试验选用耐盐芽孢杆菌Bacillus halodurans及嗜碱芽孢杆菌Bacillus alcalophilus的RecJ核酸酶（BhRecJ和BaRecJ）作为主要研究对象,对该类来自嗜碱或耐盐菌株的RecJ核酸酶的结构特征及系统进化进行了生物信息学分析。通过构建相应的重组表达质粒,在大肠杆菌体内分别异源表达BaRecJ和BhRecJ,分析其对宿主细胞的影响,并在体外进行了核酸酶活性的表征与关键活性位点的分析。以往的研究中RecJ都是作为核酸外切酶降解单链DNA（ss DNA）,在本实验中,发现了一类以Ba RecJ和Bh RecJ为代表的新型RecJ核酸酶,该类RecJ核酸酶同时具有核酸内切酶和外切酶活性。本文的研究结果为进一步研究该类蛋白的晶体结构打下了基础,对丰富RecJ蛋白的功能有重要的意义。主要的研究结果如下:1.本实验所研究的BaRecJ和BhRecJ同时具有核酸内切酶和外切酶活性。这类蛋白位于N端的DHH和DHHA1结构域在所有RecJ家族蛋白中保守,是其核酸外切酶活性的催化核心,而该类蛋白在C端有一个独特的PIWI-like结构域,包含负责其核酸内切酶活性的关键残基。具有这种新的C末端结构域的RecJ核酸酶在芽孢杆菌属细菌中多有出现。2.由于该类新型RecJ核酸酶具有核酸内切酶活性,当其在宿主大肠杆菌体内表达时,可以直接与质粒或基因组DNA相互作用,造成DNA双链断裂,影响宿主细胞的形态,使宿主菌的存活率以及基因组和质粒DNA的含量下降。3.在体外,该类新型RecJ核酸酶可以在中等温度下切割双链DNA（dsDNA）,造成dsDNA多位点断裂。可以在23-60°C这个较为宽泛的温度范围内,将超螺旋质粒DNA切割成开环或线性化质粒,甚至将其完全降解为寡核苷酸。该类蛋白在体外的核酸酶活性在Mg2+和Mn2+存在时得到促进。4.本实验预测分析了可能影响BaRecJ和BhRecJ内切酶活性的关键活性位点,并在体外进行了突变体的活性验证。确定了残基D561或E640的突变抑制了BaRecJ的内切酶活性,残基D561的突变抑制了BhRecJ的内切酶活性,而这种新的C末端结构域是这类蛋白核酸内切酶活性的催化核心。