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《安徽农业大学》 2014年
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耐辐射异常球菌转录调控蛋白CarD在高温胁迫下的功能研究

吴港  
【摘要】:高温胁迫的亚致死量诱导细胞应答引发热激反应。热激反应保护细胞和生物体免受损伤,促进细胞恢复正常生理活性。在热胁迫下,大肠杆菌增加了热激蛋白的转录,通过σs和σ32诱导热激调控子启动,为菌体提供热激耐受性。枯草芽孢杆菌则通过dnaK和groESL操纵子、σB依赖的一般胁迫蛋白以及其他热诱导蛋白酶或分子伴侣开启和关闭相应的基因来适应高温胁迫。此外,细菌中还存在一种全局水平的调控机制,这种机制不针对某一基因而是直接作用于核糖体蛋白和RNA聚合酶,这种机制称为严紧反应。有研究者认为CarD作为分枝杆菌的一种必需的蛋白通过结合RNA聚合酶来调控rRNA转录。CarD也可以功能上替代大肠杆菌中的DksA,通过严紧反应来调控rRNA转录。热激条件下的耐辐射异常球菌中CarD蛋白是否存在相同的调控机制,目前仍不清楚。本研究以耐辐射异常球菌为研究对象,利用实验室已有的carD缺失突变株△carD,就耐辐射异常球菌的carD基因在热激反应中起的调控作用进行了相关研究。并取得了以下相关结果:1.在正常生长环境下,CarD缺失对耐辐射异常球菌的生长无影响。2.突变株△carD 48℃热激4h后生存能力明显低于野生型R1,在热激到5h时表型差异最明显。3.荧光定量PCR结果说明CarD蛋白可能是在热激1h之后开始对热激相关基因起调控作用,诱导热激蛋白的表达。4.Biolog分析显示,突变株△carD较野生型R1在碳源利用上发生变化。其中△carD对尿苷、次黄苷和丙酮酸甲酯的利用率显著提高,而carD缺失导致菌株对谷氨酰-谷氨酸、乙酸、松二糖、蔗糖、D-核糖和α-D-葡萄糖的利用率显著下降。5.carD缺失导致菌株分裂不均匀,多呈现二分体形态。热激4h之后,大部分突变株△carD死亡破裂,剩余菌体的细胞壁起皱褶,细胞质地变软,细胞质内的物质也变得松散。6.用几丁质标签诱导表达蛋白,蛋白大小约19.9KDa,CarD蛋白小部分在上清中,大部分在沉淀里,这可能与蛋白本身性质有关。7.CarD能影响基因DR_1314、dnaJ1、DR_0326和DR 0972的转录,但可能不是直接相关。综合以上结论,推测CarD在热激条件下可能通过严紧反应,而不是针对单个基因,在全局水平调控耐辐射异常球菌的热激反应。
【学位授予单位】:安徽农业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2014
【分类号】:Q935

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