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过量表达拟南芥AtGCS可以提高E.coli的重金属耐受性及富集能力
  • ISSN号:1673-5102
  • 期刊名称:《植物研究》
  • 时间:0
  • 分类:Q949[生物学—植物学]
  • 作者机构:[1]东北林业大学森林植物生态学教育部重点实验室,哈尔滨150040, [2]黑龙江大学黑龙江省高校甜菜遗传育种重点实验室,农作物研究院,哈尔滨150080, [3]黑龙江大学生物化学与分子生物学重点实验室,生命科学学院,哈尔滨150080
  • 相关基金:This work was supported by National Basic Research Program of China ( 973 Program) ( 2010CB951301 ) ; National Nature Sci- ence Foundation of China( No. 31070350,31270494 and 31270307 )
中文摘要:

谷胱甘肽(GSH)是一类在生物体内广泛存在,并且是十分重要的重金属毒害保护剂之一。本研究将编码拟南芥γ-谷氨酰半胱氨酸合成酶基因AtGCS(GSH合成的关键酶之一)转化到大肠杆菌(BL21)中,通过IPTG诱导过量表达TrxA-AtGCS融合蛋白来分析AtGCS在提高大肠杆菌重金属耐受性方面的作用。过量表达TrxA的大肠杆菌被用作对照。研究结果表明,在1mmol·L^-1Cd^2+、Zn^2+或Cu^2+重金属胁迫下,过量表达TrxA-AtGCS的大肠杆菌细胞的生长状态要明显优于表达TrxA的对照细胞。同时,过量表达TrxA-AtGCS的大肠杆菌表现出超出对照细胞5倍以上的Cd^2+、Zn^2+和Cu^2+累积量和4倍以上的GSH含量,其中,高于对照10倍的Cd^2+富集量尤为明显。因而可以得出结论,拟南芥AtGCS的大量表达大大提升了大肠杆菌的谷胱甘肽含量,从而使GSH可以直接或间接地富集更多的重金属离子,进而提高了大肠杆菌对重金属逆境的抗性。

英文摘要:

GSH is one of the most ubiquitous proteins known to provide protection against toxic heavy metals. A gene-AtGCS encoding Arabidopsis γ-glutamylcysteine synthetase was introduced into Escherichia coli ( BI21 ) by over-expression of TrxA-AtGCS fusion protein to analyze the capacity to enhance heavy metal tolerance of transformed E. coli. As a comparison, strain over-expressing only TrxA was used as a control. The results showed that the growth of E. coli cells by over-expressing TrxA-AtGCS was much better than the control ceils expressing TrxA under 1 mmol · L^-1 Cd^2+, Zn^2+ and Cu^2+ heavy metal stresses. Meanwhile, more than 5 times' bioaccumulation of Cd2+ , Zn2+ , Cu^2+ and more than 4 times' GSH content were observed in the strain over- expressing TrxA-AtGCS relatively to control ceils, especially under cadmium ions with 10 times' accumulation in cells over-expressing TrxA-AtGCS. It could be concluded that over-expression of AtGCS offered a promising heavy metal resistance of E. coli with superior heavy metal accumulation and GSH content.

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期刊信息
  • 《植物研究》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中华人民共和国教育部
  • 主办单位:东北林业大学
  • 主编:付玉洁
  • 地址:哈尔滨市和兴路26号东北林业大学
  • 邮编:150040
  • 邮箱:duanxihua828@163.com
  • 电话:0451-82190611
  • 国际标准刊号:ISSN:1673-5102
  • 国内统一刊号:ISSN:23-1480/S
  • 邮发代号:14-77
  • 获奖情况:
  • 国内外数据库收录:
  • 被引量:13014