中华根瘤菌NP1中反硝化基因启动子分析及荧光定量PCR验证

文献类型： 中文期刊

第一作者： 张宇

作者： 张宇;王森;陈度宇;许雷

作者机构：

关键词： 反硝化;N_2O;荧光定量PCR;启动子;转录活性

期刊名称： 生物技术进展

ISSN： 2095-2341

年卷期： 2019 年 02 期

页码： 178-184

摘要： 目前,在污水脱氮过程中N_2O的释放量逐年上升,造成温室效应,引起酸雨并破坏臭氧层。为了研究在反硝化过程中N_2O释放的机制,利用生物信息学软件在线预测了中华根瘤菌NP1反硝化过程中4个关键酶基因的启动子信息。经预测,反硝化过程所需的4个关键酶基因的表达并非传统观念上认为的使用同一个启动子,而是4个不同的启动子。同时还发现,硝酸盐还原酶和亚硝酸盐还原酶的启动子转录活性较强,而一氧化氮还原酶和氧化亚氮还原酶的启动子则转录活性较弱。为进一步探究上述预测结果,我们利用荧光定量PCR检测中华根瘤菌NP1中以KNO_3为唯一氮源培养时,反硝化4个关键酶基因转录水平上的差异,以及测量反硝化过程中产生的代谢产物含量。发现硝酸盐还原酶基因和亚硝酸盐还原酶基因的转录水平明显高于一氧化氮还原酶基因和氧化亚氮还原酶基因,在反硝化过程中确实有一定量的N_2O气体积累,推测可能与不同启动子的强弱有关。因此,可通过改造操纵子等基因工程手段调节反硝化关键酶的表达,使N_2O全部还原为N_2后再释放到空气中,构建更加高效绿色的污水脱氮菌株,具有深远的社会意义。

分类号： X703`Q78

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