一种空间葡萄球菌LCT-H4制造技术

一种空间葡萄球菌LCT‑H4，更具体的说是一种太空微生物，运用空间技术从“神舟九号”飞船返回舱内部冷凝水分离获得。其特征：化学异养革兰阳性菌，有菌毛，与琥珀葡萄球菌Staphylococcus succinus亲缘关系最近，对环氧树脂等5种高分子材料具有腐蚀能力。LCT‑H4全基因组序列总长2.78Mbp，具有2,562个蛋白编码基因和27个RNA基因。其中334个蛋白注释为 “一般功能预测”，260个蛋白为“氨基酸转运和代谢”，186个蛋白为“糖转运和代谢”，176个蛋白为“无机盐离子转运和代谢”，167个蛋白为“转录”，145个蛋白为“翻译、核糖体结构和形成”，206个蛋白为“未知功能”。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于微生物及生物
，涉及一种新的微生物菌株葡萄球菌LCT-H4以及其生物学特性、基因组DNA序列，利用生物信息学技术进行了组学分析，获得其在基因组的特性。
技术介绍
在随着人类空间探索活动的日益频繁，宇宙空间成为了人类活动的一个重要领域。太空密闭舱中存在着特定的微生物群落。虽然每一件物品都经过了严格消毒，微生物仍会随航天员身体、人体分泌物、航空部件等进入太空，并在航天器密闭舱室内形成特定微生物群落，既包括无害微生物，也包括一些致病性和腐蚀性微生物。“和平”号运行十余年来空间站内检测到234种微生物。太空密闭舱内的特殊环境因素，包括微重力、弱磁场和粒子辐射等，使得微生物会产生变异，导致它们对生存环境的要求很低，更加容易生长和繁殖，某些微生物的腐蚀性会增强。太空密闭舱中腐蚀性微生物的大量繁殖，使得各种航天材料逐渐产生腐蚀，加速航天器件的降解耗损，将可能导致空间站内的设备运行失灵，影响航天器的长期正常运行及其在轨使用寿命, 甚至对飞行安全也会造成很大威胁。航天器服役条件恶劣，在轨时间长，而维修条件相对不足，一旦发生微生物腐蚀设备故障，损失不可估量。国外载人航天器在轨经验和国内地面研究的初步结果表明，微生物会严重威胁航天设备安全。开展长期太空密闭舱中微生物对航天器材腐蚀的机理及防控措施研究，深化对载人航天器中微生物风险的认识和加强相关技术储备，探索更加有效的载人航天器微生物综合控制措施，为载人航天器的研制和运营提供技术支撑。针对空间环境下微生物材料腐蚀研究，目前尚无葡萄球菌的相关报道。
技术实现思路
在本专利技术的目的在于提供一种空间葡萄球菌LCT-H4。对空间菌株进行表型检测，然后对其进行全基因组测序，阐明该细菌的特性及用途。本专利技术提供的菌株葡萄球菌LCT-H4，其保藏号为CGMCC 12572。所述的葡萄球菌LCT-H4，革兰阳性菌，具有菌毛，与琥珀葡萄球菌Staphylococcussuccinus亲缘关系最为相近。对环氧树脂、酯类聚氨酯、醚类聚氨酯、硫化天然橡胶和聚乙烯醇聚缩醛5种高分子材料具有腐蚀能力。所述的葡萄球菌LCT-H4，全基因组序列总长度为2.78Mbp，GC含量为33.8%，具有2,562个蛋白编码基因和27个RNA基因。其中2302个蛋白被分类注释为21类COG家族，其中334个蛋白注释为 “一般功能预测”，260个蛋白注释为“氨基酸转运和代谢”，186个蛋白注释为“糖转运和代谢”，176个蛋白注释为“无机盐离子转运和代谢”，167个蛋白注释为“转录”，145个蛋白注释为“翻译、核糖体结构和形成”，206个蛋白注释为“未知功能”，以及其他。附图说明图1葡萄球菌LCT-H4的革兰氏染色。图2葡萄球菌LCT-H4进化树。图3葡萄球菌LCT-H4在不同琼脂浓度平板表面的菌落扩散。图4葡萄球菌LCT-H4在透射电镜下的特殊结构形态观察。图5葡萄球菌LCT-H4的biolog生化特征。图6葡萄球菌LCT-H4在环氧树脂为唯一碳源培养条件下增长曲线。图7 葡萄球菌LCT-H4对环氧树脂腐蚀的SEM观察。图8葡萄球菌LCT-H4在酯类聚氨酯为唯一碳源培养条件下增长曲线。图9 葡萄球菌LCT-H4对酯类聚氨酯腐蚀的SEM观察。图10葡萄球菌LCT-H4在醚类聚氨酯为唯一碳源培养条件下增长曲线。图11 葡萄球菌LCT-H4对醚类聚氨酯腐蚀的SEM观察。图12葡萄球菌LCT-H4在硫化天然橡胶为唯一碳源培养条件下增长曲线。图13 葡萄球菌LCT-H4对硫化天然橡胶腐蚀的SEM观察。图14葡萄球菌LCT-H4在聚乙烯醇缩甲醛为唯一碳源培养条件下增长曲线。图15 葡萄球菌LCT-H4对聚乙烯醇缩甲醛腐蚀的SEM观察。图16 葡萄球菌LCT-H4的COG功能分析和GO分析。具体实施方式下述实施实例中所用的实验方法，如无特殊说明，均为常规方法。下述实施实例中所用的材料、试剂，如无特殊说明，均可从商业途径获得。一、葡萄球菌LCT-H4的表型1. 菌株来源：对“神舟九号”飞船返回舱内部的冷凝水进行了微生物的采集，选用细菌培养基对样品进行初筛，然后挑取菌落形态不同的单菌落进行划线培养，纯化到单一菌株后，使用生理盐水加80%甘油保藏菌种。菌株命名为葡萄球菌LCT-H4，保存于中国普通微生物菌种保藏中心，保藏号为 CGMCC 12572。2. 葡萄球菌LCT-H4菌株16s rDNA鉴定：16S rDNA是16S rRNA序列的基因，长约1.5kb。将已分纯的单菌直接经菌液PCR扩增16S rDNA，部分通过菌液PCR较难扩增的单菌经扩大培养后提取基因组后扩增，扩增所用引物序列如下：SgF： AGAGTTTGATCATGGCTCAGSgR： TAGGGTTACCTTGTTACGACTT16S rDNA PCR产物用96孔millpore纯化系统纯化后准确定量，经ABI 3730xl全自动序列分析仪测序，测序结果使用Sequence scanner、Seqman等序列分析软件，将两向测序结果去掉首尾不可信序列后拼接，余下的约1350bp（双向测序）即用于同源性分析。所得16S rDNA序列在Eztaxon server 2.1数据库中进行比对，确定菌株大致的分类地位。所有单菌16S序列全部导入seqman，输出single file（fasta）后，经Mega 5.0软件clusterW多重比对，输出meg文件重新导入构建Neighbor-Joining tree。其中，phylogeny test method为bootstrap参数设置为1000。16s rDNA鉴定结果显示LCT-H4与琥珀葡萄球菌Staphylococcus succinus的相似性为99%（图2）。3. 形态学及运动表型：LCT-H4样品进行稀释涂布，进行革兰氏染色。葡萄球菌LCT-H4为革兰氏阳性杆菌，菌体单个、成双或成葡萄串状排列（图1）。将LCT-H4单菌落接种至不同琼脂浓度平板上观察菌落的扩散，并用透射电镜观察鞭毛、菌毛。葡萄球菌LCT-H4在软琼脂上有明显的扩散（图3）；透射电镜下H4观察到菌毛（图4）。4. 生化代谢（Biolog）实验：过夜培养葡萄球菌LCT-H4，离心收集菌体后，用接种液（IF）悬浮菌体配成指定浓度的菌悬液。将菌悬液按每孔100μl的量加入Biolog96孔板中，37℃孵育24h。孵育后，通过显紫色孔所产生的表型指纹同Biolog数据库中的数据进行比较（见图5）。该菌株生化代谢如表1。表1 葡萄球菌LCT-H4的biolog生化特征 可代谢利用的底物LCT-H4糊精 +/-D-麦芽糖 +/-D-海藻糖+龙胆二糖+ 蔗糖+ PH6+PH5+ α-D-乳糖+/- β-甲酰-D-葡糖苷 +N-乙酰-D-葡糖胺+/-1% NaCl + 4% NaCl + 8% NaCl+α-D-葡糖 +D-果糖 +D-半乳糖 +/-乳酸钠 +D-山梨醇 +D-甘露醇 +甘油 +/-D-果糖-6-磷酸 +/-盐酸胍+果胶 +D-葡糖酸 +/-D-葡糖醛酸 +/-葡糖醛酰胺+萘啶酮酸 +氯化锂+亚碲酸钾+氨曲南+丁酸钠+/-注：+ 阳性，表示LCT-H4可利用该底物生长；+/- 弱阳性，表示LCT-H4本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种空间葡萄球菌LCT‑H4，其特征在于：保藏号为CGMCC 12572。

【技术特征摘要】
1.一种空间葡萄球菌LCT-H4，其特征在于：保藏号为CGMCC 12572。2.根据权利要求1所述的葡萄球菌LCT-H4，其特征在于：革兰阳性菌，具有菌毛，与琥珀葡萄球菌Staphylococcus succinus亲缘关系最为相近；对环氧树脂、酯类聚氨酯、醚类聚氨酯、硫化天然橡胶和聚乙烯醇聚缩醛5种高分子材料具有腐蚀能力。3.根据权利要求1所述的葡萄球菌LCT-H4，其特征在于： LCT-H4的全基因组序列总长度为2.78Mbp，GC含量...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘长庭，张学林，姜学革，方向群，郭英华，王俊峰，李天志，周宏，潘磊，徐绸，黄兵，余昳，
申请(专利权)人：中国人民解放军总医院，
类型：发明
国别省市：北京;11