导读:本文包含了耐辐射异常球菌论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:耐辐射异常球菌,有序结构,HD亲水结构域,类分子伴侣
耐辐射异常球菌论文文献综述
刘盈盈[1]（2019）在《耐辐射异常球菌亲水蛋白DohL具有类分子伴侣和核酸内切酶功能并参与氧化胁迫保护》一文中研究指出大量研究发现胚胎发育晚期丰富蛋白(LEA)与非生物胁迫抗性相关。根据蛋白保守结构域特点,LEA分为7个家族,其中LEA3家族含有11个氨基酸组成的保守基序(motifs)。文献报道几乎所有LEA3蛋白为无序蛋白,具有类分子伴侣功能。本论文前期研究发现,耐辐射异常球菌(Deinococcus radiodurans)中含有3个与LEA同源的蛋白(DR1172,DR0105和DR1372),但其胁迫抗性机制尚不清楚。本研究中,我们鉴定了一个Deinococcus属特有的LEA3蛋白DR1172,该蛋白含有一个由11个氨基酸组成的保守基序的亲水结构域HD(Hydrophilic Domain,HD),为亲水蛋白,二级结构测定为有序结构,因此将其命名为DohL(Deinococcus ordered hydrophilic LEA3,DohL)。为研究DohL作用机制,我们从DohL结构、生理功能展开研究,主要研究结果如下:1.圆二色谱结果表明,DohL是一种具有有序结构的全新的LEA3蛋白,其α-螺旋度为26.9%,远高于已报道的LEA3蛋白。在50%甘油和50%叁氟乙醇(TFE)诱导后,DohL的α-螺旋度分别增加至93.4%和99.8%,二级结构更加有序。氧化胁迫下,实时荧光定量PCR(qRT-PCR)和数字PCR(ddPCR)结果显示,dohL表达量下降;而蛋白质免疫印记(Western Blot)结果显示,DohL表达量增加,推测该蛋白可能在蛋白水平发挥功能。2.表型结果显示,dohL突变后导致菌株氧化抗性减弱,表明DohL的功能与氧化胁迫抗性相关。氧化胁迫下,dohL基因的缺失导致菌体细胞过氧化氢酶(CAT)和超氧化物歧化酶(SOD)基因表达和酶活显着下降,进一步表明DohL蛋白能够增强耐辐射异常球菌的氧化抗性。3.HD亲水结构域均能不同程度回补突变株ΔdohL氧化抗性,尤其是回补株Com-DHD16(含有16个motifs),Com-dohL(含有8个motifs)和Com-HD(含有8个motifs)几乎完全回补突变株氧化抗性,回补株Com-THD4-1(前端4个motifs)和Com-THD4-2(后端4个motifs)回补能力相近。5个重组蛋白过表达菌株能够增强大肠杆菌的氧化胁迫抗性,抗氧化能力强弱与突变株回补实验结果一致。结果表明:HD亲水结构域对DohL发挥氧化功能至关重要,且HD的保守基序数量与抗氧化能力存在相关性。4.蛋白-蛋白互作结果显示,DohL与HD能够结合乳酸脱氢酶(LDH),氧化胁迫后,结合力显着增强。酶活和聚合度实验进一步表明,氧化胁迫下5种HD亲水结构域均能够保护氧化胁迫条件下LDH活性并防止其发生聚集。推测,DohL和HD具有类分子伴侣功能,且HD亲水结构域对DohL类分子伴侣功能的发挥至关重要。5.DohL核酸酶活性结果显示,DohL在不需要ATP的情况下能够切割环状质粒;氧化胁迫条件下,DohL催化活性高于T7核酸内切酶。推测DohL可能在清除氧化胁迫条件下DNA断裂片段中具有重要功能。综上所述,DohL是一个具有类分子伴侣和核酸内切酶功能的有序蛋白,在耐辐射异常球菌适应极端环境过程中可能发挥重要作用。(本文来源于《中国农业科学院》期刊2019-05-01）
吴小丽[2]（2017）在《耐辐射异常球菌铁蛋白DrfE的抗氧化功能分析》一文中研究指出铁是生物体正常生长不可或缺的元素,而细胞内过量的铁离子会引起Fenton反应而产生ROS,从而导致细胞氧化损伤。已有研究表明生物体中,铁蛋白具有氧化胁迫抗性、调节细胞内铁离子浓度等作用。极端耐辐射异常球菌(Deinococcus radiodurans)抗氧化基因组序列分析,发现一个的类铁蛋白编码基因(drB0118),已有的研究表明该蛋白失活导致细胞对干燥胁迫敏感,但在调节细胞内铁离子浓度及氧化胁迫抗性的作用尚无报道。本研究通过生物信息学分析、基因突变和异源表达等方法对DrfE蛋白的抗氧化功能进行初步研究,主要取得如下研究结果:(1)利用生物信息学方法,对耐辐射异常球菌DrfE进行生物信息学分析,发现drfE位于耐辐射异常球菌基因组大质粒上,该蛋白由337个氨基酸组成,含有一个与铁蛋白类似保守结构域,属于铁蛋白2超家族。因此,将该蛋白命名为DrfE(Deinococcus radiodurans Ferritin,DrfE)。其氨基酸序列分析表明,该蛋白具有明显的跨膜结构和蛋白疏水区,是一类典型的跨膜蛋白。(2)为了研究耐辐射异常球菌drfE的功能,本研究采用融合PCR和体内同源重组的方法成功构建了drfE基因的缺失突变株(ΔdrfE)和功能回补菌株(pdrfE::Δ)。胁迫冲击实验显示,drfE基因缺失导致耐辐射异常球菌对氯化钠和过氧化氢敏感,80mM H_2O_2处理30min后,突变株比野生型菌株的生存力低4个数量级,5M NaCl处理6h导致突变株的生存力降低2个数量级,且回补株能够完全恢复突变株ΔdrfE的表型。(3)对野生型DR、突变株ΔdrfE和回补菌株pdrfE::Δ中体内过氧化氢酶(CAT)和超氧化物歧化酶(SOD)活性测定的结果表明,在正常培养条件下,drfE基因缺失导致耐辐射异常球菌CAT和SOD活性下降(突变株的酶活分别下降28.36%和6.42%);而氧化胁迫(80mMH_2O_2处理30min)条件下,差异尤为显着(突变株酶活下降32.33%和41.30%)。进一步对胞内Fe2+含量进行测定,结果显示drfE基因缺失引起耐辐射异常球菌细胞中胞内Fe2+含量增加了26%,达293μmol/L。(4)将耐辐射异常球菌DrfE蛋白异源表达在大肠杆菌中,表型分析结果表明,DrfE蛋白明显增强了大肠杆菌对氯化钠和过氧化氢的胁迫抗性。在15mM H_2O_2处理10min条件下,DrfE蛋白异源表达的大肠杆菌生存力增加了2个数量级,1.5MNaCl处理6h条件下,其生存力增加1个数量级。总之,耐辐射异常球菌drfE基因在盐和氧化胁迫反应中发挥重要作用,能维持细胞CAT和SOD活性,有效降低胞内Fe~(2+)含量,保护细胞免受氧化损伤,其分子作用机制有待于进一步研究。(本文来源于《西南科技大学》期刊2017-06-30）
田烨[3]（2017）在《耐辐射异常球菌非编码RNA drrA氧化抗性功能分析》一文中研究指出非编码RNA(sRNA)是一类通常不编码功能蛋白的RNA,大小多为20-400个核苷酸,近年来研究发现sRNA可以作为转录后调控因子,广泛参与细菌物质代谢、胁迫反应和致病性等多种生理过程的调控。耐辐射异常球菌(Deinococcus radiodurans)具有极强的逆境胁迫适应性,具有超强的辐射和氧化抗性。目前有关耐辐射微生物sRNA的研究报道甚少,仅通过sRNA深度测序对耐辐射异常球菌潜在的sRNA进行了预测。尽管研究认为耐辐射异常球菌sRNA在辐射、氧化等胁迫抗性反应中发挥了极其重要的作用,但是至今尚无辐射异常球菌sRNA功能、特性相关研究报道。本研究对耐辐射异常球菌中位于编码基因之间的sRNA进行鉴定和特性分析,通过构建sRNA(drrA)缺失突变株,利用荧光实时定量PCR、胁迫表型分析等对该sRNA在耐辐射异常球菌氧化胁迫环境中的功能进行了研究,取得以下研究结果:1.drrA基因位于耐辐射异常球菌I号染色体dr1016和dr1017的基因间区,全长251bp。Rfam数据库显示drrA可能属于一类新的功能未鉴定的非编码RNA家族。Northern blot证明drrA为非编码RNA,并受氧化胁迫诱导;5‘RACE实验证明drrA为反向转录,转录起始于一个腺嘌呤(A)。在通过5‘RACE确定的转录起始位点上游的启动子区进行序列分析显示存在σ70因子识别的典型-35/-10区的保守序列(AGGAAA-N17-TAAAAT)。生物信息学分析表明drrA具有异常球菌属特异性,二级结构预测显示sRNA drrA含有多个茎环结构,很可能是直接靶标mRNA的结合位点。2.荧光实时定量PCR结果显示,drrA在不同胁迫条件下表达量变化各不相同,在氧化胁迫条件下的表达量变化尤为显着,在80mM H_2O_2的胁迫条件下,drrA基因在转录水平的相对表达量上调高达51倍,在高温和UV辐射胁迫条件下相对表达量分别上调3倍和下调5倍。不同强度氧化胁迫条件下的drrA表达量分析表明drrA对氧化胁迫极度敏感。3.为研究drrA的功能,本研究通过融合PCR技术和同源重组双交换构建drrA缺失突变株(ΔdrrA),在氧化胁迫环境以及高温、UV辐射胁迫环境中进行表型分析,结果表明,突变株ΔdrrA在前两种条件下的存活能力明显低于D.radiodurans R1野生型,相差达到3个数量级;而在UV辐射胁迫条件下突变株ΔdrrA的生存力下降1个数量级。可见,drrA缺失导致耐辐射异常球菌对氧化、高温及UV胁迫敏感。推测sRNA drrA可能参与氧化等胁迫反应的调控。4.通过对drrA直接靶基因的在线预测,发现了8个氧化抗性相关的潜在靶标基因(dr1016,dr0435,dr0841,dra0010,dra0233,dra0232,dra0013,drb0092)。为进一步研究drrA基因的氧化胁迫调控机制,通过β-半乳糖苷酶活性测定实验分析氧化相关基因katE、oxyR1、oxyR2以及全局调控因子irrE的启动子活性。结果显示,drrA基因的缺失抑制了katE、oxyR2和irrE的表达,提高了oxyR1的表达,推测drrA可能参与了上述相关基因的表达调控,共同在氧化胁迫环境中发挥作用。本研究对耐辐射异常球菌中一个非编码RNA drrA进行了鉴定,该非编码RNA受氧化胁迫诱导,为属特异性非编码RNA,drrA在氧化、高温及UV胁迫反应中发挥重要作用,可能参与了氧化抗性相关基因的调控。有关sRNA drrA在氧化胁迫抗性的调控机制,仍需要进一步研究。(本文来源于《中国农业科学院》期刊2017-06-01）
刘小利[4]（2017）在《耐辐射异常球菌亲水蛋白Dlp非生物胁迫抗性研究》一文中研究指出耐辐射异常球菌(Deinococcusradiodurans,DR)因其具有对非生物胁迫超强的抵抗能力而备受关注。基因组学注释表明,耐辐射异常球菌中含有3个基因(dr1372、dr0105及dr1172),其编码产物与植物干燥抗性相关的胚胎发育晚期丰富蛋白(LEA)同源。D.radioduran似基因组中dr0105基因编码的蛋白具有高度亲水性,为LEA3家族蛋白,本研究将该蛋白命名为Dlp(deinococcus radioduransLEA3 protein)。本研究通过生物信息学分析、转录分析及基因缺失突变、蛋白外源表达与纯化、体外酶活等生理生化指标的测定,对Dlp蛋白的非生物胁迫抗性进行了初步研究,主要取得如下进展:生物信息学分析显示,耐辐射异常球菌Dlp蛋白含有163个氨基酸,分子量为17.83 kDa,富含丰富的亲水性氨基酸,a螺旋结构高达90.18%,是一类稳定的亲水性蛋白,属于LE A3家族蛋白。qRT-PCR 结果显示dlp 基因在 D.radiodurans 突变株 △drRRA 中表达量显着下调,表明dlp基因可能受D.radioddurans反应调控蛋白DrRRA的调节。据此推测Dlp蛋白可能同大多数LEA3家族蛋白一样具有一定的非生物胁迫抗性,在D.radiodurans中可能参与由DrRRA介导的耐盐、抗氧化、耐辐射等非生物胁迫过程。为了研究Dlp蛋白的抗逆功能,本研究利用融合PCR方法构建了耐辐射异常球菌dlp基因缺失突变株(Adlp),非生物胁迫实验结果显示,dlp基因的缺失导致细胞对高盐、强氧化胁迫极为敏感,UV辐照对其无影响;构建外源表达菌株E32a-dlp并对其进行非生物胁迫实验,结果表明,Dlp蛋白能够显着增强大肠杆菌耐盐、耐高渗及抗氧化胁迫的能力;体外逆境胁迫胁迫条件下(氧化、反复冻融)测定苹果酸脱氢酶(MDH)和乳酸脱氢酶(LDH)酶活性,结果显示Dlp能够有效地MDH、LDH酶活性。综上所述,耐辐射异常球菌亲水蛋白Dlp对耐辐射异常球菌的UV抗性无贡献,但能增强耐辐射异常球菌及大肠杆菌耐盐、抗氧化等非生物胁迫抗性,还能起着分子伴侣的功能保护酶活性免受胁迫损伤。(本文来源于《西南科技大学》期刊2017-05-25）
朱兴贵,吴明科,马江锋,高有军,陈美丽[5]（2016）在《表达耐辐射异常球菌IrrE蛋白对产丁二酸大肠杆菌耐渗透压的影响》一文中研究指出高渗透压胁迫是降低生物法制备丁二酸生产效率的关键因素之一。为提高丁二酸生产菌株对高渗透压胁迫的耐受性能,本研究考察了外源引入全局调控蛋白IrrE提高大肠杆菌耐高渗透压胁迫性能的可行性。试验结果表明,在不同浓度Na+胁迫下,重组菌生长和发酵性能明显提升。在5 L罐发酵中,重组菌最大细胞干重、糖耗和丁二酸产量比对照菌分别提高了15.6%、22%和23%,表明引入IrrE蛋白可提高菌株对高渗透压胁迫的耐受能力。进一步比较重组菌和对照菌胞内相容性物质海藻糖和甘油的浓度后发现,重组菌胞内海藻糖和甘油浓度明显提高,其最大积累量分别是对照菌的1.3和3.8倍,推测IrrE可通过增加胞内相容性物质的积累提高菌株对高渗透压胁迫的耐受性。(本文来源于《生物工程学报》期刊2016年10期）
李杰,张陈,张维,周正富[6]（2016）在《基于β-半乳糖苷酶为报告基因的耐辐射异常球菌启动子检测载体构建》一文中研究指出耐辐射异常球菌是一种超强电离辐射抗性的微生物,其含有大量的胁迫反应相关蛋白及其转录调控因子,在适应环境变化和各种胁迫反应中发挥着重要作用。为深入分析该菌的抗逆基因在不同胁迫下的功能,以β-半乳糖苷酶为报告基因构建了耐辐射异常球菌启动子检测体系。以耐辐射异常球菌基因组为模板扩增gro EL、hsp20、relA和relQ启动子片段,将其连接到到大肠杆菌-耐辐射异常球菌穿梭载体pRADZ1上,构建成具有启动子活性检测功能的重组质粒pRADZ-P_(groE)、pRADZ-P_(hsp20)、pRADZ-P_(relA)和pRADZ-P_(relQ),并将其转化至耐辐射异常球菌,测定β-半乳糖苷酶酶活。结果显示,这些启动子能在耐辐射异常球菌中启动Lac-Z报告基因的表达,并受到胁迫条件的诱导调控。耐辐射异常球菌启动子活性检测方法构建为该菌株特异性胁迫应答系统的研究提供了重要的实验基础。(本文来源于《生物技术进展》期刊2016年04期）
王金辉[7]（2016）在《营养胁迫下耐辐射异常球菌全局调控蛋白CarD的负调节机制》一文中研究指出营养胁迫是细菌生理过程中最普遍的环境胁迫因子,细菌通过控制rRNA合成以及信号分子(p)ppGpp介导的严谨反应,快速改变基因的表达,以适应营养环境的变化。已有研究发现一些细菌存在类似于真核HMGA(high-mobility group A)的全局调控蛋白CarD,在细菌参与营养胁迫和非生物胁迫反应调控中发挥着重要作用。耐辐射异常球菌(Deinococcus radiodurans)具有对极端恶劣环境极强的适应能力,基因组序列分析显示该菌含有一个CarD蛋白。但是,耐辐射异常球菌CarD是否参与细胞生长和营养胁迫反应的调控,以及如何控制rRNA以及(p)ppGpp合成的作用机制尚不清楚。本研究通过构建耐辐射异常球菌CarD突变株、表型分析、β-半乳糖苷酶活性测定、qRT-PCR、CHIP、蛋白质组学等对CarD在营养等胁迫反应的调控进行了研究,取得如下结果:1.CarD蛋白序列同源比较显示异常球菌属的CarD蛋白具有很高的相似性,在系统进化过程中来源于同一个祖先。耐辐射异常球菌与已报道的其他属细菌CarD相似性最高的是Thermus aquaticus,与粘细菌、分枝杆菌的CarD亲缘关系较远,属于不同的进化分支。粘细菌CarD共316个氨基酸,与CarG蛋白形成全局转录调控复合体,而分枝杆菌和耐辐射异常球菌没有类似CarG的蛋白质,而且CarD长度比较短,分别为162和169个氨基酸。分枝杆菌和耐辐射异常球菌的CarD蛋白相似性也很低(26%)。由此推测耐辐射异常球菌CarD与已报道的粘细菌、分枝杆菌的CarD功能存在差异。2.在营养胁迫条件下,carD基因的表达显着增加(2倍以上),表明carD基因受营养饥饿诱导。为了研究耐辐射异常球菌CarD的功能,我们构建了carD缺失突变株、回补株和过表达菌株,发现在正常条件和营养胁迫下,carD基因缺失均导致16S r RNA基因表达上调2倍以上;而relA基因在营养胁迫条件下表达显着下调(2倍)。利用报告基因lacZ分析16S rRNA和relA基因启动子活性的结果表明CarD抑制16S r RNA合成、激活relA基因表达。CHIP实验结果显示CarD蛋白与16S rRNA和relA基因启动子互作。为进一步研究CarD调控作用,我们构建了过量表达菌株,发现16S rRNA基因的过量表达导致细胞在营养胁迫下生长速率下降,对热胁迫敏感,UV辐射抗性增强,与carD缺失突变株的表型一致。此外,我们构建了(p)ppGpp合成/水解酶缺失突变株,由于耐辐射异常球菌有2个与(p)ppGpp合成/水解酶相关的基因(rel A和relQ),通过对relA和relQ单、双突变株及回补株的细胞生长分析发现relA和relQ缺失突变导致细菌对氨基酸饥饿、H_2O_2和热胁迫敏感,与carD缺失突变株的表型一致。进一步分析发现relA和relQ双突变菌株不能在限制性培养基中生长,而过量表达合成酶基因(relQ)或RelA合成保守结构域片段(编码RelA N’端HDc和RSD结构域的DNA序列)导致细胞生长能力显着下降。已有的研究表明(p)ppGpp作为信号分子通过触发细胞的严谨反应对生长速率进行调节,具有(p)ppGpp合成和水解酶活性双功能的RelA在控制细胞内(p)ppGpp含量发挥关键性作用。因此,在营养胁迫条件下,耐辐射异常球菌CarD通过激活relA基因表达,控制细胞内(p)ppGpp的含量,抑制细胞生长。3.研究结果表明耐辐射异常球菌CarD与至今研究最为深入的分枝杆菌和粘细菌的CarD之间具有类似的功能,同时存在一定差异。酵母双杂实验显示耐辐射异常球菌CarD与RAN聚合酶β’亚基互作,这与分枝杆菌的研究结果相符;粘细菌中CarD受蓝光诱导,参与类胡萝卜素的合成调控,而耐辐射异常球菌CarD受营养、氧化和UV胁迫诱导。并且,CarD除参与营养胁迫反应的调控外,还直接或间接地参与氧化、UV辐射等胁迫反应。CarD作为全局调控蛋白参与多重胁迫反应的作用机制还有待进一步研究。综上所述,耐辐射异常球菌CarD在逆境胁迫尤其是营养胁迫过程中通过负调控16S rRNA基因表达,或激活(p)ppGpp合成/水解酶relA基因的表达,控制细胞内(p)ppGpp的含量,调节细胞生长速率,在营养胁迫反应过程中起负调控作用。(本文来源于《中国农业科学院》期刊2016-06-01）
张陈[8]（2016）在《耐辐射异常球菌Sig1转录因子参与热激反应的调控机制》一文中研究指出外胞质功能转录因子(Extra-Cytoplasmic Function sigma factor,ECF-σfactor)是数量最大、种类最多的一类σ因子,在调控逆境胁迫反应中起到重要作用。耐辐射异常球菌(Deinococcusradiodurans R1)对辐射、氧化、干燥等胁迫具有极强抗性和极端环境的适应性。该球菌中仅含有3个σ因子,SigA/RpoD(DR_0916)、Sig1(DR_0180)、Sig2(DR_0804),其中只有Sig1属于ECF-σ家族,本实验室前期研究结果表明sig1突变导致菌株对热、氧化等胁迫敏感,其中热胁迫表型尤为明显。已有的研究报道仅显示sig1突变株中热胁迫相关基因在mRNA水平的变化,对Sig1在热胁迫环境中的调控作用缺乏深入的了解,相关研究甚少。本研究开展了耐辐射异常球菌sig1突变株及其野生型在正常和热激条件下进行了全局转录组分析,以及通过荧光实时定量PCR,融合报告基因lacZ的靶基因启动子分析、凝胶阻滞实验等研究Sig1对下游靶基因的调控作用,取得如下研究进展:1.sig1突变株及其野生型在正常(30℃,2h)和热胁迫条件下(48℃,2h)的转录组分析显示,热胁迫导致该菌中674个基因表达上调,707个基因下调,涵盖了高温信号感应、传递及应答反应过程涉及的代谢通路。热胁迫条件下相对于野生型,sig1突变株中共有90个基因表达量上调,980个基因表达量下调,下调基因涉及核糖体、嘌呤嘧啶、氨基酸合成等代谢及胁迫相关通路。包括组成核糖体的22个主要亚基基因表达差异显着,其中rpmD、rpmJ、rpsO、rpsH、rpm F和rpmG发生显着下调2倍以上(p<0.05),核糖体的合成受到影响;嘌呤代谢通路中22个基因、嘧啶代谢通路中10个基因都发生了显着的下调,致使机体在转录水平受阻。此外,氨基酸合成、脂肪酸合成等代谢途径相关基因表达差异显着,最终导致突变株在热胁迫条件下生长受到影响。qPCR验证热胁迫相关基因hsp20、hslJ、dnaJ1下调2倍以上,其他胁迫相关基因如csp、pspA、fur发生显着下调3倍以上(p<0.05),DNA修复相关基因如recQ、ruvA表达量同样显着下调。结果表明耐辐射异常球菌Sig1参与了热胁迫反应的全局调控。2.Sig1同源模建表明其含有保守的ECF-σDNA结合结构域:区域2和区域4;它们能够特异性的识别靶基因启动子区的-10Box和-35Box。耐辐射异常球菌中受热胁迫诱导且在sig1突变株热胁迫下表达量下调的基因有266个,对上述显着下调基因进行汇总分析,利用Softberry、Virtual Footprint等软件对其启动子区进行预测(500bp),推测Sig1在-35Box的结合位点为5’-TTGACT-3’,-10Box的结合位点为5’-CGTAAAC-3’。3.通过将显着下调的热休克蛋白基因hsp20、冷激蛋白基因csp、内膜蛋白稳定基因pspA、铁吸收蛋白基因fur启动子与报告基因lacZ融合,测定β-半乳糖苷酶酶活,进一步证明了Sig1对这些基因(均含有-10Box和-35Box)的调控作用。其中,对在热胁迫条件下起重要保护功能的蛋白小分子热休克蛋白Hsp20基因进一步分析,转录组数据及qRT-PCR结果显示热胁迫条件下hsp20表达量上调7倍,sig1突变株较野生型菌株的hsp20表达下调3倍;hsp20突变导致细胞对热胁迫敏感,存活率下降3个数量级,凝胶阻滞实验(EMSA)表明,Sig1能结合在hsp20启动子区上。上述结果表明,在热胁迫条件下Sig1直接参与了hsp20、csp、pspA、fur等基因表达调控。本研究结果表明Sig1能与热休克蛋白基因hsp20等启动子互作,参与核糖体、嘌呤嘧啶、氨基酸合成代谢及热胁迫等反应的调控。为揭示耐辐射异常球菌热胁迫响应机制奠定工作基础。(本文来源于《中国农业科学院》期刊2016-04-01）
郭翠,唐然,江世杰,张维,王劲[9]（2016）在《耐辐射异常球菌磷酸戊糖途径对DNA损伤修复的影响》一文中研究指出耐辐射异常球菌(D.radiodurans)超强的辐照抗性归因于其高效的DNA损伤修复系统,磷酸戊糖途径(PPP)作为细胞各种糖类代谢枢纽,是合成核苷酸和核酸所需的核糖以及生成细胞还原力(NADPH)的重要途径。为探究D.radiodurans R1中PPP对DNA损伤修复的影响,本研究敲除PPP中编码限速酶葡萄糖-6-磷酸脱氢酶(G6PD)的基因zwf,比较UV辐照后突变株Δzwf与野生型D.radiodurans的生理生化差异。结果表明,zwf突变导致菌株对UV辐照敏感;UV辐照后Δzwf胞内NADPH、D-核糖、核苷酸合成前体IMP、UMP含量明显降低;葡萄糖酸-δ-内酯及D-核糖能完全和部分恢复Δzwf的UV辐射抗性。综上可知PPP通过提供DNA损伤修复原料及还原力,在DNA损伤修复过程中起着重要作用。本研究结果为DNA损伤修复机理提供参考。(本文来源于《核农学报》期刊2016年02期）
王琳[10]（2015）在《耐辐射异常球菌σ因子Sig1和Sig2的功能鉴定及其热激胁迫反应的转录分析》一文中研究指出σ因子(Sigma Factors)是原核生物RNA聚合酶的一个亚基,是转录起始所必需的因子,它能可逆地与RNA聚合酶核心酶的活性催化位点结合来激活起始转录,影响RNA聚合酶对转录起始位点的正确识别,特异的起始相应基因的表达。耐辐射异常球菌(Deinooccus radiodurans)具有超强的极端辐射氧化抗性及环境胁迫适应性,该菌含有3个σ因子(分别为Sig1(DR_0180)、Sig2(DR_0804)和SigA(DR_0916))。有关Sig1特别是Sig2的功能目前不是太清楚,相关报道甚少。本研究工作通过单缺失突变株和双缺失突变株的构建,利用逆境胁迫冲击实验、荧光实时定量技术以及转录组学数据分析,对sig1、sig2两个基因的功能及其调节作用进行了研究,取得如下研究进展：(1)生物信息学分析预测1)einococcus radiodurans R1 Sig1为ECF亚家族σ因子,隶属于σ70家族4,sig1(DR_0180)基因全长690bp,编码蛋白含有229个氨基酸,蛋白分子量约为2589 kDa；Sig2(DR_0804)也属于σ70家族的RNA聚合酶。因子,其生理功能未知,sig2基因全长849bp,编码蛋白包含282个氨基酸,分子量约为29.91kDa。氨基酸序列比对发现,Sigl蛋白与同属中的σ因子具有一定的相似性,序列相似性达到64%以上,且ECF结构域在Deinococcus属中高度保守；Sig2与同属1Deinococcus sp.YIM 77859的RNA聚合酶亚基σ24的序列一致性最高,但仅为47%。Sig1和Sig2都具有σ70蛋白中最保守的区域2,该区域是σ因子识别核心酶的关键区域。(2)为了研究Sig1和Sig2的生物学功能,我们利用融合PCR技术构建了sig1缺失突变株(Δsig1),sig2缺失突变株(Δsig2)以及sig1和sig2双缺失突变株(Δsigl sig2)。表型分析表明sig1基因的突变,sig2基因的突变以及sig1和sig2基因的双缺失突变均不影响该菌的生长。但在酸和5M NaCl冲击下,Δsigl比野生型菌株的存活能力显着下降,表明sig1突变导致了菌株对酸和盐胁迫敏感,sigl和sig2的单突变或双突变引起菌株对热(48℃)和氧化(100 mM过氧化氢)胁迫敏感。(3)为了进一步研究σ因子对细胞代谢的调控作用,本论文开展了正常生长和48℃高温胁迫条件下野生型和Δsig1、Δsig2突变株的转录组学分析。结果表明,耐辐射异常球菌野生型受到热激胁迫后有656个基因发生显着变化,其中329个基因上调,327个基因下调。表达差异基因中23%属于调控细胞信息存储和处理的基因；28%属于调控细胞新陈代谢的基因；49%是功能未知的基因；表达差异基因涉及多个代谢途径。sig1的突变导致265个基因发生显着变化,其中59个基因上调,206个基因下调；在热激胁迫处理2h后有293个基因发生显着变化,其中92个基因上调,201个基因下调；其中,有12个与核糖体蛋白结构相关的基因表达增强,分别为rpsJ、rplC、rplW、rplB、rpsS、 rplV、rplP、rplN、rplF、rplO、rpsM 和rpsD。sig2的突变导致317个基因发生显着变化,其中130个基因上调,187个基因下调；在热激胁迫处理2h后有376个基因发生显着变化,其中279基因上调,97个基因下调。表达差异基因产物与细胞壁/细胞膜/细胞包膜生物合成、翻译/核糖体结构和生物合成、复制重组和修复、信号转导机制、能量产生和转换、氨基酸运输和代谢、脂类运输和代谢以及次级代谢产物的合成运输和分解代谢等有关。其中,热激胁迫导致分子伴侣dnaK在Δsig1中上调1.3倍,在Sig2缺失突变株中下调1.5倍。实时定量结果显示,分子伴侣groES、groEL、dnaK、dnaJ以及热激保护基因DR_1314、DR_0972和DR 0326在热激胁迫1h和3h均发生显着变化。结合转录组数据和实时定量实验结果,表明sig1、sig2基因可能参与了上述热激胁迫相关基因的转录。将热激胁迫后Sigl和Sig2转录组数据进行比较,发现变化显着的基因中有28个相同,其中DR_0179、DR_1783和DR_A0248在Sigl和Sig2的单缺失突变株中均发生上调。DR_A0248调控MarR家族蛋白的转录,表明Sigl和Sig2可以直接调控MarR家族蛋白在热激胁迫时的转录表达。本研究表明,耐辐射异常球菌σ因子Sigl和Sig2通过直接或间接的调控作用,影响了细胞的多种生理胁迫反应,包括细胞的热激胁迫保护、抗氧化保护及核糖体蛋白合成等过程,为进一步揭示耐辐射异常球菌极端环境的适应机制奠定了理论基础。(本文来源于《西北大学》期刊2015-06-30）
耐辐射异常球菌论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
铁是生物体正常生长不可或缺的元素,而细胞内过量的铁离子会引起Fenton反应而产生ROS,从而导致细胞氧化损伤。已有研究表明生物体中,铁蛋白具有氧化胁迫抗性、调节细胞内铁离子浓度等作用。极端耐辐射异常球菌(Deinococcus radiodurans)抗氧化基因组序列分析,发现一个的类铁蛋白编码基因(drB0118),已有的研究表明该蛋白失活导致细胞对干燥胁迫敏感,但在调节细胞内铁离子浓度及氧化胁迫抗性的作用尚无报道。本研究通过生物信息学分析、基因突变和异源表达等方法对DrfE蛋白的抗氧化功能进行初步研究,主要取得如下研究结果:(1)利用生物信息学方法,对耐辐射异常球菌DrfE进行生物信息学分析,发现drfE位于耐辐射异常球菌基因组大质粒上,该蛋白由337个氨基酸组成,含有一个与铁蛋白类似保守结构域,属于铁蛋白2超家族。因此,将该蛋白命名为DrfE(Deinococcus radiodurans Ferritin,DrfE)。其氨基酸序列分析表明,该蛋白具有明显的跨膜结构和蛋白疏水区,是一类典型的跨膜蛋白。(2)为了研究耐辐射异常球菌drfE的功能,本研究采用融合PCR和体内同源重组的方法成功构建了drfE基因的缺失突变株(ΔdrfE)和功能回补菌株(pdrfE::Δ)。胁迫冲击实验显示,drfE基因缺失导致耐辐射异常球菌对氯化钠和过氧化氢敏感,80mM H_2O_2处理30min后,突变株比野生型菌株的生存力低4个数量级,5M NaCl处理6h导致突变株的生存力降低2个数量级,且回补株能够完全恢复突变株ΔdrfE的表型。(3)对野生型DR、突变株ΔdrfE和回补菌株pdrfE::Δ中体内过氧化氢酶(CAT)和超氧化物歧化酶(SOD)活性测定的结果表明,在正常培养条件下,drfE基因缺失导致耐辐射异常球菌CAT和SOD活性下降(突变株的酶活分别下降28.36%和6.42%);而氧化胁迫(80mMH_2O_2处理30min)条件下,差异尤为显着(突变株酶活下降32.33%和41.30%)。进一步对胞内Fe2+含量进行测定,结果显示drfE基因缺失引起耐辐射异常球菌细胞中胞内Fe2+含量增加了26%,达293μmol/L。(4)将耐辐射异常球菌DrfE蛋白异源表达在大肠杆菌中,表型分析结果表明,DrfE蛋白明显增强了大肠杆菌对氯化钠和过氧化氢的胁迫抗性。在15mM H_2O_2处理10min条件下,DrfE蛋白异源表达的大肠杆菌生存力增加了2个数量级,1.5MNaCl处理6h条件下,其生存力增加1个数量级。总之,耐辐射异常球菌drfE基因在盐和氧化胁迫反应中发挥重要作用,能维持细胞CAT和SOD活性,有效降低胞内Fe~(2+)含量,保护细胞免受氧化损伤,其分子作用机制有待于进一步研究。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
耐辐射异常球菌论文参考文献
[1].刘盈盈.耐辐射异常球菌亲水蛋白DohL具有类分子伴侣和核酸内切酶功能并参与氧化胁迫保护[D].中国农业科学院.2019
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[6].李杰,张陈,张维,周正富.基于β-半乳糖苷酶为报告基因的耐辐射异常球菌启动子检测载体构建[J].生物技术进展.2016
[7].王金辉.营养胁迫下耐辐射异常球菌全局调控蛋白CarD的负调节机制[D].中国农业科学院.2016
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