紫色非硫细菌的砷代谢机制

• 作者: 吕常江 曲音波 杨素萍 赵春贵
• 来源期刊: 微生物学报
• 学科: 生物学
• 关键词: 紫色非硫细菌 砷 基因簇 代谢机制
• 年，卷（期）: 2012,（12）
• 所属期刊栏目: 生态和环境微生物
• 页码范围: 1497-1507
• 分类号: Q938
• 语种: 中文

摘要

[目的]系统阐述紫色非硫细菌(PNSB)砷代谢机制和砷代谢基因簇的进化关系.[方法]通过生物信息学方法分析了PNSB砷代谢基因簇的分布、组成、排布方式.采用UV-Vis和HPLC-ICP-MS方法,研究了3个PNSB种类对砷的抗性、砷形态及价态的转化、砷在细胞中的积累和分布以及磷酸盐对As细胞毒性的影响.[结果]砷基因簇分析表明:已公布全基因组序列的17个PNSB菌株基因组中均含有以ars operon为核心的砷代谢基因簇,由1-4个操纵子组成,主要含有与细胞质砷还原和砷甲基化代谢相关的基因,但基因的组成和排列方式因种和菌株而异,尤其是arsM和两类进化来源不同的arsC.实验结果表明:光照厌氧条件下,3个PNSB种类对As(V)和As(Ⅲ)均具有抗性,As(V)和As(Ⅲ)均能进入细胞 ;在胞内As(V)能够还原为As(Ⅲ)并被排出胞外,但不能将As(Ⅲ)氧化为As(V),也未检测到甲基砷化物 ;磷酸盐浓度升高,能够抑制As(V)进入细胞,降低As(V)对细胞的毒性,而不能抑制As(Ⅲ)进入细胞.[结论]PNSB砷代谢机制主体为细胞质As(V)还原,也还有砷甲基化途径.通过对砷代谢基因簇结构多样性特点和进化方式分析,提出了与Rosen不同的ars operon进化途径.这对深入开展PNSB砷代谢和基因之间的相互作用研究奠定基础.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	曲音波	山东大学微生物技术国家重点实验室	163	2988	30.0	46.0
2	赵春贵	华侨大学生物工程与技术系	29	161	7.0	11.0
3	杨素萍	华侨大学生物工程与技术系	33	184	8.0	11.0
4	吕常江	华侨大学生物工程与技术系	2	11	2.0	2.0