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群体感应(quorum sensing，QS)是细菌进行细胞间交流并通过调控相关基因表达来协调群体行为的机制。酰基高丝氨酸内酯(Aeyl-homoserine lactone，AHL)作为革兰氏阴性细菌QS系统的一类主要的信号分子，参与调控生物荧光，抗生素合成，生物膜形成及毒力因子的表达等重要生物功能。
本研究借助海洋费氏弧菌(Vibrio fischeri)群体感应的LuxI/LuxR系统，以及苏云金芽胞杆菌信号分子降解酶aiiA基因，设计了一个负调控基因回路，并在该回路中使用EGFP绿色荧光蛋白作为报告基因。尝试通过数学模型来预测基因回路的运行情况。
结果显示：从苏云金芽胞杆菌基因组克隆的aiiA基因为750bp,具有一定的水解AHL信号分子活性，每克菌体酶活为1.28mMmin-1；从pLuxRI2和pEGFP-N1质粒上克隆的启动子和EGFP基因分别为145bp和720bp,利用重叠区扩增基因拼接法(SOEing法)得到的融合基因pLuxI-aiiA-linker-EGFP为1657bp，pLux-AiiA质粒经测序鉴定构建成功；含有pLuxRI2、pLux-AiiA双质粒的菌体E15培养47h后平均荧光信号值达到76.33，强表达GFP蛋白的细胞占统计数量的93.71％，而空白菌对应为3.23和0.02％，说明QS负调控基因回路在DH5α大肠杆菌能有效运行。另外构建的pLux-EGFP质粒中的融合基因pLuxI-EGFP为865bp，含有pLuxRI2，pLux-EGFP双质粒的菌体EC培养22h后平均荧光信号值为48.97，强表达GFP的细胞占总数的87.76％，说明对照的基因回路也可以在DH5α大肠杆菌有效运行。根据负调控基因回路作用原理建立微分方程数学模型，并使用matlab软件编写相应的程序，程序运行结果和实验结果具有较好的一致性。