【摘 要】
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铜离子是生物体的微量营养元素,低浓度的铜离子对生物体的生长有促进作用,高浓度的铜则对生物体有毒害作用。研究发现在同类群微生物之间,真菌的抗铜效果更强,但是对真菌的抗铜机制却知之甚少。本实验室筛选到一株抗重金属性极强的丝状真菌—微紫青霉GXCR菌株,这种高抗逆性使微紫青霉GXCR成为处理生态重金属污染的潜力菌株,因此,从分子层面了解微紫青霉GXCR的高抗逆性变得十分关键。SLN1-YPD1-SSK1
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铜离子是生物体的微量营养元素,低浓度的铜离子对生物体的生长有促进作用,高浓度的铜则对生物体有毒害作用。研究发现在同类群微生物之间,真菌的抗铜效果更强,但是对真菌的抗铜机制却知之甚少。本实验室筛选到一株抗重金属性极强的丝状真菌—微紫青霉GXCR菌株,这种高抗逆性使微紫青霉GXCR成为处理生态重金属污染的潜力菌株,因此,从分子层面了解微紫青霉GXCR的高抗逆性变得十分关键。SLN1-YPD1-SSK1的级联反应是酿酒酵母中最经典的对渗透调节最有效果的双组分系统,组氨酸激酶(SLN1)感受环境压力自磷酸化,然后将磷酸基团传递给磷酸转移蛋白(YPD1),再将磷酸基团传递给应答调节蛋白(SSK1),从而激活MAPK级联反应应对胞外环境压力。SLN1-YPD1-SKN7是酿酒酵母双组分调控系统另一分支,主要参与酿酒酵母细胞氧化应激和细胞壁合成。本研究根据微紫青霉GXCR转录组数据及其同源序列比对分析,获得与酿酒酵母双组分调控系统基因同源的ORF序列,分别命名为PjSAN7、PjSSK1、PjYPD1、PjSLN1、PjSLN1-1、PjSLN1-2,本实验京隆上述目的基因并在酿酒酵母异源表达,对转基因酿酒酵母进行一系列的生理生化实验。结果表明PjSKN7有较明显的抗铜作用。在检测转基因酿酒酵母在重金属胁迫下细胞内的活性氧和脯氨酸含量时,发现PjSKN7转基因酿酒酵母具有较低的活性氧含量和较高的脯氨酸含量。使用实时荧光定量PCR方法检测在高浓度重金属和盐胁迫下微紫青霉GXCR双组分调控基因PjSKN7、PjSSK1、PjYPD1、PjSLN1、Pj SLN1-1、PjSLN1-2的表达水平,实验结果表明微紫青霉双组分基因的表达普遍表现为阶段性表达,共且PjSKN7、PjYPD1、PjSLN1、Pj SLN1-1、PjSLN1-2在重金属胁迫下表现上调表达,PjSSK1、PjYPD1、PjSLN1、PjSLN1-1、PjSLN1-2在高浓度盐胁迫下表现上调表达。综上所述微紫青霉双组分调控基因PjSkN7、PjYPD1、PjSLN1、Pj SLN1-1、PjSLN1-2参与抗重金属及细胞内解除活性氧机制;PjSSK1、PjYPD1、PjSLN1、PjSLN1-1、PjSLN1-2参与渗透调节机制。此研究为进一步研究微紫青霉GXCR高抗重金属性和将微紫青霉GXCR用于处理生态重金属污染提供分子方面的依据。
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