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奇球菌属(Deinococcus)是一类可以在极端环境下生存的微生物,该属多数细菌不但能够对引起细胞致死效应的辐射有极强抵抗能力,而且还能忍受强烈的高温、干燥、低温、氧化剂等极端环境。到目前为止,该属已有超过60种的菌株被发现,它们分离自土壤、食物、粪便、尘埃、热泉、南极和植物根系等广泛生境。耐辐射奇球菌(Deinococcus radiodurans)是该属的模式种,一直作为地球上抗逆性最强的一类生物被人们广泛研究。本课题将对Deinococcius radiodurans R1大电导率机械敏感性通道蛋白基因mscl的抗逆性调节功能做初步研究,并对一株该属的潜在新分类单元进行多相分类学研究。首先,对一株分离自新疆沙漠地带的潜在新分类单元进行了多相分类学研究。结果显示菌株X-121T对紫外线和伽马射线表现出极强的抗性,革兰氏染色阴性,严格好氧,无运动性,细胞为短杆状;它的16S rRNA基因序列与菌株Deinococcus depolymerans TDMA-24T有最高的相似性(94.7%),基于 16S rRNA基因的系统进化关系分析显示,X-121T与菌株D.deserti AY 876378T,D.nav aajonensis KR 114T,D.hohokamensis KR 40T 有较近的亲缘关系;另外,X-121T还有着奇球菌属典型的生理生化特性,如其DNAG+C mol%为63.65%,主要的呼吸醌为MK-8,主要的脂肪酸为summed feature 3(C16:1ω7c,C16:1ω6c),C16:0和C17:1ω8c,主要的极性脂成分包括磷脂(PL)、糖脂(GL)和含糖磷脂(PGL),主要的细胞壁糖为半乳糖,并且细胞壁中还含有该属特征性的鸟氨酸。基于菌株X-121T的以上特征,将其定义为奇球菌属的一个新种,根据分离地将其命名为 Deinococcuss taklimakanensis。该种的模式菌株为 X-121T(=CCTCC AB 207228T=KCTC 33842T)。此外,我们根据基因组数据设计引物PCR扩增得到了大肠杆菌(Escherichia coli)K-12 和Deinococcus Radiodurans R1 的 mscl基因,将其重组到 pB10d 质粒上获得重组载体,然后在机械敏感性通道蛋白基因mscl、mscs缺陷型菌株Escherichiaa coli MJF465-(mscl-,mscs-)中诱导表达上述重组载体,后续实验发现与原始宿主相比,转化菌株的耐低渗胁迫能力显著增强,但所有菌株抵抗UV辐射和干燥胁迫的能力没有明显差异,这表明上述外源基因得以在大肠杆菌中成功表达并行使调节细胞渗透压的生理功能。