耐辐射奇球菌同源重组修复机制研究新进展

耐辐射奇球菌是迄今为止人们发现的地球上最抗辐射的生物之一。本文根据本实验室和国内外关于该菌耐辐射的最新研究成果,以各个修复蛋白为线索,详细介绍了耐辐射奇球菌同源重组修复机制上取得的进展。     

耐辐射球菌抑菌圈试验过程中出现的问题与分析

[目的]分析耐辐射球菌抑菌圈试验过程中出现的问题并提出解决方法。[方法]采用已发表的基因组序列作参考,对来自于耐辐射球菌的所有菌株均用TCY培养基或者TGY平板在30℃条件下进行培养,参照Debabrota等的方法进行抑菌茵圈试验,所用突变体源于以前的试验。[结果]分析认为,在做耐辐射球菌抑菌圈试验的过程中,首先需要注意的是严格灭菌,每次重新拿到超净工作台上的离心管和钢圈都要进行严格的灭菌处理。试验前对上清液要进行高速离心,以防止在上清液中混有菌体,从而造成结果不准确。最好在进行抑菌圈试验以前,先对上清液中是否含有菌体做一个前期试验,以免造成后面不必要的麻烦。[结论]该研究所提出的解决方法对做好以后的试验具有借鉴意义.     

耐辐射异球菌pprM基因克隆及功能预测

[目的]通过耐辐射异球菌(Deinococcus radiodurans)pprM基因可能功能的研究,为进一步开发利用耐辐射微生物宝贵基因资源奠定基础.[方法]通过PCR方法克隆pprM基因,利用穿梭表达载体pRADZ3将其转入大肠杆菌内,通过冲击试验分析其功能.[结果]pprM基因转入大肠杆菌,发现该基因能提高大肠杆菌的抗盐、耐旱能力.[结论]pprM基因是一个非常重要的抗逆基因,在农业育种方面有极好的应用前景.     

耐辐射异常球菌DNA损伤修复重要功能蛋白的研究进展

耐辐射异常球菌(DR)具有对致死剂量的电离辐射极端的抗性,但对其超强辐射抗性的分子机制仍缺乏深入了解。耐辐射异常球菌基因组分析显示其拥有许多与修复相关的基因或蛋白,转录组学和蛋白组学分析等研究表明该菌能通过复杂的代谢途径控制的网络系统有效地调整并修复DNA。近年来已分析和鉴定了许多与DNA损伤修复,特别是辐射诱导的DNA双链断裂修复相关的蛋白,这些功能蛋白的研究有助于我们加深对其极端抗性机理的认识。主要针对DR双链断裂修复系统中重要功能蛋白的研究进展进行了概述,以期为DNA修复机理的基础研究及应用研究奠定基础。     

耐辐射奇球菌DNA损伤响应开关蛋白PprI的研究进展

耐辐射奇球菌是迄今为止发现的最具辐射抗性的生物之一。其体内的Ppr I蛋白在整个DNA辐射损伤修复过程中起着必不可少的作用,ppr I作为一个细胞全局性的开关基因,协调控制DNA损伤响应与修复过程中众多细胞通路的基因表达。本文探讨了Ppr I在耐辐射奇球菌抗辐射和抗氧化中的生物学功能、相关结构功能以及对其他原核及真核生物抗逆性的影响,并展望了其潜在的生物学新功能与意义,旨在为进一步研究耐辐射奇球菌的辐射抗性机制提供理论依据。     

高压脉冲电场法提取耐辐射奇球菌中类胡萝卜素的研究

为探讨高压脉冲电场(PEF)电学参数致耐辐射奇球菌破壁提取类胡萝卜素的影响及最佳工艺参数,采用正交试验法,分析了电场强度、处理时间、频率和脉宽4种电场参数对类胡萝卜素提取效果的影响。结果表明,PEF技术提取类胡萝卜素的最优提取水平组合为:电场强度30 kV·cm^-1,处理时间30 s,频率30 Hz,脉宽10 μs。该条件下,提取量为75.06 μg·g^-1,与未进行电场处理的样品提取量48.27 μg·g^-1相比,增加了55.5%。本研究结果为PEF技术的工业化大规模应用提供了理论依据。     

耐辐射球菌DNA修复机制研究新进展

耐辐射球菌是迄今为止发现的最耐辐射的原核生物,是研究DNA损伤与修复的模式生物.根据国内外实验室和本实验在耐辐射球菌研究上取得的最新研究成果,本文从该细菌的结构特征、分子防御机制、重要修复基因、基因组学和蛋白质组学等方面综述了耐辐射球菌在DNA修复机制方面取得的进展,探讨了未来揭示该细菌独特高效的DNA修复分子机理可能采取的途径.     

耐辐射异常球菌高温胁迫下双组份系统 dtrAB基因的功能分析

分析预测了耐辐射异常球菌(Deinococcus radiodurans)基因组中的一对双组份蛋白DtrA（DR_A0009）和DtrB（DR_A0010）。生物学软件分析结果显示,DtrA含有组氨酸激酶（HisKA_3）结构域和ATP酶（HATPase_c）结构域,且有4个跨膜区;DtrB含有接收结构域和HTH结构域,且有Lux家族的调控蛋白。两者共同构成一个转录单元。分别构建了dtrA和dtrB基因缺失突变株（ΔdtrA和ΔdtrB）,发现42℃高温胁迫条件下,2个突变株的生长和生存率明显低于野生型菌株,而正常培养温度（30°C）条件下,突变株和野生型菌株的生长无差异。QRT\|PCR分析显示,dtrA或dtrB基因突变导致了热激相关基因发生下调。推测双组份蛋白DtrAB参与了耐辐射异常球菌在高温胁迫下的调控作用。     

耐辐射异常球菌K+吸收蛋白ktrA基因功能研究

耐辐射异常球菌(D. radiodurans R1)ktrA基因(DR_1666)编码的K+吸收蛋白在盐胁迫和渗透胁迫中起着重要作用。采用QRT\|PCR分析表明在盐和D\|山梨糖醇胁迫条件下,野生型菌株中ktrA基因表达均显著上调。同时采用融合PCR方法和同源重组技术,构建ktrA基因缺失突变株(ΔktrA),以野生型菌株DR做对照,分别用不同浓度的氯化钾和D\|山梨糖醇对突变株进行胁迫处理。结果显示,突变株ΔktrA对氯化钾和D\|山梨糖醇的敏感性明显高于野生型,表明ktrA基因在菌株耐受高盐和高渗透胁迫时起重要作用。该结果为深入研究D. radiodurans R1菌株中ktrA基因的功能提供了很好的基础。     

耐辐射奇球菌对受损湿地土壤的生态修复研究

为探究微生物和植物在受损入海河口附近重金属污染的盐碱滩涂湿地上的生态修复效果,选择适合于该类型区域的生态修复方法,通过极端微生物——耐辐射奇球菌、盐生翅碱蓬及其组合处理等方式在受损滩涂湿地进行修复作用研究,分析不同处理对滨海湿地的修复效果。结果表明,上述处理均能部分改良试验区域土壤的物理、化学、生物学性质;添加耐辐射奇球菌后,土壤微生物数量显著增加、重金属Cd(II)含量降幅达25.24%、有效磷含量增加12.75%、有机质含量增加13.1%、水溶性盐含量降低3.37%;耐辐射奇球菌处理在增加土壤有效磷、有机质和微生物数量,降低Cd(II)和水溶性盐含量等指标方面优于其它处理,表现出更为明显的修复效果。本研究结果为利用极端微生物进行受损湿地生态修复提供了理论依据和实践参考。