【摘 要】
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鞭毛是许多细菌用于推动自身运动的细胞器,能够帮助细菌趋向有利环境或躲避有害环境,对细菌的生存和与其他细菌的竞争至关重要。环境不同,细菌会调整鞭毛表达的数量甚至种类。周生鞭毛菌在粘稠环境或固体表面会提高鞭毛的表达量,而具有两套鞭毛系统的细菌在液体环境中时只表达极生鞭毛,在粘稠环境或固体表面则会诱导出侧生鞭毛。 Shewanella piezotolerans WP3是一株分离自西太平洋1914
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鞭毛是许多细菌用于推动自身运动的细胞器,能够帮助细菌趋向有利环境或躲避有害环境,对细菌的生存和与其他细菌的竞争至关重要。环境不同,细菌会调整鞭毛表达的数量甚至种类。周生鞭毛菌在粘稠环境或固体表面会提高鞭毛的表达量,而具有两套鞭毛系统的细菌在液体环境中时只表达极生鞭毛,在粘稠环境或固体表面则会诱导出侧生鞭毛。 Shewanella piezotolerans WP3是一株分离自西太平洋1914米沉积物的深海耐压低温菌,是研究微生物极端环境适应性的良好材料。WP3具有两套鞭毛系统,分别受到压力和的温度调控,论文以WP3鞭毛系统为研究对象,初步研究了两套鞭毛系统之间的相互作用,及两套鞭毛系统对温度的适应性。 在敲除极生鞭毛的基因flgH1或flgL1后,WP3在20℃时的游动能力显著下降,但是没有完全丧失。在构建了极生鞭毛和侧生鞭毛的双缺失突变体后,其游动能力完全丧失,说明flg H和flgL两基因都为鞭毛运动所必需。 对极生鞭毛突变体flgH1和flgL1用透射电子显微镜观察后发现,在20℃,液体培养条件下这两个极生鞭毛突变体都表达了侧生鞭毛。这说明WP3发展了一套感应机制,能够感受极生鞭毛的功能受损,从而诱导出侧生鞭毛。 为了验证两套鞭毛系统之间结构基因是否具有功能上的互补性,本论文还构建了交叉双突变体flgH1flgL2。在对其游动能力进行检测时发现,其具有运动性,而对其涌动能力检测时,没有运动性。说明极生鞭毛的缺陷能够被侧生鞭毛的基因弥补,而侧生鞭毛的缺陷不能被极生鞭毛的基因弥补。 此外,在对突变体在不同温度条件下的运动性进行检测时,发现在20℃时,极生鞭毛的运动性要强于侧生鞭毛,而在4℃时,侧生鞭毛的运动性要更具优势。 对个突变体测定生长曲线时发现,在达到稳定期后,极生鞭毛功能完好的菌株其OD600会显著下降,而极生鞭毛功能缺失的菌株其OD600不会下降。可能极生鞭毛对生物膜的形成有很大作用。
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