嗜盐菌紫膜的研究论文

正是基于这样的认识，2001年回国后，向华接过了极端微生物遗传操作系统构建这面大旗，并把目光投放在海洋极端嗜盐古菌上。“极端嗜盐古菌是广泛存在于海水晒盐场、盐湖甚至古海洋沉积物等高浓度盐环境的一大类极端微生物，包括约18个属。”向华介绍说，“极端嗜盐古菌中蕴藏着丰富的极端嗜盐酶类、特殊脂类、生物表面活性物质、蛋白类抗生素（嗜盐菌素），以及重要的生物纳米材料‘紫膜’和生物可降解塑料前体物PHA等。我们现在工作的目的是在极端嗜盐古菌中构建用途广泛的遗传操作平台，并对极端古菌重要功能物质进行开发、改造和利用。”完成了国际上第一个极端嗜盐嗜碱古菌质粒的全序列测定及遗传学分析，成功构建了多个具有自主知识产权的克隆表达载体“我们已在极端嗜盐古菌分子生物学，尤其是遗传操作平台领域取得重要进展。”向华透露，研究人员现已从不同类群的极端嗜盐古菌中分离了多个质粒，进行了详细的分子机制分析，并成功构建了多个具有自主知识产权的克隆表达载体，已申请国家发明专利多项。 对于其研究经过，向华说，“我们对约30株不同种类的极端嗜盐碱古菌进行质粒普查，从其中一株中分离到一个新的质粒。经过全序列测定表明，这个质粒大小约为，含有三个开放阅读框，它们位于质粒的同一条链上。”据介绍，这项研究完成了国际上第一个极端嗜盐嗜碱古菌质粒的全序列测定及遗传学分析，论文已在极端微生物国际专业杂志Extremophiles上发表；以该质粒为基础构建的新的载体系统，已成功转化多种极端嗜盐古菌，完成了多个受体菌的限制修饰系统的分析，论文也已在国际杂志发表，并申请了国家发明专利。在国际上首次发现了嗜盐菌素可能的抗性基因；克隆了嗜盐菌素可能的调控基因和转运加工基因，并完成了一个目前极端嗜盐古菌中最小的质粒的克隆及全序列的测定在另一项研究中，工作人员对60余株中性极端嗜盐古菌进行了质粒普查，发现了一个新质粒，完成了分离克隆、全序列测定和GenBank注册。研究表明，该类质粒可能代表了极端嗜盐古菌一个新的质粒类型，具有较高的理论价值。由于这项工作的原创性及明确的应用前景，其构建的载体受体系统也已申请国家发明专利保护。 此外，向华课题组的研究人员还在极端嗜盐古菌中发现并分离纯化了一种抑菌谱广性质稳定的新的蛋白类抗生素，并完成了其理化性质、氨基酸序列及抑菌谱分析，进而完成了其基因克隆和序列测定；新近又在国际上首次发现了嗜盐菌素可能的抗性基因；克隆了极端嗜盐古菌热诱导启动子，首次进行了其转录起始位点的确定并对其可能的调控机制进行了分析；研究组还克隆了嗜盐菌素可能的调控基因和转运加工基因，并完成了一个目前极端嗜盐古菌中最小的质粒的克隆及全序列的测定。向华介绍说，该项目自2002年10月启动以来，研究组已建成两个不同的载体受体系统系列，申请国家发明专利2项；在国际专业的SCI杂志发表论文3篇；在GenBank注册新基因序列7组（含新基因约12个，调控元件6个以上）。论文发表后，已引起本领域国际学术界的关注并产生了积极影响，美国佛罗里达大学及俄罗斯科学院2个实验室还表达了合作意向。

紫膜是一种具有光功能的蛋白质，是现在所知最简单的光驱动质子泵，具有突出的光致变色性能、瞬态光电响应性能和非线性光学性能，在太阳能电池、人工视网膜、光信息存储、神经网络、生物芯片等领域有广阔前景，同时也是制造纳米生物器件最理想的材料之一。