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耐辐射奇球菌由于其强抗逆性的特点引起生物学家对其机制进行了广泛研究,而机械敏感性通道蛋白被认为是细菌应对低渗胁迫导致的膜张力变化的主要通道,而两者之间的关系至今尚未有人研究,因此我们对耐辐射奇球菌的MscL通道展开了研究。由于利用膜片钳技术测得的单通道开放状态是机械敏感性离子通道开放的主要证据,因此,我们对回补了耐辐射奇球菌基因mscl(D-mscl)的大肠杆菌D-MJF465菌株进行了膜片钳试验。实验结果表明,在菌株D-MJF465中能检测到MscL通道电流,且其通道开放的压力阈值为53 mmHg,通道电导为3.37 nS。为保证今后在耐辐射奇球菌体内直接对该通道进行研究,我们优化了菌株R1大原生质球的制备条件,该菌在LB培养基中培养至OD600=0.45且使用1200 ug/mL浓度的溶菌酶处理下可以形成较大且光滑的原生质球。其次,我们成功构建了耐辐射奇球菌的mscl基因敲除菌株mDR1,缺失mscl基因的菌株出现了耐碱性(pH 8.0)、耐高渗(1%氯化钠和0.6 M葡萄糖)能力的下降。同时我们发现耐辐射奇球菌在低渗处理下会由多聚体形态向单体形态转变,这与其他细菌在低渗处理下容易致死的特点显著不同,而mscl基因的缺乏能够促成这种转变。另外,mscl基因敲除菌株的耐干旱和耐辐射能力都有明显下降,推测mscl基因与耐辐射奇球菌的强抗逆性相关。另外,我们从南极洲南设得兰群岛采集的土壤样品中分离出一株不具运动性、严格需氧的革兰氏染色阴性球形细菌S14-83T。基于16S rRNA基因序列的系统发育分析表明该菌株是奇异球菌属的一个新成员,与其亲缘关系最近的菌株Deinococcus alpinitundrae具有最高同源性96.1%。该菌株的基因组大小为4.4 M,含有两个成环的核基因组及5个质粒,DNA G+C含量为61.09 mol%,主要呼吸醌为MK-8。主要的细胞脂肪酸为Summed feature 3(C16:1ω7c/C16:1ω6c)和C16:0。细胞壁中含有奇球菌属特有的鸟氨酸。主要的极性脂质为氨基磷脂和糖脂以及一些未知的极性脂质。菌株S14-83T显示出对γ辐射(>10 kGy)和UV辐射(460J/m2)的极强抗性。基于以上系统发育、化学分类学和表型分类学特征,将该菌认定为奇异球菌属的一个新种,因其耐冷性将其命名为耐冷奇球菌Deinococcus psychrotolerans,模式菌株是S14-83T(=CCTCC AB 2015449T=DSM 105285 T),在该菌较长的核基因组上找到了可能的mscl基因序列,其编码的MscL特点与其他来源的通道具有一致性但也有差别,这为研究不同特征及来源的耐辐射奇球菌的MscL通道功能提供了新的材料。