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随着社会经济和工业的发展，大量污染物被排放到环境中，给人类的生存和发展造成了现实和潜在的威胁。其中砷由于具有普遍存在、应用广泛和高危害性等特征，已成为人们普遍关注的环境污染问题之一。自然界中的砷会经生物代谢而降低毒性，对砷污染的生物治理具有重要意义。然而，目前对于砷的生物代谢机制尚不清楚，生物治理进展缓慢，因此开展对耐砷生物的发现及耐受机制的研究显得尤为重要。作者以Tetrahymena shanghaiensis, Tetrahymena borealis,Tetrahymena corlissi三种四膜虫为对象研究了无机砷（AsⅤ）对四膜虫的毒性效应，在对数期前期暴露砷后计算各四膜虫的24h半数效应浓度（EC50），大小为：T.corlissi(110.09mg/L)> T. shanghaiensis (14.09mg/L)> T. borealis (3.10mg/L)。与其他生物相比较，三种四膜虫对砷具有较高的耐受性。随后，分别分析了其全基因组数据，并从中发现了与其它生物砷甲基化酶基因高度相似的序列。采用AUGUSTUS软件预测到了三个基因的编码区序列，通过序列比对发现所预测的基因氨基酸序列具有与已知生物砷甲基化酶高度相似的保守基元和半胱氨酸（Cys）位点。进一步对三种四膜虫砷甲基化酶(arsM)基因附近基因进行分析，发现三种四膜虫arsM基因附近各存在数个与嗜热四膜虫高度同源的基因，而砷代谢相关基因曾连锁存在于许多生物中如真菌、细菌等，而这一发现与四膜虫砷代谢调控机制的关系还有待进一步研究。随后，作者分别以三种四膜虫为实验材料，研究了As(Ⅴ)诱导下砷甲基化酶基因的表达情况及As(Ⅴ)在四膜虫体内形态的变化情况。采用实时定量荧光PCR（RT_qPCR）技术对As(Ⅴ)诱导下砷甲基化酶基因表达情况进行了分析，结果显示，三种四膜虫砷甲基化酶基因在砷存在下表达明显上升。采用高效液相-等离子体耦合质谱仪（HPLC–ICP–MS）对As(Ⅴ)在四膜虫体内形态变化的分析结果发现，三种四膜虫体内都存在四种不同形态的砷，分别为：As(Ⅴ),As(Ⅲ), MMA和DMA，而T. shanghaiensi还存在一种未知形态的砷；对三种四膜虫体内总砷及各形态砷的含量进行分析还发现，四膜虫对砷具有很高的代谢及收集能力。以上实验结果证明三种四膜虫体内均存在砷甲基化现象，结合砷甲基化酶基因鉴定结果，作者认为三种四膜虫的砷甲基化是在砷甲基化酶催化下完成的。而在此之前，原生动物中仅在梨形四膜虫（Tetrahymena pyrifornis）砷甲基化现象及砷甲基化酶存在。本研究结果不仅发现了新的具有砷甲基化能力的四膜虫，也说明砷甲基化现象在原生动物中普遍存在，更对生物砷甲基化机制及砷的生物检测治理等研究提供了新线索。