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为了适应外界压力,细菌或古菌往往会通过水平转移的方式获取外源基因。与此同时,细菌或古菌也需要防止外源有害基因入侵,为此,它们进化出了CRISPR-Cas系统介导的适应性免疫机制。CRISPR-Cas系统可以特异性高效地切割外源侵入的DNA。目前对CRISPR-Cas系统作用机制的研究较为透彻,但对其调控机制的了解并不深入。文献报道大肠杆菌中存在I-E型CRISPR-Cas系统,类组蛋白H-NS抑制CRISPR-Cas系统,但其同源蛋白Stp A对大肠杆菌CRISPR-Cas系统的调控尚未有报道。本文主要探究Stp A对I-E型CRISPR-Cas系统的调控机制。首先,本论文建立了检测cas启动子活性的荧光报告体系和检测CRISPR-Cas系统切割靶标DNA功能的实验体系,发现在hns缺失的情况下Stp A可以激活cas启动子,促进cr RNA含量的增加,从而增强I-E型CRISPR-Cas系统切割靶标质粒的能力。其次,为了鉴定H-NS和Stp A在cas启动子上的结合位点,本论文通过突变预测的H-NS结合位点,证实H-NS的确通过与该位点结合抑制cas操纵子转录,Stp A通过结合H-NS的结合位点调控cas启动子活性。进一步的研究表明hns突变株中高水平表达Stp A对cas基因表达具较弱的抑制作用;而低水平表达Stp A可激活cas基因表达,提高CRISPR-Cas系统活性。文献报道镁离子可在体外影响H-NS和Stp A与DNA的结合。本论文探索了镁离子对Stp A调控cas基因表达的影响,发现在M9基本培养基中添加镁离子显著提高Stp A调控cas启动子的稳定性,使其在更广的p H值范围内均可激活cas基因表达。综上所述,Stp A不仅可以激活CRISPR-Cas系统的cas基因表达,而且还可以促进cr RNA的产量,进而提高CRISPR-Cas系统的防御外源DNA入侵的能力;Stp A通过结合cas启动子上H-NS结合位点调控cas基因表达;Stp A表达水平影响其对cas基因表达的调控作用:高水平表达Stp A抑制cas基因表达,而低水平表达Stp A激活cas启动子。此外,本论文初步研究结果显示镁离子可以提高Stp A调控cas启动子的稳定性。