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1、魚腥藍(lán)細(xì)菌PCC7120是一類絲狀固氮藍(lán)細(xì)菌。當(dāng)培養(yǎng)基中缺乏化合態(tài)氮源后,魚腥藍(lán)細(xì)菌能夠分化形成異形胞行使固定大氣中氮源的功能。異形胞在菌絲體上呈現(xiàn)半規(guī)律的分布模式,菌絲體上每隔10-20個營養(yǎng)細(xì)胞就會有一個異形胞。異形胞將固定的氮源提供給營養(yǎng)細(xì)胞以維持菌絲體的生長。異形胞發(fā)育的整個過程持續(xù)20-24h,在這個過程中細(xì)胞的形態(tài)及代謝活動發(fā)生變化。
鳥苷四磷酸(ppGpp)是嚴(yán)謹(jǐn)反應(yīng)的效應(yīng)分子。在營養(yǎng)缺乏的情況下,細(xì)菌體內(nèi)積累p
2、pGpp,ppGpp含量的變化導(dǎo)致細(xì)胞的生理代謝活動發(fā)生變化,從而保證細(xì)胞能在脅迫條件下生存。同樣,異形胞發(fā)育早期也會有ppGpp積累的過程。我們發(fā)現(xiàn)魚腥藍(lán)細(xì)菌中存在relA/spoT的同源基因all1549,本文將其命名為relana。當(dāng)培養(yǎng)基中缺乏化合態(tài)氮源后,relana上調(diào)表達(dá)2倍左右,并且翻譯融合菌株的熒光觀察結(jié)果表明Relana蛋白特異性地定位在營養(yǎng)細(xì)胞中?;パa(bǔ)大腸桿菌的實(shí)驗(yàn)表明Relana具有合成和水解ppGpp的活性。在
3、relana中斷失活突變體MHRS中,ppGpp的合成能力受到嚴(yán)重的影響。另外,在缺乏化合態(tài)氮源后,MHRS突變體不能發(fā)育異形胞也不能維持生長。在突變體MHRS中表達(dá)野生型拷貝的rela加基因能夠互補(bǔ)突變體的表型。雖然突變體在缺乏化合態(tài)氮源3-6h后迅速的失去生存能力,但是如果在6h之前補(bǔ)加化合態(tài)氮源到培養(yǎng)基中,突變體可以回復(fù)正常生長。另外,hetR基因在突變體中不能正常地上調(diào)表達(dá),而且異位超表達(dá)hetR基因亦不能夠回復(fù)突變體的表型。因
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