黃色粘球菌DZ2中溫度應(yīng)答ECF-σ因子的研究.pdf

1、胞質(zhì)外功能σ因子(ECF-σ)是一類簡(jiǎn)單而多變的可替代σ因子，參與細(xì)胞對(duì)環(huán)境信號(hào)的感知和應(yīng)答，是原核生物普遍使用的一種基本的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)與轉(zhuǎn)錄調(diào)控機(jī)制。以復(fù)雜多細(xì)胞群體行為及次級(jí)代謝產(chǎn)物產(chǎn)生能力而聞名的粘細(xì)菌（Myxobacteria）是一類廣泛分布的環(huán)境微生物，可以耐受包括營養(yǎng)、溫度、pH、滲透壓、氧化等在內(nèi)廣泛的環(huán)境刺激而生長發(fā)育，但是對(duì)其生態(tài)適應(yīng)機(jī)制卻研究甚少。
　　前期石美琳碩士以黃色粘球菌（Myxococcus xanthu

2、s）DK1622基因組為參考序列，在M.xanthus DZ2菌株中構(gòu)建了所有未見報(bào)道的35個(gè)ECF-σ因子和14個(gè)anti-σ因子的基因敲除突變株，分析了它們?cè)诟鞣N非生物環(huán)境信號(hào)下的生長發(fā)育表型。在此基礎(chǔ)上本論文開展了如下研究:
　　一、以其篩選出的專一性溫度信號(hào)應(yīng)答ECF-σ因子MXAN_3959和MXAN_7214以及一個(gè)全局性信號(hào)應(yīng)答（對(duì)所研究的環(huán)境信號(hào)均產(chǎn)生應(yīng)答）ECF-σ因子MXAN_4147為靶標(biāo)，研究它們各自的信號(hào)

3、傳導(dǎo)途徑。首先通過基因回補(bǔ)菌株構(gòu)建及表型分析，證實(shí)突變表型確實(shí)是由各基因的缺失所導(dǎo)致的。利用RT-qPCR技術(shù)檢測(cè)了特定環(huán)境信號(hào)下各基因表達(dá)量的變化，結(jié)果顯示除了全局性信號(hào)應(yīng)答ECF-σ因子MXAN4147的表達(dá)量在Na+脅迫條件下的表達(dá)量下降外，其他基因在相應(yīng)條件下均有不同幅度的上升，這與它們各自突變體的生長表型是一致的。
　　鑒于在沒有環(huán)境刺激時(shí)，絕大多數(shù)ECF-σ因子與其同源的anti-σ因子結(jié)合而失活，我們又通過共轉(zhuǎn)錄實(shí)驗(yàn)

4、、細(xì)菌雙雜交系統(tǒng)分析了上述ECF-σ因子可能的anti-σ因子，結(jié)果表明，MXAN_3960、 MXAN_7215和MXAN_4148可能分別為MXAN_3959、MXAN_7214和MXAN_4147對(duì)應(yīng)的anti-σ因子。為預(yù)測(cè)它們可能參與調(diào)控的靶基因，我們?cè)诖_定了它們各自所在的operon后，利用5'RACE技術(shù)檢測(cè)了各自的轉(zhuǎn)錄起始位點(diǎn)，獲得了MXAN_3959、MXAN_7214的啟動(dòng)子序列，并以其為探針，預(yù)測(cè)了它們可能參與調(diào)控

5、的靶基因。以上結(jié)果初步闡明了M.xanthus DZ2中MXAN_3959和MXAN_7214參與高溫應(yīng)答的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路。另外，本文還對(duì)上述ECF-σ因子進(jìn)行了異源表達(dá)和純化，正在通過體內(nèi)、外實(shí)驗(yàn)嘗試鑒定各自調(diào)控的靶基因。以上結(jié)果不僅為闡明粘球菌中ECF-σ因子參與的溫度應(yīng)答調(diào)控機(jī)制奠定了基礎(chǔ)，也為相關(guān)研究提供了技術(shù)積累。
　　二、利用已有的突變株，篩選參與M.xanthus DZ2生物因素應(yīng)答的ECF-σ因子，重點(diǎn)分析了各突變株