转抗辐射总体调控基因irrE大肠杆菌的耐盐性及转录谱分析

来源 :中国农业科学院 | 被引量 : 0次 | 上传用户:kaiping56
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
耐辐射异常球菌(Deinococcus radiodurans)R1具有超强的电离辐射抗性和干燥抗性。IrrE是该菌的DNA损伤修复的总开关蛋白,并且蛋白组学研究显示该蛋白还具有总体调控胁迫响应、能量代谢、转录调控、信号传递等作用。除了IrrE能有效提高大肠杆菌的辐射抗性和氧化抗性外,我们发现IrrE还能够增强大肠杆菌的抗逆性能以及植物的耐盐能力。本研究以模式生物大肠杆菌(Escherichia coli)作为研究对象,分析IrrE异源表达对提高E. coli非生物逆境耐受性的作用,利用E. coli全基因组芯片分析IrrE对E. coli在正常生长及盐冲击条件下全基因组转录调控的影响。(1)IrrE能提高E. coli在UV辐射、氧化、高温、酸性pH、高渗透压胁迫,特别是高盐胁迫下的耐受性。在含有0.65M NaCl的M9培养基和含1M NaCl的LB培养基中,携带空质粒的对照菌株不能生长,而携带irrE基因表达载体的菌株能良好生长;同时,电镜观察显示表达IrrE的菌株在盐胁迫和盐冲击下细胞结构基本完整,而对照菌株的细胞结构严重受损。Biolog结果显示,较对照菌株IrrE表达菌株的代谢谱发生明显变化。(2)利用全基因组芯片研究比较正常生长条件和盐冲击下IrrE表达菌株和对照菌株的表达谱。正常生长条件下,IrrE引起E. coli差异表达的基因有441个,其中307个基因表达上调,134个基因表达下调;另外,5个小分子RNA表达上调,1个小分子RNA表达下调。在1M NaCl冲击60min后,IrrE引起E. coli差异表达的基因有IrrE导致了654个基因表达上调,240个基因表达下调;9个小分子RNA表达上调,2个小分子RNA表达下调。这些差异表达基因主要分为如下几类:代谢相关(如serA、aidB、aceAB等),转运和膜相关(如proP、slp、mscL等),调控(如evgA、yhiE、yedO等),胁迫响应(如bfr、dps、katE等),DNA重组及修复(如recE、uvrC、mutL等)。其中,DNA重组及修复相关表达上调的基因如uvrC和mutL在UV辐射中保护E. coli起重要作用。胁迫响应基因katE在氧化胁迫中发挥保护作用。正常条件下参与谷氨酸型抗酸支路的调控和功能基因yhiO、evgA、yhiE和gadABC表达均上调,可能与IrrE增强E. coli的抗酸性有关。正常生长条件下,受IrrE诱导上调基因中有为71个RpoS依赖型基因,这些基因包括了海藻糖合成酶基因otsAB和谷氨酸型抗酸体系基因gadABC和yhiO以及其他胁迫响应基因bfr、dps、katE和osmBC,这些基因编码的蛋白通常在E. coli胁迫反应中发挥重要的生理作用,推测与IrrE提高E. coli对多种胁迫抗性有关。(3)IrrE的表达不仅导致高盐诱导的海藻糖合成相关基因otsAB表达上调还促进了海藻糖降解相关基因treBC表达下调,暗示在IrrE的作用下细胞内海藻糖积累,盐冲击下甘油降解支路的相关基因表达下调,可能导致细胞内渗透性保护物质甘油的积累。此外,相对于对照菌株中在高盐条件下受抑制的代谢、膜转运系统的基因(如purN、fliO、flgH等),受IrrE诱导表达上调。上述结果表明IrrE可能作为一个全局性调控蛋白增强E. coli的耐盐性。
其他文献
在现实教育生活中,校长的任免大多依地方行政领导的意愿,受地方政府各部门控制,在业务管理上又受到教育行政部门的领导,同时受到的这双重领导都是直接领导,使得中小学的内部管理大多是一种外在控制模式。校长处在这种模式下,很容易形成惟上级马首是瞻,对上级忽左忽右的指令亦步亦趋,对某些事还要“玩得圆”,为某些人还要“办点事”,对谁都是“好好好”,以此来使得位子坐得牢,使学校的管理和发展蒙受损失。不接受上级的领
目的:探讨全腹腔镜与腹腔镜辅助胃癌根治术治疗局部进展期远端胃癌的近期疗效。方法:选取限期手术的60例胃癌根治术患者,随机分为全腹腔镜组(观察组)与腹腔镜辅助组(对照组)
胶质瘤是颅内常见的肿瘤之一,因其侵袭性强、生长迅速、术后复发率高、病死率高,目前该病的治疗仍是医疗界面临的难题。除手术治疗和放疗外,药物化疗也是临床上较为常用的治
全面介绍了国外空空导弹及其派生型在2008年的发展状况,重点叙述了在研的“联合双任务制空导弹”和“流星”的最新进展和试验情况,已服役导弹AIM-120、AIM-9X和AS—RAAM的最新
时下,很多地方评价学校、评价教师的教学成绩时,大多以学生考试成绩的优秀率、及格率来衡量。通过笔者的感受和理解,只看两率的评价方法也存在一些问题,最大的弊端就是造成了学生之间受教育的不公平。  评价指标就是教学工作的指挥棒。因此,必须有一些具体的细则来制约和评价教师的工作。评价教师成绩看两率,主要看重的就是学生成绩的优秀率和及格率。在这一过程中,有两部分学生很明显受到了伤害:  一类是基础很差的学生
分析了桥梁的典型病害及其成因,介绍了桥梁检测数据中钢筋混凝土简支板缺损状况评价原则,探讨了简支板梁缺损状况变权评定方法,以正确分析处理桥梁检测数据,保证桥梁检测的有
道德与法治是一门与学生生活密切相关的学科,学生的一言一行、一举一动几乎都与这门学科有着直接或者间接的联系。因此,教师在教学中要多创设问题情境,让学生在思考中提升学
目的:通过观察中药石甘散对戊四氮(PTZ)致痫模型大鼠血清Glu含量的影响,探讨石甘散治疗癫痫的相关机制.方法:60只Wistar大鼠,随机分为正常组、模型组、石甘散组、石菖蒲组、甘松
随着新媒体的产生及广泛应用,高校大学生深受新媒体带来的影响,新媒体对高校思想政治教育带来了机遇的同时也带来了巨大的挑战。深入研究新媒体时代高校思想政治教育的双重影
学校文化表现为师生员工的一言一行、学校多年渐变的制度和校园环境。江苏省泰兴市洋思中学自上世纪80年代初以来,不断推进现代学校文化建设,形成了别具一格的学校文化,使学校走