魚腥藍細菌PCC7120中嚴謹反應相關基因relana的鑒定及功能分析.pdf

1、魚腥藍細菌PCC7120是一類絲狀固氮藍細菌。當培養(yǎng)基中缺乏化合態(tài)氮源后，魚腥藍細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，在這個過程中細胞的形態(tài)及代謝活動發(fā)生變化。
　　鳥苷四磷酸(ppGpp)是嚴謹反應的效應分子。在營養(yǎng)缺乏的情況下，細菌體內積累p

2、pGpp，ppGpp含量的變化導致細胞的生理代謝活動發(fā)生變化，從而保證細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)魚腥藍細菌中存在relA/spoT的同源基因all1549，本文將其命名為relana。當培養(yǎng)基中缺乏化合態(tài)氮源后，relana上調表達2倍左右，并且翻譯融合菌株的熒光觀察結果表明Relana蛋白特異性地定位在營養(yǎng)細胞中?；パa大腸桿菌的實驗表明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中表達野生型拷貝的rela加基因能夠互補突變體的表型。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之前補加化合態(tài)氮源到培養(yǎng)基中，突變體可以回復正常生長。另外，hetR基因在突變體中不能正常地上調表達，而且異位超表達hetR基因亦不能夠回復突變體的表型。因