耐辐射奇球菌crtI基因缺失突变株的构建及其功能研究

利用PCR方法和体内同源重组技术,对耐辐射奇球菌(Deinococcus radiodurans)中控制色素合成的关键基因———crtI进行缺失突变,成功获得红色色素缺失突变株M61。对突变株分别进行不同剂量电离辐射(IR)和不同浓度过氧化氢(H2O2)处理,结果表明:与野生型菌株R1相比,突变株M61对电离辐射的抗性降低;对过氧化氢的敏感性明显上升,在高浓度H2O2条件下表现异常敏感。HPLC分析结果显示,crtI基因的完全缺失对色素合成途径产生重要影响,导致番茄红素和其他红色类胡萝卜素的合成被抑制。证明crtI基因是耐辐射奇球菌中控制红色类胡萝卜素合成的一个关键基因。为阐明耐辐射奇球菌中类胡萝卜素参与的抗辐射和抗氧化机制奠定了一定基础,为进一步研究类胡萝卜素在耐辐射奇球菌中的合成途径及功能提供了思路。

突变型沼泽红假单胞菌的构建及颜色变化的评价

基于野生沼泽红假单胞菌与其突变菌株间的颜色变化,探索和研制全细胞传感器具有重要的现实意义.实验通过除去沼泽红假单胞菌中蓝绿基因crtI,构建其绿色突变菌株,比较了菌体间颜色变化;同时检测了突变株积聚无色的类胡萝卜素前体——番茄红素的能力.试验表明,突变体菌株在510—570nm波长范围内其吸收光谱作用明显降低,说明呈显绿色的主要原因是由于细菌叶绿素IIa的存在,以及光合膜中胡萝卜素组成成分的改变.采用CIE-L*a*b*色彩空间坐标评价绿色突变体菌株与野生型菌株的颜色变化,计算出绿色突变型和野生型菌株之间的色彩差异(△E*ab)值.实验数据表明基于类胡萝卜素菌株研制的全细胞传感器能够对菌体颜色变化(绿色到红色)更为敏感和更易区分.