集胞藻PCC6803鎘離子耐受機(jī)制研究及抗性菌株改造.pdf

1、集胞藻集胞藻PCC6803鎘離子耐受機(jī)制研究及抗鎘離子耐受機(jī)制研究及抗性菌株改造性菌株改造CadmiumtolerancemechanismengineeringinSynechocystissp.PCC6803學(xué)科專業(yè)：生物工程研究生：徐樂指導(dǎo)教師：張衛(wèi)文教授企業(yè)導(dǎo)師：劉璐高級(jí)工程師天津大學(xué)化工學(xué)院二零一六年五月中文摘要中文摘要近年來，光合藍(lán)細(xì)菌作為“微生物細(xì)胞工廠”正受到越來越多的關(guān)注。藍(lán)細(xì)菌廣泛的存在于各種環(huán)境中，并且是地球上參與

2、碳和氮循環(huán)的重要組成部分之一，同時(shí)藍(lán)細(xì)菌也具有某些生物修復(fù)的作用，例如處理重金屬污染（尤其是鎘離子Cd2）等。Cd2是環(huán)境的重要污染物，對(duì)生物體有致命的毒性，因此研究藍(lán)細(xì)菌對(duì)Cd2的調(diào)控機(jī)制具有重要的意義。Sll0649是已經(jīng)鑒定到的集胞藻PCC6803中與Cd2耐受性相關(guān)的應(yīng)答調(diào)控蛋白。本研究中，為了鑒定應(yīng)答調(diào)控蛋白Sll0649的下游調(diào)控位點(diǎn)，我們首先使用DNAAffinityPurifiedchip（DAPchip）的方法，鑒定與

3、Sll0649直接結(jié)合的DNA位點(diǎn)。結(jié)合qPCR與電泳遷移率變動(dòng)分析（EMSAs）的結(jié)果表明，slr0946的上游啟動(dòng)子區(qū)域得到了富集，說明與Sll0649蛋白具有相互作用。為進(jìn)一步確定slr0946的功能，我們構(gòu)建得到Δslr0946突變株，與野生株相比，Δslr0946對(duì)Cd2脅迫更加敏感當(dāng)Cd2條件為5.0M，同時(shí)，將slr0946基因互補(bǔ)到Δslr0946突變株后，在Cd2濃度為5.7M條件下檢測，敏感性又隨之消失，表明slr0

4、946確實(shí)參與了集胞藻PCC6803的Cd2耐受性。為了提高藍(lán)細(xì)菌集胞藻PCC6803的Cd2耐受性，我們?cè)谝吧曛蟹謩e過表達(dá)了sll0649和slr0946基因，同時(shí)也將先前研究中發(fā)現(xiàn)的與Cd2脅迫相關(guān)的兩個(gè)基因sll1598和slr0798分別進(jìn)行了過表達(dá)，結(jié)果表明在Cd2濃度為5.7M時(shí)，過表達(dá)slr0946，sll1598和slr0798都可以提高野生株的Cd2耐受性。本研究鑒定了集胞藻中Sll0649蛋白調(diào)控的與Cd2耐受性相