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L.enzymogenes属于黄单胞科,溶杆菌属。其全基因组中的GC含量较高,并且菌体具有滑行能力。从文献资料可知,OH11菌株和C3菌株能产生多种胞外酶和有抑菌效果的刺激代谢产物,使其对多种植物病原菌均拥有较强的抑制能力,具有十分广阔的应用前景。本文的宗旨是初步探寻参与调控L.enzymogenes生防能力及蹭动运动能力的基因网络,并对其中的部分基因进行深入研究。双组份信号传导系统TCSTSs(Two-Component Signal Transduction Systems)是研究了多年的一种普遍而又重要的信号传导体系,在很多菌株中对其都有不同程度的研究。典型的TCSTSs由感应组氨酸激酶蛋白(sensors histidine kinase,HK)和调控蛋白(response regulators,RR)组成。在L.enzymogenes OH11中,通过生物信息学方法从全基因组中初步预测出54个HK基因和54个RR基因,并经过蛋白结构域以及序列保守位点的鉴定确认其准确性。并且,根据文献资料的报道对54个HK蛋白和54个RR蛋白进行了分类处理,将HK蛋白分为6类;将RR蛋白分为3大类,12小类。同时,总结所有的基因,找到40组典型的基因对,并从中发现了数对在黄单胞菌株中报道过的致病相关基因同系物。本次研究首次从L.enzymogenes中找出全部可知的双组份信号传导系统,为之后的研究奠定了基础。热稳定抗真菌因子HSAF(Heat-Stable Antifungal Factor,HSAF)是近些年研究较为热门的一种重要的次级代谢产物,可以抑制真菌、卵菌、线虫等病原生物。在L.enzymogenes C3中,验证TCSTSs是否影响HSAF的表达是本次试验的最初目的。通过实验,初步筛选出了10个降低或缺失HSAF产量的RR突变体,和2个升高HSAF产量的RR突变体,并且发现这些突变体分属于数个不同的基因家族。因此认为TCSTSs参与调控多种细菌的生物学功能,并且这些含有TCSTSs的基因簇在一定程度上可以影响HSAF的产量。同时,通过序列分析,发现提高HSAF产量的其中一个基因属于四型菌毛系统(TypeⅣPili,T4P),表明T4P和TCSTSs之间相互存在着一定的联系。TypeⅣpili(T4P)是最常见的一种菌毛(纤毛)类型。它们一般位于细胞极性一端或者两端,能够产生蹭动运动。在多数的病原菌中,T4P同样影响菌株致病性的表达。L.enzymogenes虽然没有鞭毛,但是仍然具有运动能力,因此认为L.enzymogenes的运动能力与T4P有重要关系。同时,参考病原物的致病性,认为L.enzymogenes的生防能力也与T4P有着紧密关联。此家族中基因数量众多,通过生物信息学,从L.enzymogenes OH11全基因组中发现41个TypeⅣ系统相关的基因同系物。其中有2对典型的双组份基因,5个孤立的RR/HK蛋白,表明T4P与TCSTSs有着紧密的联系。同时还发现,L.enzymogenes OH11中的T4P比P.aeruginosa缺少了pilK、fimU和fimZ,多了一组完整的pilE/X/Y/V基因。并且,整个T4P家族中有较为完整的Pil-Chp基因簇,其中包含能够提高HSAF产量的基因pilG。这个结果为后续的研究提供了较为清晰的方向。Pil-Chp是一类在TypeⅣ的研究中发现的菌毛趋性基因簇。根据基因预测的实验结果,从中选取了既是双组份基因又是T4P基因的pilG、chpA和T4P中的供能基因pilB进行初步分析。依据试验分析,认为ChpA可以和PilG结合,是一组非典型的双组份系统,同时还存在其他的HK基因可以与PilG结合。△chpA、△pilG和△pilB突变体都能提高EPS的表达量,同时改变L.enzymogenes C3的蹭动运动和菌落形态,说明pilG、chpA和pilB在L.enzymogenes C3的蹭动运动中起着重要的作用。但△pilG和△pilB都能够提高HSAF和WAP的产量,而△chpA却没有太大的影响,说明在产酶溶杆菌C3中chpA基因可能部分影响pilG基因的功能。同时,实验结果表明在产酶溶杆菌C3中可能出现了一种新的调控方式。