008240612s2021      us  |||||||||||||||c||eng  d
■001000016931004
■00520240214095852
■006m          o    d                
■007cr#unu||||||||
■020    ▼a9798380622066
■035    ▼a(MiAaPQ)AAI28717443
■040    ▼aMiAaPQ▼cMiAaPQ
■0820  ▼a576
■1001  ▼aMcCausland,  Hayley  C.
■24510▼aGlobal  Analysis  of  Biomineralization  Genes  in  Magnetotactic  Bacteria▼h[electronic  resource]
■260    ▼a[S.l.]:▼bUniversity  of  California,  Berkeley.  ▼c2021
■260  1▼aAnn  Arbor  :▼bProQuest  Dissertations  &  Theses,  ▼c2021
■300    ▼a1  online  resource(82  p.)
■500    ▼aSource:  Dissertations  Abstracts  International,  Volume:  85-05,  Section:  B.
■500    ▼aAdvisor:  Komeili,  Arash.
■5021  ▼aThesis  (Ph.D.)--University  of  California,  Berkeley,  2021.
■506    ▼aThis  item  must  not  be  sold  to  any  third  party  vendors.
■520    ▼aMagnetotactic  bacteria  (MTB)  are  a  phylogenetically  diverse  group  of  bacteria  remarkable  for  their  ability  to  biomineralize  magnetite  (Fe3O4)  or  greigite  (Fe3S4)  in  organelles  called  magnetosomes.  MTB  can  account  for  up  to  30%  of  the  microbial  biomass  in  a  an  aquatic  habitat.  MTB  also  take  up  large  amounts  of  iron  from  the  environment  in  order  to  form  magnetosomes-they  are  estimated  to  take  up  anywhere  from  ~1-50%  of  dissolved  iron  inputs  into  the  ocean.  However,  relatively  little  is  known  about  the  ecology  of  MTB,  other  than  species  diversity  in  sampled  habitats.  On  the  contrary,  much  is  known  about  the  genetics  and  cell  biology  of  MTB.  The  majority  of  genes  required  for  magnetosome  formation  are  encoded  by  a  magnetosome  gene  island  (MAI)  and  many  of  their  functions  are  known.  However,  no  previous  studies  have  involved  unbiased  genetic  analysis  of  biomineralization  genes.  This  work  expands  the  genetic  toolset  for  studying  MTB  in  the  lab  and  identifies  novel  genes-or  functions  of  genes-that  have  an  impact  on  biomineralization.  Importantly,  this  dissertation  also  lays  the  groundwork  to  bridge  the  gap  between  genetic  and  environmental  studies  of  MTB.The  first  chapter  of  this  dissertation,  a  published  review  article,  covers  the  work  that  has  been  done  on  the  genetics  of  MTB  and  where  the  field  is  headed.  We  focus  on  the  genetics  behind  the  formation  of  magnetosomes  and  biomineralization.  Then,  we  cover  the  history  of  genetic  discoveries  in  MTB  and  key  insights  that  have  been  found  in  recent  years  and  provide  a  perspective  on  the  future  of  genetic  studies  in  MTB.The  second  chapter  of  this  dissertation,  a  published  primary  research  article,  takes  an  unbiased  approach  to  study  genes,  both  inside  and  outside  the  MAI,  needed  for  magnetosome  formation  under  different  growth  conditions.  First,  we  developed  the  use  of  random  barcoded  transposon  mutagenesis  (RB-TnSeq)  in  Magnetospirillum  magneticum  AMB-1  and  generated  a  library  of  tens  of  thousands  of  unique  mutant  strains.  The  RB-TnSeq  library  allowed  us  to  determine  the  essential  gene  set  of  AMB-1  under  standard  growth  conditions.  We  also  performed  magnetic  selection  screen  in  varied  growth  conditions  to  uncover  novel  genes  required  for  biomineralization  in  high  iron  and  anaerobic  growth  conditions.  We  discovered  more  nuanced  functions  for  the  MAI  gene  mamT  and  several  ex-MAI  genes  that  may  be  important  for  biomineralization.The  third  chapter  of  this  dissertation,  a  published  review  article  written  in  collaboration  with  Dr.  Andy  Tay,  covers  the  potential  uses  for  microfluidics  devices  for  studying  MTB  from  separating  cells  based  on  magnetic  properties  to  directed  evolution  to  single  cell  analysis.  Being  able  to  study  magnetotactic  bacteria  in  highly  controlled,  quantifiable  environments  will  be  a  boon  to  the  field.  Additionally,  using  microfluidics  devices  to  mimic  natural  environments  will  be  valuable  for  linking  the  cell  biology  and  genetics  of  MTB  to  their  ecology.  I  end  the  dissertation  with  a  concluding  chapter  on  the  future  prospects  for  employing  genetics  to  understand  the  molecular  mechanisms  of  biomineralization  in  a  variety  of  environmental  contexts.
■590    ▼aSchool  code:  0028.
■650  4▼aMicrobiology.
■650  4▼aGenetics.
■650  4▼aMolecular  biology.
■653    ▼aBiomineralization
■653    ▼aMagnetotactic  bacteria
■653    ▼aRB-TnSeq
■653    ▼aMagnetosome  gene  island
■653    ▼aMagnetosomes
■690    ▼a0410
■690    ▼a0369
■690    ▼a0307
■71020▼aUniversity  of  California,  Berkeley▼bMolecular  &  Cell  Biology.
■7730  ▼tDissertations  Abstracts  International▼g85-05B.
■773    ▼tDissertation  Abstract  International
■790    ▼a0028
■791    ▼aPh.D.
■792    ▼a2021
■793    ▼aEnglish
■85640▼uhttp://www.riss.kr/pdu/ddodLink.do?id=T16931004▼nKERIS▼z이  자료의  원문은  한국교육학술정보원에서  제공합니다.
■980    ▼a202402▼f2024