论文部分内容阅读
双链RNA在基因调控中发挥重要功能。RNase Ⅲ作为典型的双链RNA核糖核酸内切酶,目前在原核生物中的研究局限在Escherichia coli、Bacillus subtilis等少数细菌中。Synechocystis sp.PCC 6803是蓝细菌基础生物学研究的一种重要模式菌株,常用于探究光合作用、碳氮平衡、机体胁迫等功能机制。Synechocystis sp.PCC 6803基因组含有3个RNase Ⅲ蛋白编码基因:slr0346、slr1646、slr0954前期本实验室已成功构建RNase Ⅲ 3个基因的单缺失突变菌株,并初步观察到△slr0346在甲基紫精作用下生长显著降低。故本研究首先利用常见氧胁迫试剂,包括甲基紫精、过氧化氢和氯化铁,分别胁迫△slr0346、△slr1646和△slr0954,在确定△slr0346对甲基紫精敏感后,通过RNA-seq技术,检测Synechocystis sp.PCC 6803和突变菌株氧胁迫条件下,细胞内基因转录情况。根据生理实验现象及RNA-seq数据,我们得到以下主要结论:1)Synechocystis sp.PCC 6803加入甲基紫精后通过减缓氧胁迫和重建体内生理秩序两个方面应答氧胁迫,包括表达抗氧化酶,增强转运系统,调控DNA、RNA及蛋白合成,提高能量代谢等;2)RNase Ⅲ编码基因slr0346是Synechocystis sp.PCC 6803应答甲基紫精诱导的氧胁迫的必需基因;3)RNase Ⅲ在Synechocystis sp.PCC 6803氧胁迫应答中,更倾向于作用参与转运、翻译、能量代谢及糖类代谢基因的mRNA。本论文揭示了在Synechocystis sp.PCC 6803氧胁迫中RNase Ⅲ发挥的功能,本研究观察到的表型及得到的RNA-seq数据为今后进一步研究氧胁迫及蓝细菌中的RNase Ⅲ的功能提供了基础数据和参考方向。