rpoS基因在肠杆菌CGMCC 5087响应环境胁迫中的功能

[背景]苯乙醇(2-Phenylethanol,2-PE)是一种具有玫瑰香气味的高级香料添加剂,被广泛应用于香水、化妆品、食品和医药等领域.目前,利用工程菌合成苯乙醇有很好的应用前景.我们分离到一株肠杆菌(Enterobactersp.)CGMCC 5087,其可以通过苯丙酮酸途径合成2-PE.然而该菌的生长受到不同环境因素导致的胁迫,进而影响苯乙醇的产量.RpoS作为一种稳定期σ因子和压力应答过程中的主要调节因子,在细菌抗环境胁迫生长中起重要作用.[目的]阐明肠杆菌CGMCC 5087中rpoS基因在多种环境胁迫中的作用,掌握该菌在不同环境胁迫下的生物学特性.[方法]使用CRISPR基因编辑技术敲除rpoS基因,通过质粒表达系统构建互补菌株,检测rpoS基因缺失株ArpoS与野生型WT菌株和互补菌株△rpoS(rpoS)在高渗透压、高温、低pH和氧化应激环境下的生长情况,并进行统计学分析.[结果]rpoS基因的缺失显著降低了肠杆菌CGMCC 5087的生长.在5％NaCl和pH 5.0胁迫条件下,rpoS基因的缺失导致肠杆菌CGMCC 5087的耐受性显著降低.在42℃高温条件下,rpoS基因的缺失导致肠杆菌CGMCC 5087在对数期的耐受性显著降低,而在衰退期的耐受性增强.1 mmol/L H2O2氧化胁迫条件下,rpoS基因的缺失导致肠杆菌CGMCC 5087的延滞期延长,而进入稳定期后rpoS基因突变株耐受性较野生型菌株明显增强.[结论]在肠杆菌CGMCC 5087中,RpoS在抵抗多种环境压力中均具有重要作用,而且在菌株不同的生长时期对于环境胁迫的应答也有所不同,为进一步了解肠杆菌CGMCC 5087的生物学特性、掌握RpoS在肠杆菌CGMCC 5087合成苯乙醇过程中的作用机制提供基础.