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《工業微生物》 2020年04期
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沙福芽孢桿菌氧化磷酸化通路相關基因對錳脅迫的應答

龍紅  牛熙  黃世會  冉雪琴  王嘉福  
【摘要】:氧化磷酸化是細菌生成ATP的重要途徑之一,同時有研究表明能量供應不足是發生錳毒害的重要機制。為了解析錳脅迫條件下,耐錳細菌是如何通過能量代謝的改變以應對錳毒害。以耐錳菌沙福芽孢桿菌S7為研究材料,挑選細菌電子傳遞鏈細胞色素亞基編碼基因qcrB、ctaD,以及ATP合成酶亞基編碼基因atpA、atpD和atpG,采用熒光定量PCR方法,設置250 mg/L和2 200mg/L兩個錳處理濃度,比較基因表達的時序性變化。與無錳對照組的表達量相比,3個ATP合成酶亞基編碼基因的表達量較為接近,中等濃度錳脅迫條件下,3個基因的表達量明顯低于2 200mg/L錳處理的表達量;錳作用初期各基因的表達量較低,4 h后表達量上升,8 h和/或32 h時表達量達到峰值,基因的表達量的時間變化呈現出單峰或雙峰變化趨勢。兩個電子傳遞鏈上細胞色素亞基編碼基因qcrB和ctaD的表達量略高于ATP合成酶3個亞基基因的相應值,表達規律與ATP合成酶一樣。研究結果提示,耐錳菌沙福芽孢桿菌S7的能量代謝水平隨著作用時間和濃度的提高而上升,產生大量的ATP以應對錳毒害作用。

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