趋磁细菌与磁小体讲稿ppt课件

1、趋磁细菌与磁小体四川大学生命科学学院四川大学生命科学学院2019级生物科学实验班级生物科学实验班 张昭然张昭然趋磁细菌的定义n趋磁细菌Magnetotactic bacterium是一类在外磁场的作用下能作定向运动并在体内构成纳米磁性颗粒的细菌，其主要分布于土壤、湖泊和海洋等水底污泥中 趋磁细菌的发现n趋磁细菌是在1975年由勃莱克摩Richard P. Blakemore发现的，他发现这些细菌在显微镜下察看时总是移向载玻片的一边。假设拿一个磁铁接近载玻片，细菌就会向磁铁的N极挪动。n后来，人们相继在南、北半球的海水、湖泊、池塘、稻田底部表层淤泥和潮湿的土壤中分别到趋磁细菌。 趋磁细菌的特点n

2、趋磁菌为微好氧菌, 革兰氏染色阴性(G 一)n在北半球分别到的趋磁菌会向地理北极(即地磁南极S) 游动; 在南半球趋磁菌那么趋向地理南极(即地磁北极N )泳动; 在赤道附近那么既有趋向S极, 也有趋向N 极的.趋磁细菌分“追南型、“追北型和“混和型。进化需求与趋磁性n趋磁细菌不很喜欢氧气，需求从富氧区移至贫氧或无氧区。在水中，含氧量随着水深度的添加而降低，所以趋磁细菌生活在水性环境底部。它们用它们的磁性罗盘判别方向。 那么它们如何做到这一点呢？对于趋磁性的其他说法n以为菌体是为避开表层水因含氧较高引起的毒害作用，游向水域的厌氧或者微好氧区域；n或者能够是微生物利用铁的氧化复原反响过程中产生的一

3、种代谢物的副产品具有磁性。n也能够是过剩铁的贮藏；另外也能够与菌体分解过氧化氢的才干有关 不同形状的趋磁细菌球形、卵形的趋磁细菌杆形趋磁细菌螺旋形的趋磁细菌多细胞聚集体趋磁细菌磁小体的定义趋磁细菌在细胞内矿化合成有生物膜包被、纳米尺寸单磁畴级别晶体磁铁矿Fe3O4或胶黄铁矿Fe3S4颗粒，在细胞内多呈链状陈列。磁小体链作为趋磁细菌的“生物磁针感受地球磁场或外加磁场，使菌体沿磁场方向定向游弋。磁小体的合成遭到趋磁细菌基因的严厉控制，形状和大小具有菌株特异性，即每种趋磁细菌所合成的磁小体大小和形状是均一的。 磁小体的形状透射电镜磁小体的形状透射电镜磁小体的优点n1有生物膜包被，且处于超顺磁性范围，

4、不易聚集，具有良好的分散性；n2磁小体膜上带有大量生物活性基团，可用于与其他分子的共价衔接，且衔接其他分子后可方便地经过外加磁场分别纯化；n3载药磁小体在体内经过降解磁小体外膜的方式即可实现药物的释放；n4生物来源使其具有良好的生物相容性和平安性。 磁小体膜磁小体的运用领域n趋磁细菌产生的微小磁铁比人类本人做的要好。n用于分子生物学研讨、靶向药物开发、疾病早期诊断试剂盒的开发、肿瘤磁热疗、核磁共振成像对比剂的开发、环境分子监测平台的开发、信息记录资料的开发、航空头盔密封件等密封资料的开发等。 n趋磁细菌和化石磁小体的研讨对认识生命来源和进化、探求地外生命遗址、研讨生物地磁呼应机制和解析生物矿化

5、过程具有重要意义。n30多年来，趋磁细菌的研讨不断处于地球科学、生物矿化、微生物学、天体生物学、纳米磁学和生物纳米资料及其生物仿生学等抢手学科的国际研讨前沿。趋磁细菌和磁小体运用的局限性n由于趋磁细菌在环境中需求微好氧条件，且营养类型属于化能自养，使得培育趋磁细菌时常遇到问题。n在对趋磁细菌磁小体合成机制的研讨中，常运用基因敲除的方法获得缺陷型，并与野生型对比进展研讨。但是操作繁琐并且所得缺陷型不稳定。n论文：趋磁细菌和磁小体运用的局限性n虽然趋磁细菌磁小体的生物技术潜能被人们所认识，但至今没有商业的运用，这主要与趋磁细菌难以培育及磁小体构成量有关；n另一个重要缘由是人们对趋磁细菌磁小体生物矿

6、化过程的生物化学和遗传机制如细胞基质是如何控制磁小体的成核和增长，磁小体膜的构造和蛋白组成了解得不够n论文：细菌纳米磁小体有望作为靶向药物载体延伸阅读公共邮箱n综述：中国生物工程杂志china biotechnology,2019,25(7),2127n中国生物工程杂志，趋磁细菌的磁小体2019，25，7：2127n微生物学通报，趋磁细菌磁小体研讨进展，2019,333nBIOMAGNETISM ，Extraction of Magnetosome from Acidthiobacillus ferrooxidans2019 Vol . 5 No. 3nGeophys. J. Int. (20

7、21) 177, 3342Magnetite magnetosome and fragmental chain formation ofMagnetospirillum magneticum AMB-1: transmission electronmicroscopy and magnetic observationsnEarth and Planetary Science Letters 293 (2019) 368376Biomineralization, crystallography and magnetic properties of bullet-shapedmagnetite magnetosomes in giant rod mag