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短短芽胞杆菌B011基因组中芽胞形成调控基因spo0E的鉴定与表达分析

2023-10-21周向平王运生刘天波王凯歌袁志辉

中国生物防治学报 2023年4期

周向平,王运生,陈 武,刘天波,王凯歌,刘 峰,周 立,袁志辉

(1.湖南农业大学植物保护学院,长沙 410128;2.湖南省烟草公司永州市公司,永州 425100;3.湖南省烟草科学研究所,长沙 410004;4.湖南科技学院化学与生物工程学院,永州 425199;5.湖南省银杏工程技术研究中心,永州 425199)

形成芽胞是产芽胞类细菌在长期的自然进化过程中形成的抵抗逆境的能力体现。当芽胞类细菌感知到逆境胁迫时,如细胞密度过高、营养物质匮乏等,细胞首先一般可通过三种途径来减轻环境压力,一是激活运动装置,如鞭毛蛋白,通过趋化性寻找新的食物;二是分泌抗生素、抗菌肽和其他化学物质,清除或驱除同一生境中的竞争性微生物;三是分泌大量水解酶类,降解胞外蛋白质和糖类[1]。对枯草芽胞杆菌Bacillussubtilis168 的研究显示,如果上述3 种途径没有减轻环境压力,50%~70%的细胞将形成芽胞[2]。芽胞形成属于群体感应行为,即细胞向胞外分泌信号分子,细胞能感应这些信号分子的浓度(与细胞密度成正比),当达到一定阈值后,通过信号转导通路激活或抑制相关基因的表达,使细胞进入不同发育途径[3]。

spo0A是调控芽胞形成的开关基因[4],调控因子Spo0A 磷酸化为Spo0A~P,Spo0A~P 是Spo0A 的活性形态,是芽胞形成的关键调控因子[5],一方面,Spo0A~P 可以正调控spoIIE基因,正式启动芽胞形成途径[6],另一方面Spo0A~P 负调控abrB基因[7],AbrB 是一个全局性转录负调控因子,同时Spo0A~P 还可以正调控abbA基因,而AbbA 可抑制AbrB 活性[8],AbrB 可负调控群体感应关键基因comK[9]。细胞内Spo0A~P 的浓度水平决定了细胞的发育途径,Spo0E 是……

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