不同抗性嗜酸氧化亞鐵硫桿菌對(duì)黃銅礦浸出及基因Afe0022差異表達(dá)研究.pdf

1、嗜酸氧化亞鐵硫桿菌(Acidithiobacillus ferrooxidans)是生物冶金工業(yè)中十分重要的一種細(xì)菌。在生物浸出過程中,由于A.ferrooxidans能耐受很高的金屬離子濃度,因此重金屬離子對(duì)A.ferrooxidans的影響得到廣泛地研究。但是其抗重金屬離子的分子遺傳學(xué)機(jī)理仍不清楚。
　　 本文研究了A.ferrooxidans菌株DC、DY26和DY15對(duì)Cu2+離子的最高耐受能力,結(jié)果顯示DC、DY26和

2、DY15對(duì)Cu2+的耐受能力差異較大,DY26和DY15菌對(duì)Cu2+耐受能力分別是DC菌的5.5倍和10倍。
　　 本文以陽(yáng)離子通道蛋白基因Afe0022(在TIGR網(wǎng)站上的登錄號(hào)為AFE0022)為對(duì)象,研究了它與細(xì)菌銅抗性之間的關(guān)系。成功克隆了A.ferrooxidans菌株DC、DY26和DYl5的陽(yáng)離子通道蛋白基因Afe0022并進(jìn)行序列分析,結(jié)果發(fā)現(xiàn)DY26菌的陽(yáng)離子通道蛋白基因Afe0022與標(biāo)準(zhǔn)菌株ATCC2327

3、0相比有一個(gè)堿基差異,即第1220個(gè)堿基都由標(biāo)準(zhǔn)序列的T變?yōu)镚,導(dǎo)致其編碼的蛋白AFE0022的氨基酸由蛋氨酸(M,407)變?yōu)榫彼?R,407);DY15菌雖然有11個(gè)堿基發(fā)生突變,但由于氨基酸密碼子的簡(jiǎn)并性,其和DC菌與標(biāo)準(zhǔn)菌株ATCC23270相比均為氨基酸突變現(xiàn)象。在NCBI上進(jìn)行BLAST分析結(jié)果顯示,蛋白AFE0022與A.ferrooxidans ATCC53993的電壓門控鉀通道蛋白的同源性最高,進(jìn)化關(guān)系最近。

4、　　 Real-time PCR方法檢測(cè)A.ferrooxidans菌株DC,DY26和DY15在不同銅離子環(huán)境中陽(yáng)離子通道蛋白基因Afe0022的差異表達(dá),結(jié)果顯示,陽(yáng)離子通道蛋白基因Afe0022對(duì)Cu2+的應(yīng)答非常敏感,表達(dá)量隨Cu2+濃度的增加而增大,在最高耐受濃度下DC菌的陽(yáng)離子通道蛋白基因Afe0022的表達(dá)量上調(diào)了47.18倍,DY26菌的陽(yáng)離子通道蛋白基因Afe0022上調(diào)了75.53倍,DY15菌的陽(yáng)離子通道蛋白基因

5、Afe0022上調(diào)了112.02倍。
　　 通過對(duì)三株A.ferrooxidans菌株DC、DY26和DY15在不同初始Cu2+濃度情況下對(duì)黃銅礦的浸出比較,黃銅礦精礦浸礦實(shí)驗(yàn)表明,DY15對(duì)黃銅礦精礦的浸出效率最高,DY26其次,DC最低,但DY15的單菌浸出效率略低于三株菌的混合浸出效率。
　　 綜合以上結(jié)果表明陽(yáng)離子通道蛋白基因Afe0022在細(xì)菌銅抗性中發(fā)揮著十分重要的作用,這些研究為進(jìn)一步研究該菌的抗銅分子機(jī)理