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聚羟基脂肪酸酯(Polyhydroxyalkanoates)是广泛存在于微生物体内的一类生物高分子化合物,具有完全生物可降解性、生物相容性等优良性能,在很多领域有着广泛的应用前景。PHBHHx是短链(SCL)羟基脂肪酸单体3-羟基丁酸(3HB)和中长链(MCL)羟基脂肪酸单体3-羟基己酸(3HHx)的共聚物。 野生菌Aeromonas hydrophila4AK4在以月桂酸和豆油为混合碳源培养至12h时可以产生16.48％的PHBHHx,而经过同源重组的PHBHHx聚合酶(PhaC)缺失突变菌Aeromonas hydrophila CQ4则没有 PHBHHx的积累。本文通过使用Aeromonas hydrophila野生菌4AK4和phaC缺失突变菌CQ4在以月桂酸和豆油为混合碳源的条件下第一次测试了Aeromonas hydrophila PHBHHx-positive和PHBHHx-negative时对各种环境因子包括温度变化,紫外照射,有机溶剂乙醇,渗透压和过氧化氢的耐受能力。并且首次使用荧光定量PCR(Real-time PCR)的方法在分子水平上检测热激蛋白调节因子rpoS的表达来探讨PHBHHx提高菌种耐受性的机理。 实验发现PHBHHx野生菌4AK4在各种环境因子包括高温(48oC)、低温(4oC)、紫外(UV),有机溶剂(10%乙醇),高渗透压(1.00-1.25M NaCl或KCl)和过氧化氢(H2O2)刺激下的抗逆性高于PHBHHx合成酶缺失突变菌CQ4。说明PHBHHx的积累赋予了野生菌对环境因子更强的耐受力。而且Real time PCR实验发现这种较高的耐受性与RNA聚合酶σ因子rpoS表达量的提高是分不开的。 在压力因子存在的条件下,胞内PHBHHx的存在会增强rpoS的表达,而rpoS的表达会与 RNA聚合酶结合并特异性激活胞内各种保护蛋白的表达,从而使得野生菌比突变菌具有更强的耐受能力。所以我们有理由认为胞内PHBHHx的存在会使得野生菌的压力耐受性相比于突变菌有所提高,而这种存活率的提高是由PHBHHx加强胞内包括rpoS在内的基因的表达而赋予野生菌的。 本文结果可以为PHA的生理特性补充一些内容。如果各类PHAs对细菌都有除碳源和能源外还可以保护细菌免受各种外界有毒有害物质伤害的作用,则可以帮助人们更好地了解PHA在生命进化过程中所扮演的角色和所起的作用。