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为探究芽孢杆菌(Bacillus)中 AbrB 在生长周期和代谢功能中的作用,研究人员构建了野生型 Bt HD73 背景下可诱导 abrB 表达的菌株。研究发现,AbrB 影响孢子形成、运动性等,还改变碳通量。该研究有助于阐明 AbrB 调控网络,推动苏云金芽孢杆菌在生物技术领域的应用。
芽孢杆菌(Bacillus)的过渡态调节因子能控制多种生理反应,如生长、代谢、运动性、毒力和孢子形成。AbrB 蛋白是一种转录调节因子,在指数生长期发挥多种功能,并参与复杂的调控途径,以不同方式控制适应状态。尽管其很重要,但 AbrB 在生长周期中的作用尚未明确,在代谢功能方面的意义也不清楚,尤其是在蜡样芽孢杆菌(Bacillus cereus)组中。
在这项研究中,研究人员构建了在野生型 Bt HD73 背景下可诱导 abrB 表达的菌株,以此来研究 AbrB 对苏云金芽孢杆菌(Bacillus thuringiensis)的扩散运动性、生长曲线、孢子形成以及核心代谢途径活性等表型的影响。体外表型评估显示,在营养有限的培养基中,诱导 abrB 可能会影响孢子形成和运动性。此外,在生物反应器发酵过程中诱导 AbrB,会使生物量增加、溶解氧(DO)曲线改变,同时孢子形成延迟。
基于这些结果,研究人员探究了糖酵解和三羧酸循环(Krebs cycle)等代谢途径,以研究 AbrB 过量产生对丙酮酸脱氢酶(pdHA)、乳酸脱氢酶(ldH)、柠檬酸合酶(citZ)和乌头酸酶(citB)编码基因转录的影响。研究结果表明,abrB 过表达会导致中心碳代谢中的碳通量发生变化。这项工作有助于阐明 AbrB 在苏云金芽孢杆菌调控网络中的作用,为开发基于工程学的策略提供依据,使这些细菌除了作为生物防治剂外,还能用于其他生物技术应用。