趋磁细菌是能在胞内合成特殊细胞器—磁小体,并沿磁力线排列和运动细菌的总称。磁小体由四氧化三铁或四硫化三铁纳米磁颗粒及其外包被的生物膜组成,粒径分布在30～120 nm之间。由于趋磁细菌细胞结构和基因组构成简单,是研究生物矿化的模式生物。目前趋磁细菌的研究主要集中于磁小体合成机制,尤其是磁小体岛基因的研究,岛外基因功能及调控机制的研究较少。前期的实验证据表明磁小体的合成与氧化还原密切相关。本工作以格瑞菲斯瓦尔德磁螺菌（Magnetospirillum gryphiswaldense MSR-1）为材料,研究两个oxyR同源基因的功能及调控机制。实验室在前期工作中已经构建了基因oxyR-Like的缺失突变和互补菌株,通过对其一系列表型的测定,发现其磁小体合成严重受阻,并利用表达谱测定了突变株中基因的总体表达情况,但OxyR-Like的调控机制并没有被阐明。本文利用凝胶阻滞（EMSA）和DNaseI足迹实验深入的研究了 OxyR-Like的调控机制。结果表明,OxyR-Like可以结合MGMSRv-20006基因,pdhA基因簇以及mcpA基因的启动子区。利用DNaseI足迹实验找到了 OxyR-Like结合的DNA保守序列5’-ATN{3}AN{5}TTATCA-3’。利用qRT-PCR检测,发现突变株中所有与三羧酸循环相关的基因表达量均下调,暗示在突变株中能量代谢受到抑制。oxyR-4250基因是MSR-1中另外一个oxyR同源基因。本文构建了 oxyR-4250的缺失突变株和互补菌株,并对其表型进行了测定。结果表明,oxyR-4250缺失突变株生长缓慢,完全失去磁感应能力,且铁吸收能力相比野生型菌株下降五倍。通过透射电镜对突变株进行观察,发现在突变株中磁小体数量变少,粒径变小,并且不再成链排列。EMSA实验结果表明,OxyR-4250可以调控ahpC和sodB基因的表达,证明OxyR-4250在MSR-1中可以调控抗氧化基因的表达。但在MSR-1中OxyR-4250并不调控katE,katG等在大肠杆菌中受OxyR调控的基因,说明在MSR-1中其他抗氧化调控机制的存在。通过在EMSA结合体系中加入还原剂,证明了 OxyR-4250可以响应环境中的氧化还原信号,从而改变其DNA结合能力。但EMSA实验并未发现OxyR-4250可以结合磁小体岛基因簇的启动子区,说明OxyR-4250不能直接调控磁小体的合成。DNase I足迹实验证明OxyR-4250结合DNA的保守序列为5’-TCGATTTNTNTNANNANNANAACTCNT-3’。定点突变后的 EMSA 实验结果证明 OxyR-4250蛋白中212Cys在其结合DNA过程中起关键作用。综上所述,本论文首次阐明了磁螺菌MSR-1中两个oxyR同源基因的功能,明确了 OxyR-Like 调控能量代谢相关的基因并与磁小体合成相关;明确了 OxyR-4250 在 MSR-1 中不同于大肠杆菌中的抗氧化调控机制,为胞内氧化还原的调控与磁小体形成直接相关提供了证据。