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摘要
利用生物技术方法将固氮模块转入真核细胞实现真核生物自主固氮具有重大科学意义和应用价值，迄今为止始终未能获得具有自主固氮能力的真核生物。为了探究固氮模块在真核底盘中的表达适配性，以进化地位介于原核生物和真核生物之间的极端微生物耐辐射异常球菌（Deinococcus radiodurans）R1为底盘，将类芽孢杆菌（Paenibacillus polymyxa）WLY78的固氮模块导入耐辐射异常球菌中获得重组耐辐射异常球菌R78，并利用qPCR (quantitative real-time PCR)和Western Blot等方法，同时结合转录组分析，对重组耐辐射异常球菌的表达特性进行探究。结果表明，重组耐辐射异常球菌固氮模块中的9个固氮基因均能够正常转录，但是固氮酶铁蛋白的翻译受到影响；转录组测序结果显示，参与能量传递、氮代谢以及铁硫转运的相关基因的表达变化可能是影响重组菌株中固氮酶表达的限制因子。以上研究结果为进一步的固氮模块设计和微生物底盘优化，并最终构建人工高效固氮装置奠定了理论基础。
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