细胞分裂是所有生物细胞周期中最基本的生命过程之一。细菌、古菌、真菌、植物和动物的细胞分裂方式各不相同而呈现多样性。硫化叶菌拥有类似真核生物但较之更为简洁的遗传信息加工机器,并呈现出类似真核生物的细胞周期组织形式。近来,其细胞分裂机制也被证明与真核生物相似。因此,研究硫化叶菌的细胞分裂机制,对真核生物的相关研究具有非常重要的参考意义。古菌的细胞分裂机制呈现极大多样性,而对其细胞分裂机制的探索刚刚起步。许多泉古菌具有依赖真核生物ESCRT-Ⅲ同源蛋白的分裂机制。研究表明,CdvA、CdvB和CdvC蛋白参与细胞分裂。CdvA是只存在于泉古菌中的含卷曲螺旋（coiled-coil）的蛋白;CdvB 是真核生物 ESCRT-Ⅲ（Vps2/CHMP2）的同源蛋白;而CdvC则为真核生物负责ESCRT-Ⅲ复合体解聚的Vps4的同源蛋白。硫化叶菌中共含有四个ESCRT-Ⅲ的同源蛋白,除CdvB以外,其他的ESCRT-Ⅲ同源蛋白,Saci₀451（SiRe₁550）,Saci₁416（SiRe₁200）和 Saci₁601（SiRe₁388）中前两者也呈现出细胞周期性转录的模式。因此可以推断,很有可能与CdvB同源的SiRe₁200、SiRe₁550也参与这一过程,但是目前对于它们是否参与硫化叶菌细胞分裂及如何参与分裂还没有实验证据。因此,这三个ESCRT-Ⅲ同源蛋白在细胞分裂过程中的作用以及它们与CdvA、CdvB和CdvC蛋白的关系等问题亟待研究。本文利用实验室近期建立起来的冰岛硫化叶菌遗传学体系,尝试构建冰岛硫化叶菌S.islandicus三个ESCRT-Ⅲ同源蛋白 SiRe₁200、SiRe₁550、SiRe₁388等的基因敲除或超表达菌株,对三种蛋白的功能进行遗传学研究。同时,利用显微免疫荧光细胞定位的方法分析其细胞定位。首先我们构建了过表达SiRe₁200羧基端loop区缺失的表达菌株S.islandicus/pSeSD-SiRe₁200AC-C-His突变体菌株（缺失31a.a.）,分析该蛋白的体内功能。在阿拉伯糖的诱导下,与对照菌株相比,过表达SiRe₁200AC引起细胞生长减慢;引起细胞形态不均一,且细胞周围看上去有褶皱而不圆滑,出现大于50%的大细胞,后期出现一些很大的细胞,约是正常细胞直径的4倍;进一步,我们观察到了类似真核生物细胞分裂时的间桥。这种“类间桥现象”明显表明细胞分裂缺陷。因此,SiRe₁200的羧基端与细胞生长密切相关,缺失后严重影响细胞生长,表现出明显的细胞分裂缺陷,暗示SiRe₁200与细胞分裂直接或间接相关。同时我们对其他两个ESCRT-Ⅲ同源蛋白SiRe₁550、SiRe₁388基因的必需性进行分析。采取pryEF-lacS筛选标记同源双交换的方法进行敲除。我们在敲除SiRe1550时在MCSV平板上筛选几轮后发现很难获得纯的敲除菌株,培养物中仍含有少数含基因的细胞,大约占总数的1%,敲除上的困难暗示了SiRe₁550的重要性,很可能是必需基因。对含有敲除型与少量野生型的混合菌株S.islandicus/“Δ SiRe₁550”进行培养并观察细胞形态,发现与对照相比其细胞形态呈现出串珠状聚集,即3-6个细胞成串分布,大于30%的细胞处于串状聚集中。可能暗示了 SiRe₁550与细胞分裂相关,部分敲除后导致其分裂功能异常,无法完成细胞分裂,反映了其在细胞分裂过程中起着一定的作用。我们通过MCSV平板筛选,得到了SiRe₁38 的敲除型菌株,表明SiRe1388是非必需基因。S.islandicus/ΔSiRe₁388细胞在大小上与对照相比没有明显差异,但是在培养过程中,出现了不同程度的细胞聚集,在对数生长期,S.islandicus/ΔSiRe₁388的细胞有较低水平的细胞聚集,约为15%,且一般只有3个或4个细胞处于聚集体里,但是随着培养的继续OD的增加,在36h时,出现了大的聚集体,有30个左右细胞聚集在一起。之后细胞聚集的比例又有所下降。在整个生长过程中,其聚集保持在15-30%。我们暂时没有找到其与细胞分裂的联系。为了研究SiRe₁200在细胞内的定位,我们构建了表达SiRe₁200的菌株S.islandicus/pSeSD-SiRe₁200,在蔗糖培养基下培养细胞（低水平表达）,观察到两个DNA分布呈椭圆状（DAPI染色）、处于即将分裂的状态的细胞,且SiRe₁200定位于细胞中间,表明SiRe₁200参与细胞分裂。