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北大核心 CSTPCD CSCD
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摘要: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....
摘要:异常球菌属菌株作为耐辐射微生物代表的具有对辐射、氧化、干燥等胁迫的极端抗性.随着耐辐射微生物的不断分离和鉴定,以及4株异常球菌属菌株全基因组序列的测定,耐辐射微生物及其基因资源的应用受到了极大的关注.综述了异常球菌属及其基因资源的研究与利用,并分析和展望了该属微生物及其基因资源在环境保护和生物修复、人类健康、生物技术和农业产业等方面的潜在应用前景....
[专利] 发明专利 CN201010168142.0
摘要:本发明发现耐辐射异球菌Deinococcus?radiodurans?R1中的pprM基因具有增强原核生物及植物的抗旱能力。本发明构建了包含上述基因的重组载体,把它们分别导入原核及真核宿主细胞。实验证实,将pprM基因在原核宿主细胞及植物中表达后,均能增强对干旱环境的抗性。
[硕士论文] 李新娜
微生物学 中国农业科学院 2011(学位年度)
摘要:冷激蛋白(cold shock protein,Csp)通常在冷环境下大量合成,普遍存在于动物、植物和真细菌中。这类蛋白含有结合RNA和ssDNA的特异冷激结构域,具有RNA分子伴侣或转录增强子的功能,在生物冷胁迫适应反应中起着重要的调节作用。耐辐射异常球菌(Deinococcusradiodurans)R1含有1个csp-like基因,其突变导致细胞对电离辐射敏感,但该基因是否具有冷激蛋白功能尚不清楚。本论文通过基因突变、Biolog技术和转录组学分析等对csp-like基因的功能及其调节作用进行了深入研究,取得如下研究进展:
   csp—like基因编码一个10kDa的蛋白,包含86个氨基酸残基。序列分析发现,它与Bacillussubtilis的CspB一致性为50%,含有结合RNA和ssDNA的特异冷激结构域。实时定量PCR分析显示,csp-like基因15℃冷激2 h上调1.87倍,其表达具有冷激诱导特性。△csp突变株较野生型R1菌株在最适温度时生长缓慢,15℃低温生长停滞。研究结果表明,该基因产物是一个典型的冷激蛋白。
   Biolog分析发现,△csp突变株较野生型R1菌株的碳源利用水平显著改变,csp缺失造成细胞对葡萄糖等8种碳源利用显著下降,3种碳源利用提高。凝胶阻滞实验结果表明,D.radioduransCsp结合富含胸腺嘧啶的ssDNA,也结合Y-box(ATTGG)序列或其反向互补序列,结合序列分析推测,Csp可能通过结合其启动子上游Y-box反向互补序列增强自身表达。
   为了进一步研究csp基因对细胞代谢的调控作用,本论文开展了正常生长条件下野生型R1菌株和△csp突变株的转录组学分析。结果表明,csp突变导致466个基因表达上调,322个基因表达下调,表达差异基因产物与细胞壁/细胞膜/细胞包膜生物合成、翻译/核糖体结构和生物合成、复制重组和修复、信号转导机制、能量产生和转换、氨基酸运输和代谢、脂类运输和代谢以及次级代谢产物的合成运输和分解代谢等有关。实时定量验证了该结果。其中,类胡萝卜素合成相关基因整体表达增强,其合成关键基因crtI上调2.8倍。细胞形态观察和色素含量测定发现csp突变株培养物及菌落颜色加深,胞内及胞外类胡萝卜素含量显著增加,表明csp基因参与了细胞色素合成的调控。ddrB、ddrI、recd、pprA和irrE等DNA应答反应和损伤修复蛋白多数被诱导表达,氧化抗性蛋白基因表达下调,推测csp导致氧化抗性蛋白下降是造成突变株对UV辐射敏感的主要原因。肽聚糖合成相关基因和细胞包膜S层蛋白基因表达上调,细胞超微结构的电子显微镜观察显示,突变株细胞壁最外层物质增多呈泡状溢出甚至脱落;ABC转运子相关基因的表达显著变化,显影质谱分析显示,突变株细胞多肽或脂多肽类物质分布改变,表明csp影响了细胞包膜的正常形态建成和物质运输。
   本研究表明,耐辐射异常球菌冷激蛋白Csp通过直接或间接的调控作用,影响了细胞的多种生理胁迫反应,包括细胞的抗氧化保护、DNA损伤修复及色素合成等过程,为进一步揭示耐辐射异常球菌极端环境的适应机制奠定了理论基础。
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