产甲烷菌属于第三生命域—古菌，以甲烷为唯一代谢终产物，是自然界中唯一产甲烷的原核生物;其参与复杂有机物分解代谢最后一步，在自然界碳循环过程中起重要作用。地球上约75％的生境是冷环境。低温影响细胞的细胞膜、核酸、蛋白质与核糖体等的功能;更重要的是，低温对生物体的威胁是易导致RNA形成错误的折叠二级结构，影响正常的RNA加工降解流转等代谢过程及蛋白翻译过程。而RNA伴侣蛋白通常在细胞内发挥全局水平的调控作用，帮助RNA维持正确构象，阻碍错误折叠的产生。因此，RNA伴侣蛋白在生物的低温适应中发挥重要的生理功能。目前关于RNA伴侣蛋白的研究多集中在细菌和真核生物，而对古菌的RNA伴侣研究几乎属于空白。TRAM(TRM2 and MiaB)是广泛存在于RNA修饰蛋白中的功能域;而TRAM域以单独的蛋白广泛存在于几乎所有的古菌系统分支中。前期研究表明，嗜冷甲烷叶菌(Methanolobus psychrophilus)R15的3个TRAM蛋白基因在低温下显著上调表达，说明它们可能具有冷激蛋白功能。尽管TRAM蛋白与大肠杆菌的冷激蛋白Csps，无任何序列同源性，但二者大小相似（70个氨基酸）而且均具有典型的OB(Oligonucleotide Binding)-fold三维结构。根据Csp蛋白的RNA伴侣蛋白功能，推测古菌TRAM蛋白可能发挥RNA伴侣蛋白功能。　　本文研究了古菌TRAM蛋白的RNA伴侣蛋白功能。以嗜冷甲烷叶菌R15的TRAM3066(Mpsy_3066)与海沼甲烷球菌TRAM0076(MMP0076)为研究对象，首先证明二者均能回补E.coli BX04（缺失csp）的低温敏感表型，说明它们具有Csp蛋白类似生理功能。之后，通过rEMSA证明两个TRAM蛋白均能结合RNA;进一步，通过五核酸序列RNA文库证明它们对RNA序列的识别特异性很低;通过表面等离子共振(SPR)技术定量分析，发现两个TRAM蛋白与RNA底物的亲和力均在μM级别。低的RNA亲和力和低序列特异性符合RNA伴侣蛋白的特征。我们又通过大肠杆菌Rho-independent terminator报告基因和体外Molecular Beacon探针方法检测两个TRAM蛋白的RNA解链(unwinding)能力。结果证明，TRAM0076具有较强的解链能力，而TRAM3066无解链能力。通过对两个蛋白的差异氨基酸扫描突变，证明G27和G29是TRAM0076蛋白RNA解链的关键氨基酸，但似乎不是RNA结合的关键位点。前期发现TRAM编码基因失活的甲烷球菌S0001Δ0076菌株在37℃和22℃的生长速率显著下降。为了分析TRAM0076作用的靶基因，我们分析了缺失株与野生株的转录组，结果发现MMP0076基因的缺失导致多个甲烷代谢及能量储存基因的下调表达，但多个与RNA代谢相关的基因上调表达。根据TRAM0076蛋白的RNA伴侣功能，需要认识其作用的mRNA特征，因此我们利用dRNA-seq技术分析海沼甲烷球菌mRNA的转录起始位点，从而得到转录本的5 UTR(untranslated region)序列。结果发现下调基因的5UTR长度多数在20-60nt，而且许多含有预测的复杂二级结构和可能的转录终止子，而上调基因或无或具有超长5 UTR，暗示TRAM0076具有解开5UTR结构的能力，从而保证ORF区的转录。为验证此推测，我们选取了3个下调基因的5UTR合成MB荧光分子探针。结果发现TRAM0076能够解开3个5UTR的二级结构，说明TRAM0076蛋白可能通过解链功能实现其调控功能。研究表明，广泛存在于各种生物的RNA修饰蛋白中的TRAM功能域在古菌中发挥RNA伴侣蛋白功能。TRAM不仅是首个实验证明的古菌RNA伴侣蛋白，而且可能是地球古老生命的伴侣蛋白，因为它们与其宿主古菌具有相同的系统进化关系，说明在古菌物种形成之前就已经存在。