本发明专利技术涉及一株“神舟十号”飞船返回舱中分离得到的微生物粪产碱菌Alcaligenes faecalis LCT‑AF1，其特征在于：粪产碱菌LCT‑AF1为革兰氏阴性，非发酵性的短杆菌；对环氧树脂、酯类聚氨酯、醚类聚氨酯、硫化天然橡胶与聚乙烯醇聚缩醛5种高分子材料均具有腐蚀能力。粪产碱菌LCT‑AF1全基因组序列总长度为3.91 Mbp，GC含量56.00 %，包括3551个编码序列和65个RNA基因，COG数据库比对共注释到22组COG 功能分类。本发明专利技术对研究密闭飞行器内微生物种类分布及航天器表面材料安全防护等提供了一定帮助。
【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粪产碱菌LCT-AF1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
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粪产碱菌LCT-AF1。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粪产碱菌LCT-AF1，其保藏号为CGMCC No.12577。所述的粪产碱菌LCT-AF1，为革兰氏阴性，非发酵性的短杆菌，对该菌进行16S rRNA克隆测序鉴定其为粪产碱菌。所述的粪产碱菌LCT-AF1，其全基因组序列总长度为3.91 Mbp，GC含量56 %，包括3551个编码序列和65个RNA基因，COG数据库比对共注释到22组COG 功能分类。其地面1g重力对照组菌株经重测序大小为3.895 Mbp，GC含量56.01 %，模拟微重力组菌株经重测序为3.895 Mbp，GC含量56.01 %，而空间飞行组菌株经重测序为3.892 Mbp，GC含量56.01 %。5种高分子材料腐蚀实验分析发现：LCT-AF1空间飞行组与地面1g重力对照组菌株对环氧树脂、酯类聚氨酯、醚类聚氨酯、硫化天然橡胶与聚乙烯醇聚缩醛5种高分子材料均具有腐蚀能力；但空间飞行组菌株对环氧树脂与醚类聚氨酯的腐蚀能力较地面1g重力对照组菌株增强。附图说明图1粪产碱菌LCT-AF1的扫描电镜图。图2粪产碱菌LCT-AF1的进化树分析图。图3粪产碱菌LCT-AF1的菌落平板形态图。图4粪产碱菌LCT-AF1的生物膜形成分析。图5粪产碱菌LCT-AF1在环氧树脂为唯一碳源培养条件下增长曲线。图6粪产碱菌LCT-AF1在不同条件下对环氧树脂腐蚀能力的SEM观察分析。图7粪产碱菌LCT-AF1在酯类聚氨酯为唯一碳源培养条件下增长曲线。图8粪产碱菌LCT-AF1在不同条件下对酯类聚氨酯腐蚀能力的SEM观察分析。图9粪产碱菌LCT-AF1在醚类聚氨酯为唯一碳源培养条件下增长曲线。图10粪产碱菌LCT-AF1在不同条件下对醚类聚氨酯腐蚀能力的SEM观察分析。图11粪产碱菌LCT-AF1在硫化天然橡胶为唯一碳源培养条件下增长曲线。图12粪产碱菌LCT-AF1在不同条件下对硫化天然橡胶腐蚀能力的SEM观察分析。图13粪产碱菌LCT-AF1在聚乙烯醇缩甲醛为唯一碳源培养条件下增长曲线。图14粪产碱菌LCT-AF1在不同条件下对聚乙烯醇缩甲醛腐蚀能力的SEM观察分析。图15粪产碱菌LCT-AF1的COG功能分析图。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、粪产碱菌LCT-AF1的表型1. 菌株来源：对“神舟十号”飞船返回舱内部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LCT-AF1，保存于中国普通微生物菌种保藏中心，保藏号为 CGMCC No.12577。2. LCT-AF1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-AF1与粪产碱菌 Alcaligenes aquatilis LMG 229969 (T)的相似性为99.80%（图2）。3. 形态学表型与生物被膜实验：粪产碱菌LCT-AF1样品进行稀释涂布，进行革兰氏染色。LCT-AF1为革兰氏阴性，非发酵性的短杆菌。将粪产碱菌LCT-AF1单菌落接种至平板上观察菌落的生长形态，并用扫描电镜观察其显微形态，菌体单个、呈短杆状或球状排列（图1）。粪产碱菌LCT-AF1在软琼脂上有明显的成片生长现象（菌苔）（图3）。试管法是一种简单快捷所需试剂和仪器等实验条件较低的一种生物被膜鉴定方法，被广泛运用于生物被膜的初步定性检测。对具有腐蚀突变的粪产碱菌LCT-AF1进行生物被膜相关研究发现： LCT-AF1在太空密封舱或模拟微重力条件下生物膜形成机率增加（图4）。4．腐蚀性实验：选择航天器已采用的5种高分子材料环氧树脂、酯类聚氨酯、醚类聚氨酯、硫化天然橡胶和聚乙烯醇聚缩醛为粪产碱菌LCT-AF1腐蚀特性研究对象。分别以这5种高分子材料为唯一碳源对菌株LCT-AF1进行培养，在不同时间点进行取样并测定培养液在600 nm波长下的吸光度（OD600），以判断细菌利用单一高分子材料作为唯一碳源的生长情况。具体操作如下：向100 mL无菌三角烧瓶中倒入40 mL无机盐基础培养基，每个培养瓶中加入10个高分子材料试样，接种5 mL菌悬液，透气膜封口，放入32℃，相对湿度为75%的恒温本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种“神舟十号”飞船返回舱中分离得到空间粪产碱菌Alcaligenes faecalis LCT‑AF1，其保藏号为：CGMCC No.12577。
【技术特征摘要】
1.一种“神舟十号”飞船返回舱中分离得到空间粪产碱菌Alcaligenes faecalis LCT-AF1，其保藏号为：CGMCC No.12577。2.根据权利要求1所述的粪产碱菌LCT-AF1，其特征在于：革兰氏阴性，为非发酵性的短杆菌，16S rRNA鉴定为粪产碱菌。3.根据权利要求1所述的粪产碱菌LCT-AF1，其特征在于：其全基因组序列总长度为3.91 Mbp，GC含量56 %，包括3551个编码序列和65个RNA基因，COG数据库比对共注释到22组COG 功能分类，其地面1g重力对照组菌株...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘长庭，张学林，黄兵，周宏，王俊峰，郭英华，姜学革，刘岩，徐绸，余昳，李佳，
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
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