开题报告内容:
一、选题的目的及意义:
微生物是地球上分布最广泛、生命形式最活跃的生物,在整个生态系统中,微生物可利用各种各样的无机盐、有机化合物,在高温,低温,甚至嗜盐嗜碱等极端环境中生存繁衍。微生物作为整个生态系统中的生产者和分解者,起着至关重要的作用,参与并发挥了自身所具备的生态功能。微生物具有丰富的物种多样性和遗传变异多样性,以此来适应各种各样的生存环境。
我国地理环境复杂多样,气候多变,是世界上微生物多样性最为丰富的国家之一,此次试验将从中国南海带回来的样品中分理出红杆菌科细菌,并进行多相分类学研究对该细菌的归属进行大体分类。对微生物进行准确的分类、鉴定和命名确定其分类学地位,可以使我们能够更清楚的认识微生物的特性进而更加有效的利用微生物资源。
二、国内外研究现状:
红杆菌是 Suzuki 等,最初从日本放射性温泉中分离得到的高度抗辐射细菌,对电离辐射也有极强的抗性; 台湾红杆菌是从台湾中部地区未照射样本山温泉中分离得到的,此菌嗜温耐盐,具有强的抗辐射特性。但这类菌的耐辐射机理尚不明确。
随着随着载人飞船、航天飞机和空间站的出现,人类在空间停留的时间逐渐延长,宇宙射线特别是能够穿透飞行器的高能粒子与微重力的复合作用对空间飞行人员健康的影响成为备受关注的问题。研究微生物抗辐射机理,可为航天员太空飞行辐射防护提供借鉴。于是科学家们对红杆菌的抗辐射机理进行了猜测与研究。
辛冰牧等研究发现,YIM93620和YIM9941菌体细胞中含有较高的SOD活性和CAT活性。辐射能够导致细胞内产生大量的自由基,活性氧自由基可以损伤细胞内的DNA分子,这种损伤主要是碱基的错配,核苷酸的缺失和单链DNA断裂。超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶(POD)能够有效地清除细胞内的超氧阴离子自由基、羟基自由基和过氧化氢等对细胞的毒害作用极强的活性氧自由基,因此生物体内的SOD、CAT和POD活性的高低和所含有的其他保护物质的量,在一定程度上也决定着对辐射抗性的强弱。Fisher的研究证实了自由基清除剂或抗氧化剂能够有效的减轻辐射损伤。Slide认为D.radiodurans细胞内低氧化状态是其DNA双链抗损伤的重要原因。
周燕霞等利用兰州重离子加速器对阳性菌株YIM93620和BCRC17173,阴性菌株E.coliK-12进行不同剂量的12C6 照射,并进行重离子生物学效应比较。结果表明红杆菌YIM93620和台湾红杆菌BCRC17173是耐重离子辐射研究的良好材料,进一步研究其耐重离子辐射的机制,可为航天医学防护事业提供理论基础。对于降低人在进行长期和星际飞行时重离子辐射引起的癌症、白内障和其他疾病的患病风险具有重大意义。
现在,每一个新种微生物的分类学鉴定与描述通常是运用多相分类学方法,这其中包括基因型,表型和化学分类分析三个主要研宄层面去确定新种微生物。
