沙福芽孢杆菌氧化磷酸化通路相关基因对锰胁迫的应答

作者：龙红; 牛熙; 黄世会; 冉雪琴^*; 王嘉福^*

来源：工业微生物, 2020, 50(04): 27-33.

• 沙福芽孢杆菌
• 锰胁迫
• 基因表达
• 氧化磷酸化
• ATP合成酶

氧化磷酸化是细菌生成ATP的重要途径之一,同时有研究表明能量供应不足是发生锰毒害的重要机制。为了解析锰胁迫条件下,耐锰细菌是如何通过能量代谢的改变以应对锰毒害。以耐锰菌沙福芽孢杆菌S7为研究材料,挑选细菌电子传递链细胞色素亚基编码基因qcrB、ctaD,以及ATP合成酶亚基编码基因atpA、atpD和atpG,采用荧光定量PCR方法,设置250 mg/L和2 200mg/L两个锰处理浓度,比较基因表达的时序性变化。与无锰对照组的表达量相比,3个ATP合成酶亚基编码基因的表达量较为接近,中等浓度锰胁迫条件下,3个基因的表达量明显低于2 200mg/L锰处理的表达量;锰作用初期各基因的表达量较低,4 h后表达量上升,8 h和/或32 h时表达量达到峰值,基因的表达量的时间变化呈现出单峰或双峰变化趋势。两个电子传递链上细胞色素亚基编码基因qcrB和ctaD的表达量略高于ATP合成酶3个亚基基因的相应值,表达规律与ATP合成酶一样。研究结果提示,耐锰菌沙福芽孢杆菌S7的能量代谢水平随着作用时间和浓度的提高而上升,产生大量的ATP以应对锰毒害作用。

• 单位
  贵州大学; 动物科学学院