集胞藻PCC6803鎘離子耐受機制研究及抗性菌株改造.pdf

1、集胞藻集胞藻PCC6803鎘離子耐受機制研究及抗鎘離子耐受機制研究及抗性菌株改造性菌株改造CadmiumtolerancemechanismengineeringinSynechocystissp.PCC6803學科專業(yè)：生物工程研究生：徐樂指導(dǎo)教師：張衛(wèi)文教授企業(yè)導(dǎo)師：劉璐高級工程師天津大學化工學院二零一六年五月中文摘要中文摘要近年來，光合藍細菌作為“微生物細胞工廠”正受到越來越多的關(guān)注。藍細菌廣泛的存在于各種環(huán)境中，并且是地球上參與

2、碳和氮循環(huán)的重要組成部分之一，同時藍細菌也具有某些生物修復(fù)的作用，例如處理重金屬污染（尤其是鎘離子Cd2）等。Cd2是環(huán)境的重要污染物，對生物體有致命的毒性，因此研究藍細菌對Cd2的調(diào)控機制具有重要的意義。Sll0649是已經(jīng)鑒定到的集胞藻PCC6803中與Cd2耐受性相關(guān)的應(yīng)答調(diào)控蛋白。本研究中，為了鑒定應(yīng)答調(diào)控蛋白Sll0649的下游調(diào)控位點，我們首先使用DNAAffinityPurifiedchip（DAPchip）的方法，鑒定與

3、Sll0649直接結(jié)合的DNA位點。結(jié)合qPCR與電泳遷移率變動分析（EMSAs）的結(jié)果表明，slr0946的上游啟動子區(qū)域得到了富集，說明與Sll0649蛋白具有相互作用。為進一步確定slr0946的功能，我們構(gòu)建得到Δslr0946突變株，與野生株相比，Δslr0946對Cd2脅迫更加敏感當Cd2條件為5.0M，同時，將slr0946基因互補到Δslr0946突變株后，在Cd2濃度為5.7M條件下檢測，敏感性又隨之消失，表明slr0

4、946確實參與了集胞藻PCC6803的Cd2耐受性。為了提高藍細菌集胞藻PCC6803的Cd2耐受性，我們在野生株中分別過表達了sll0649和slr0946基因，同時也將先前研究中發(fā)現(xiàn)的與Cd2脅迫相關(guān)的兩個基因sll1598和slr0798分別進行了過表達，結(jié)果表明在Cd2濃度為5.7M時，過表達slr0946，sll1598和slr0798都可以提高野生株的Cd2耐受性。本研究鑒定了集胞藻中Sll0649蛋白調(diào)控的與Cd2耐受性相