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Acidithiobacillus ferrooxidans （A. ferrooxidans）是生物冶金过程中的典型菌株,在实际的工业应用中,生物冶金细菌群落常常处于非适宜的环境中,如环境酸度过高或是受到有机萃取物的胁迫,给细菌正常的代谢与功能带来一定胁迫。生物冶金过程中,细菌保持正常生理活动是十分关键的一环。因此,研究工业常见的过酸环境下以及有机萃取剂胁迫下浸矿微生物的特性具有重大意义。本研究中选用浸矿典型菌株A. ferrooxidans进行研究,鉴于自养菌A. ferrooxidans与异养菌Acidiphilum Acidophilum（Aph. acidophilum）常共同生长,并有报道称在以亚铁为能源物质情况下之间存在某种协同生长机制,并辅以A. ferrooxidans与Aph. acidophilum的共培养浸矿微生物体系进行研究。本文应用基因芯片技术从基因表达层面全面剖析A. ferrooxidans在酸胁迫下的抗性机制。研究表明A. ferrooxidans对无机酸的耐受过程主要涉及四个层次,即细胞膜结构、物质转运、物质与能量代谢、调节功能：通过诱导Omp85（细胞膜中插入蛋白和脂质的必要组件）控制细胞膜成分变化,从细胞膜的结构上发生变化以适应或抵抗酸胁迫带来的负面影响；通过上调相关的转运蛋白（plasma-membrane proton-efflux P-type ATPase/质膜质子外排P型ATP酶,AFE0818）,并下调ATP合酶、钾离子和氨离子的转运蛋白控制质子的内流；诱导表达相关于胞内pH缓冲的部分基因如,碱性化合物通道蛋白（carbonic anhydrase/碳酸酐酶）以中和胞内多余质子以达到缓冲pH目的；强烈诱导抗压转录因子RpoS的表达,进而启动相关抵抗环境压力的启动子,实现细胞转录控制水平的调节。对于A. ferrooxidans与Aph. acidophilum的共培养浸矿微生物体系,在以硫为能源物质的条件下,生长前期A. ferrooxidans占生长优势,但当达到A. ferrooxidans的稳定期时Aph. acidophilum快速进入对数期且菌数超出了A. ferrooxidans,之后A. ferrooxidans迅速进入生长后期衰亡期,至此Aph. acidophilum成为此体系中的优势菌种。故而推断出在以硫为能源物质的条件下Aph. acidophilum的生长依赖于A. ferrooxidans,然而Aph. acidophilum的快速生长会对A. ferrooxidans的生长带来负面的影响。受到有机酸萃取剂P204的刺激下,本研究中利用实时定量PCR技术探究了A. ferrooxidans中相关基因的表达差异,在A. ferrooxidans单独培养条件下以及与Aph. acidophilum的共培养条件下体现出不同的抗性。在A. ferrooxidans单独培养条件下受到有机酸P204胁迫时,根据能表现细胞应对外界刺激的指标RpoS的表达情况,即呈现随胁迫时间增加而被诱导的趋势,且其他相关抗性机制基因的表达情况相类似如细胞膜脂双层上形成离子通道的Omp40、与细胞膜的磷脂层合成有关Phosphoheptose isomerase/cytidylyltransferase（磷酸庚糖异构酶/胞苷酰转移酶）、负责切断C-P键的磷酸酶亚基PhnL和PhnK以及Universal stress family protein （应激家族蛋白：AFE2259, AFE2183, AFE2133）,可以推断A. ferrooxidans在有机酸P204胁迫下能够启动相关积极反应机制应对外界胁迫,但此反应只在A.ferrooxidans被胁迫一段时间后被激发（约10至20分钟）。在A. ferrooxidans与Aph. acidophilum的共培养条件下,根据能表现细胞应对外界刺激的指标RpoS的表达情况（受到胁迫10分钟时被诱导而后胁迫持续至20分钟又下调）,以及其他相关基因在共培养条件下中的表达情况（其他两个转录因子除RpoE在胁迫5分钟被轻微诱导外都未有显著的表达变化,RpoE、Universal stress family protein（应激家族蛋白,AFE2183）和PhnK在共培养条件下被胁迫5分钟时被轻微诱导但之后都被抑制或是轻微诱导）,并且结合共培养物在受到有机酸P204胁迫下的生长曲线变化,即A. ferrooxidans数目迅速下降而Aph. acidophilum的快速生长被抑制在一定水平,可以得出推断A. ferrooxidans内相关的应对有机酸P204胁迫的积极反应机制未被启动,或短时间内A. ferrooxidans可能会有相关抗性机制被启动但是抗性较于单独培养下的A. ferrooxidans显得更弱,且随着受到有机酸P204胁迫的时间增长对A. ferrooxidans的生理生长越为不利。