鱼腥蓝细菌PCC 7120是一种丝状革兰氏阴性细菌,该菌丝上约5%-10%的细胞可以在缺乏化合态氮源的条件下分化出能行使生物固氮功能的异形胞。NtcA是蓝细菌中一个重要的氮代谢调控蛋白,同时参与异形胞的分化。本课题通过分子生物学及微生物遗传学的方法对alr1390和alr3938的生物学功能进行了探讨。分别构建了alr1390和alr3938的体外基因缺失结构,体外基因中断结构和超表达质粒,通过三亲本接合转移获得了alr1390的单交换克隆子和alr3938的超表达菌株oe3938。利用生物信息学方法检索发现,在鱼腥蓝细菌PCC 7120中alr1390的ATG上游含有一个保守的NtcA结合位点,且该位点位于其基因可能的转录起始位点上游。Real-time RT-PCR结果显示,alr1390的转录水平在野生型鱼腥蓝细菌PCC 7120中缺氮诱导后和诱导前持平,而在ntcA突变体中缺氮诱导12h后呈现上调趋势,这暗示,alr1390可能受到NtcA的调控。EMSA实验却发现在alr1390编码区上游发现的NtcA结合位点不能在体外与NtcA相结合。而在alr3938的编码区的上游也含有一个保守的NtcA结合位点,且该位点也位于其基因可能的转录起始位点上游。Real-time RT-PCR结果显示,alr3938的转录水平在野生型鱼腥蓝细菌PCC 7120中缺氮诱导后和诱导前持平,而在ntcA突变体中缺氮诱导12h后呈现上调趋势。EMSA实验结果证实在alr3938编码区上游发现的NtcA结合位点可以在体外与NtcA相结合。这说明alr3938可能直接受到NtcA的调控。此外基因组注释发现alr3938可能编码一个铁结合蛋白。缺铁可以引发氧化胁迫,测定alr3938的超表达菌株oe3938对H₂O₂和MV的敏感度实验结果显示oe3938与野生型相比对于氧化胁迫有较高的抵抗力,因而推测alr3938可能参与铁代谢。上述结果暗示alr3938有可能同时参与氮代谢和铁代谢。