耐辐射球菌(Deinococcus radiodurans)是迄今为止发现的对电离辐射、紫外线、过氧化氢等一些DNA损伤剂都具有极强抗性的微小球菌。

简介

耐辐射球菌-实验过程

简介

研究表明,这种独特抗性归因于其具有高效而准确的DNA修复系统。公认的耐辐射球菌有3种DNA修复方式:碱基切除修复、核苷酸切除修复和重组修复。对于耐辐射球菌是否具有SOS易错修复尚存争议。染色体DNA的降解和排除细胞外有利于DNA修复的正确和顺利进行，但DNA修复过程的分子机理了解却甚少。

耐辐射球菌-实验过程

据了解，科学家通过电镜对耐辐射球菌观察时，发现致密有序的双链断裂碎片的环状堆积结构在DNA的重组修复起着十分重要的作用。此外，大量未知功能的特殊基因或修复酶也可能极大贡献于这种极端抗性。

在耐辐射球菌的一个天然突变中，华跃进等研究人员发现了一个重要的功能基因被一个转座子插入失活，导致了这个突变体的辐射抗性高度丧失。将野生型的这个基因用定点突变技术人为“剔除”，耐辐射球菌的耐辐射抗性几乎完全丧失。而用重组质粒让该基因在这种丧失了辐射性的菌株中表达时，其辐射抗性能回复正常，说明这个基因与辐射抗性密切相关。进一步的研究表明，这是一个辐射抗性基因的“开关”，耐辐射球菌的DNA修复机制就是由这个基因诱导启动形成的。

华跃进说，他们实验室把耐辐射球菌的这个重要功能基因命名为PPRL。最近，浙江大学核农所成功克隆了PPRL基因，并开发出大规模表达可溶性的PPRL蛋白系统，纯化和结晶的实验正在加快进行中。

专家指出，对耐辐射球菌极端抗性的研究有利于发现一批与其DNA修复和抗逆性有关的新的关键基因，了解它们的作用机制。这些独特的抗辐射性、抗逆性基因及其机制有望用于消除环境中的重金属和毒物污染，通过基因工程改善农作物，将在医学、农业、环境以及军事科学的发展上发挥作用。