渐结合到一起并孕育出了一门崭新的学科—系统基因组学。
虽然这是一门年轻的学科,但它已经应用到通过进化关系来预测同源性和不规则基因,以及基于基因组范围的对离散同源序列数据基因组的最大量—至少是大量—的采样对比分析。
下面,让我们来了解一些目前这一领域的相关进展:(i)基于多基因系统发育的真菌系统发生学目前的地位;(ii)目前在分类真菌界里的进化关系中的进化假说;(iii)通过基因组采样来推断进化关系的应用。
真菌分子系统学作为真菌分子系统发育的第一个领域,rRNA在鉴定推断这一界的系统发生关系时发挥了极其重要的关系。
rRNA以各种形态广泛分布在自然界中,含有核苷酸保守区域,并以此为基础促进了宇宙原初物种的进化。
既而,rRNA核苷酸数据的收集和排序也因此变得浅显易懂并使真菌分子系统发生的研究从上世纪90年代开始呈指数级增长。
虽然这些分析仅是基于少量的数据,但是针对真菌和类真菌的系统发生的研究已取得了大量的里程碑式的发现。
这些发现包括异鞭毛水霉菌和黏液菌的胞外替换,动物界和真菌界间的封闭进化关系识别,壶菌,结合菌,担子菌,子囊菌的单元菌物鉴定,子囊菌和担子菌的单源支持及他们间的姊妹组关系。
??尽管取得了这些进展,由于rRNA数据仅限于与之相关的功能,要不断地了解真菌世界的进化过程还需要掌握更多相似不同源基因,特别是蛋白质编码的基因。
由于在真菌系统中最大的两个RNA聚合酶(RPB1 RPB2)和翻译延伸因子TEF广泛地得到应用,PCR技术和测序引物也随之得到极大发展。
这些基因提供了对rRNA系统发育的测评支持,并提供了更多形态学和生物学上的稳定性测试,他们还提供了起始多基因系统发生产生的未加工数据,致使真菌系统发生从基因树形式过渡到物种树。
??为使多基因系统发生得到进一步发展,真菌系统协会创办了Research Coordination Network Deep Hypha.该协会的主要宗旨在于加快收集真菌系统生命树的多基因序列数据采集。
这也是AFTOL工程的贡献之一。
该工程推动了以下六方面的核苷酸序列采集:细胞核小亚基rRNA,细胞核大亚基rRNA,线粒体小亚基rRNA,RPB1,RPB2和TEF---真菌中目和科的分类单元目标集(Lutzoni et al., 2004)。
AFTOL筹集了2000多个分类单元的5000多条公开可用序列并发展了真菌中额外引物的数据采集(更多完整序列及引物请登录WASABI研办的网站: Kauffet al.,2007])。
在多基因数据集的采集日趋完善的同时,基于模型的复杂核苷酸序列数据集系统发生分析算法也在不断发展。
由于电脑处理器愈发强大以及相关计算分析软件的支撑(如:RAxML [Stamatakis,2006] GARLI [Zwickl,2008] MRBAYES[Ronquist and Huelsenbeck, 2003] and PhyloBayes [Lartillot and Philippe,2004] ),对大型多基因数据集的最大似然估计和贝叶斯计算如今也得到广泛应用。
今年来对多基因编码数据的强化分析也提高了系统发生的分辨率测算(Matheny et.al.,2007; Hofstetter et.al.,2007),并且证明了蛋白质编码的基因RPB1,RPB2和TEF比rRNA基因拥有更高层次的系统发生信息量(Townsend,2007; schoch et.al.,2009)。
当我们把筹集相对大的多基因序列以及分析他们的能力有机地结合在一起时,我们就获得了目前对于真菌进化的最精确的了解。
真菌生命树这里提到的真菌生命树,我们是指单源种的真菌界以及其下的各个亚门中所包含的。
简明起见,这里不再讨论真菌以外的其它门类(例如:卵菌门),尽管他们很重要并且很多学者也在研究。
我们的讨论将集中在更高级的分类学中,侧重于真菌进化中主要的真菌进化枝。
目前真菌包含1个亚界,6个类群,10个亚门,35个纲,12个亚纲以及129个目(Hibbett Et.al.,2007)。
这些分类群主要是以系统发生学的分析为基础区分,并能支持对单源群种的研究。
因此,一些传统意义上的分类并未被编入此分类办法中,其他门类的真菌(如,壶菌)对此有更为精细的用途。
毋庸赘言,随着近年来更细致地研究,这个分类办法也随之得到完善,基于这一标准的多基因分类系统发生学分析也应提供更为可信的准则。
Hibbett提出的命名法是基于在2007年最初被Eriksson 和Wynka应用到子囊菌门中的相关命名细则,这就是说,针对更高级的分类命名必须具有详尽的描述以及归入合理的种类,唯有如此方能消除之前的命名中存在的混淆和不确定性。
真菌生命树的早期家系分枝对于真菌生命树的早期家系分类包含早期被分类在壶菌门中的游动孢子类(James et. Al.,2006),结核菌门中的无鞭毛丝状真菌(White et. al.,2006)和小孢子目(Keeling and Fast 2002)(见图1)。
小孢子目主要是一类单细胞的动物细胞内寄生虫(Gill and Fast 2006;Liu et.al.,2006),他们的系统发生学替换一直存在争议。
他们拥有高度退化的基因组及相对高的核苷酸替换率(Keeling and Slamovits,2004)。
继而,相比起其它分类来说,他们拥有更少的轮廓鲜明的共同直系同源基因的。
由于这些基因明显属于直系同源,核苷酸位置上的同源性往往很难获得,这还体现在显著的核苷酸替换率以及DNA分子复杂的平面构型上。
起初小孢子目被分类在真核原生生物界,这被公认为为了分类上的简便性以及是属于非单源的。
近来的针对蛋白质编码数据的系统发生学分析则支持了小孢子目是真菌界家系的早期分枝(Keeling,2003;James et. al., 2006),或者至少是真菌界的一个姊妹类群(Liu et al., 2006)。
Hibbett亦是按照前面提及的配置将小孢子目归为真菌的一类。
其中更为激发人们的一个关于小孢子目系统发育的假设是由James在2006年提出的,基于5个细胞核基因和1个线粒体位点,该假设认为小孢子目属于Rozella, 壶菌的一类,是其它真菌的细胞内寄生物,这形成了真菌最早的进化分枝。
当然,不得不说,这也有可能是分子进化研究中由于常规手段的疏漏而造成一个分类上的误区。
一个更近期的对基因组组构的分析通过同线性模型的性位点提供了对这个分析模型关系的支持。
由此可见,对于小孢子目和Rozella, 的定位仍旧难以捉摸,这两个重要分类的区划仍需后续研究。
尽管已知游动孢子(有鞭毛的)由一个<1000的真菌物种群体组成,但要了解早期该门类关键的系统发生关系仍需更为精确的细节。
所有的游动孢子类别均会产由本应只具有单根鞭毛的多鞭毛游动孢子。
直到前些年真菌中的游动孢子的类别才被编目到壶菌中(Barr,1992)。
通过对多基因的系统发生分析才得出壶菌的组成并不是单源的(James et. al., 2000,2006a 2006b)。
并且,这些真菌中的多源家系占据了大部分的真菌生命树的较原始的分枝。
双核亚界双核亚界包括大多数已知的真菌物种(大于95000种),还包括子囊菌和担子类群。
通过判断在整个生命进程中是否出现常规的菌丝和一个双核状态来确定属不属于双核亚界,尽管两个类群在整个生命周期内的构成部分有很大差别。
典型的是,双核状态在担子菌门中是个历时长久的、生长迅速的状态。
但对于子囊菌类来说,双核状态是个短暂的产囊或性生殖状态。
在多核亚界中真菌也出现多细胞生物(子实体量产),它像一个独立的产品在子囊菌类和子但菌类中进化发展。
担子菌门包括三个亚门:柄锈菌亚门、黑粉菌亚门和伞菌亚门。
正如之前提过的,为避免混淆单元名称和非正式名称,每个亚门都以一个属别来命名。
然而,这些亚门在生态和形态上有所不同,分别还包括锈菌类、黑粉菌类和蘑菇。
三种亚门之间彼此的关系还不完全清楚,目前只是以担子菌为主干网,描绘并把它们分成了三个类群。
柄锈菌亚门是第二大亚门,包含了八类和十八种。
尽管大多数研究人员对锈菌类很熟悉,但这个亚门还包括担子菌类酵母、黑粉真菌、昆虫共生体以及之前归类为子囊类的真菌。
因此,柄锈菌亚门是又一个更为多样的分支。
由于它们经常处于活体营养的性质和复杂的生活史,现在仍然是一个更具挑战性的实验群体。
黑粉菌亚门包括两类九种及大多数植物的病原-黑粉真菌。
它存在于柄锈菌亚门和黑粉菌亚门中,因此我们可以看到冬孢子的产生,核配和减数分裂发生在这些包子的原菌丝上。
三菌亚门包括三类(分别是银耳纲、花耳纲和伞菌纲)和二十一种由孢子果形成的肉质担子菌门。
伞菌亚门中银耳纲是最早分叉的血统,他包括胶质菌类和有丝状酵母生长形式的物种。
这些真菌包括木头衰变的中介菌、真菌寄生物及医学上对人类越来越重要的病原体。
花耳纲也产生凝胶状的孢子果,这些常常是木质产物。
,但它们的祖先与伞菌纲的更为相似,而不是银耳纲。
伞菌亚门包含所有的肉质担子菌类,特别是蘑菇、牛肝菌、海螺、痂和尘菌,它代表了已知担子菌门中最大的群体及尚存在争议,与森林系统息息相关的最为重要的真菌,包括外生菌根、树木的致病菌还有木头、垃圾衰变的中介菌。
它还包括绝大多数在蘑菇产业中普遍培养的种类(例如:中国黑果冻蘑菇、小蘑菇、香菇、平菇)和一些更为值钱的烹饪蘑菇(例如:鸡油菌、牛肝菌、松茸)。
一些更具特色的生物模型,从担子菌类基因学和细胞生物学的角度来说,也都属于伞菌亚门。
对担子菌门的形态和生态进化特征方面的了解已经有了可观的突破,这些对了解其基因发展史有重要意义。
有隔膜的担子和重复性的孢子萌发是柄锈菌亚门的代表,黑粉菌亚门、银耳纲、花耳纲和伞菌纲很有可能是担子菌的祖先,传统无隔担子和担子萌发受限于牙管的形成,目前限制到了伞菌亚门。
腐生生态是多个独立派生根菌血统的祖先。
最后,孢子果形态学对进化关系的预测不准。
这或许是对分子系统最为戏剧性的影响,正如许多之前存在的关于进化关系及他们的关系的假设都是建立在孢子形态学的基础上的。
利用分子系统学对孢子形态学的祖先特征状态进行重组,反映出孢子形态学是在真菌进化中更为可靠的特征。
这些在所有的主要孢子形态学都显现了出来(例如:蘑菇、尘菌、海螺、痂等等),并在担子菌门的整个进化过程中已经被追溯过多次。