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    我科学家首次阐述固氮微生物逆境胁迫适应和固氮酶氧?;せ?/h3>

    作者: 战嵛华   文章来源:中国农业科学院生物技术研究所     发表时间:2019-10-10    点击量:

    8尾公式规律 www.knvyq.tw   近日,中国农业科学院生物技术研究所微生物功能基因组创新团队林敏课题组首次阐明了新型非编码RNA NfiS参与氧化胁迫逆境适应的生物学功能。该研究为揭示固氮微生物的逆境胁迫适应机制和固氮酶氧?;せ频於酥匾睦砺刍?,同时也为增强非生物逆境条件下根际联合固氮效率,实现节肥增产增效提供了新思路。相关研究成果在线发表在《细菌学杂志(Journal of Bacteriology)》上。

      固氮施氏假单胞菌A1501是一株分离自水稻根际的联合固氮菌,其固氮活性受根际非生物胁迫因子、特别是氧化胁迫因子的影响较大。因此,A1501在长期进化过程中形成了一套高效复杂的氧?;せ?,以满足固氮的能量需求,同时?;す痰覆皇苎跛鹕?。当前,有关生物固氮的氧?;せ蒲芯渴枪痰煊虻娜鹊阄侍?,但非编码RNA是否参与固氮酶的氧?;?,缺乏直接的科学证据。

      该团队前期研究发现,A1501拥有一个参与最佳固氮活性和氧化胁迫抗性调控的新型非编码RNA NfiS,但其在氧化胁迫反应中相关靶标和作用机制尚不清楚。在后续的研究中,该团队首先发现A1501氧化胁迫应答体系中的过氧化氢酶编码基因katB和过氧化物感应基因oxyR在氧化胁迫抗性和最佳固氮酶活性中发挥重要作用,katB表达是OxyR依赖型。通过实验证实,NfiS能够与katB mRNA直接相互作用增强其稳定性,并鉴定了两个具体互作位点。该团队进一步提出了由非编码RNA NfiS介导的氧化胁迫应答和最佳固氮酶活性的协同调控模型:在转录后水平上,NfiS通过与过氧化氢酶基因katB的转录产物结合,增强过氧化氢酶表达与活性,一方面协同NfiS与固氮酶基因nifK转录产物的互作?;す痰覆皇苎醯乃鹕?;另一方面,低浓度的过氧化氢在过氧化氢酶的催化下被分解,产生的氧气能够支持菌株在氧气不足的条件下进行生物固氮。

      该研究得到国家973项目和自然科学基金项目资助。(通讯员 崔艳)

      原文链接:https://jb.asm.org/content/jb/201/19/e00334-19.full.pdf


     

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