苜蓿中華根瘤菌（Sinorhizobium meliloti）CCNWSX0020是從陜西鳳縣尾礦區(qū)生長(zhǎng)的天藍(lán)苜蓿根瘤內(nèi)分離出來(lái)的一株菌,不僅具有多種重金屬抗性,還能促進(jìn)天藍(lán)苜蓿在Cu污染土壤中生長(zhǎng)。這種雙重特性使得該共生體系成為重金屬污染土壤修復(fù)的有效工具。本文通過(guò)RNA-Seq、基因敲除等技術(shù)分析了S.meliloti CCNWSX0020的Cu/Zn抗性機(jī)制,并對(duì)Cu/Zn抗性因子在根瘤菌-豆科植物共生體系及其生物修復(fù)Cu/Zn污染土壤中的作用進(jìn)行了研究。通過(guò)轉(zhuǎn)錄組分析揭示了S.meliloti CCNWSX0020在四種脅迫條件下的基因表達(dá)模式。首先不考慮不同重金屬處理間的基因表達(dá)模式的差異,由短期的（30 min）重金屬誘導(dǎo)表達(dá)的基因數(shù)目遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于長(zhǎng)期的（24 h）重金屬處理,表明多數(shù)早期即時(shí)響應(yīng)的基因應(yīng)對(duì)重金屬脅迫時(shí)發(fā)揮了第一道防線(xiàn)作用,而少數(shù)長(zhǎng)期表達(dá)的基因必然在S.meliloti CCNWSX0020重金屬抗性機(jī)制中發(fā)揮重要作用。在Cu或Zn長(zhǎng)期脅迫下,編碼P_1B-type ATPase、多銅氧化酶、外膜蛋白和金屬結(jié)合蛋白的基因表達(dá)量顯著上調(diào),說(shuō)明S... 

【文章來(lái)源】：西北農(nóng)林科技大學(xué)陜西省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

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【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

Irving–Williams系列和細(xì)胞內(nèi)過(guò)渡金屬的競(jìng)爭(zhēng)性及生物利用性

將 Cu(I)氧化為毒性較低的 Cu(II)。圖1-2 展示了四種已被深入研究的細(xì)菌體內(nèi)調(diào)控 Cu 穩(wěn)態(tài)平衡的多種系統(tǒng)，包括革蘭氏陽(yáng)性病原菌肺炎鏈球菌、結(jié)核分枝桿菌，以及革蘭氏陰性病原菌大腸桿菌、沙門(mén)氏菌，下文將進(jìn)行詳細(xì)介紹。

隔離他的銅抗性機(jī)制還包括富含半胱氨酸的金屬硫蛋白的隔離作核生物中很普遍， 而在細(xì)菌中卻很少出現(xiàn)。研究的ceae 的 MymT 蛋白，已被證明可賦予 M. tuberculosis 銅抗性(Gold et al. 2008)。處于 E. coli 周質(zhì)空間的 CusF 蛋白除了能體之外，可能還會(huì)作為一個(gè)銅緩沖劑發(fā)揮相似的隔離作用，一個(gè)新的銅抗性機(jī)制被揭示出來(lái)。耶爾森桿菌素（Ybt），鐵載體，但它卻從尿路感染病人體內(nèi)分離到的 E. coli 中被發(fā)鐵載體是由微生物分泌的一類(lèi)對(duì) Fe 有高親和力的小分子化合Fe。盡管是 Fe 的螯合劑，Ybt 也可結(jié)合 Cu(II)，通過(guò)抑制 Cu。除此之外，對(duì) E. coli 中的 Ybt 研究結(jié)果表明，結(jié)合 Cu 的SOD）的活性，可以防御巨噬細(xì)胞的活性氧反應(yīng)（圖 1-3）(C，Ybt 是一種多功能的鐵載體，可對(duì)抗宿主多種防御反應(yīng)，包氧化壓力等。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]根瘤菌-豆科植物共生體系在重金屬污染環(huán)境修復(fù)中的地位、應(yīng)用及潛力[J]. 韋革宏,馬占強(qiáng).  微生物學(xué)報(bào). 2010(11)
[2]天藍(lán)苜蓿野生種質(zhì)的品質(zhì)分析研究[J]. 馮毓琴,曹致中.  草業(yè)科學(xué). 2009(10)
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