海洋芽孢杆菌B-9987的遗传转化系统的研究及次级代谢相关调控基因bmbll02的初步功能研究

摘要

海洋芽孢杆菌B-9987是从我国渤海潮间带植物盐地碱篷的根中分离得到的。前期研究结果表明，其发酵液对于多种植物病原真菌(如稻瘟霉和茄交链孢)都具有较强的抑制作用，暗示了B-9987具有产生丰富次级代谢产物的能力，为了从分子水平上揭示B-9987其产生次级代谢产物的能力并对其生物合成的分子调控机理进行研究，本课题着重于以下两部分的研究：
　　 第一部分是海洋芽孢杆菌B-9987遗传转化系统的构建。海洋芽孢杆菌B-9987为天然分离菌株，为了在其中进行遗传操作，首先要建立一种有效的方法能够使得外源DNA导入B-9987之中，以自主方式复制，或通过同源重组或位点特异性重组整合到染色体上随宿主一起复制。海洋芽孢杆菌B-9987的遗传转化系统尚未有人研究。本论文主要对B-9987的原生质体形成、再生及转化方法进行了较为系统的研究，初步建立了B-9987的原生质体-电击转化方法，以pHT3101为质粒DNA进行转化时，转化频率约达到3×104CFU/μgDNA。
　　 第二部分是次级代谢调控基因bmb1102的功能研究。通过生物信息学分析和比较基因组学分析发现，B-9987基因组中存在一个bmb1102基因，大小为585个碱基，其编码产物与TetR-N家族的调控蛋白具有高度的同源性。在靠近Bmb1102的氨基端有一个典型的HTH(helix-turn-helix)超家族DNA结合区，该家族调控蛋白往往通过与靶基因结合，在转录水平上参与调控多药efflux pumps或抗生素生物合成途径。因此，我们从B-9987基因组中克隆的到了bmb1102基因，并构建了用于bmb1102基因双交换同源重组的质粒，采用电击转化方法，获得了bmb1102的双交换阻断突变株，对bmb1102的功能进行了初步研究。以上结果为开展海洋芽孢杆菌B-9987遗传转化及其次级代谢途径的分子调控机理奠定了基础。