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酸胁迫下凝结海恩德里克斯氏菌的生理响应特征与差异转录分析
来源:导入 阅读量: 0 发表时间: 2026-07-17
作者: 马天雪,罗雅欣,吴晨瑜,孙子羽,陈忠军,满都拉
关键词: 凝结海恩德里克斯氏菌;酸胁迫;细胞膜脂肪酸;胞内pH值;转录组
摘要:

高抗逆性使凝结海恩德里克斯氏菌(Heyndrickxia coagulans)在食品、医药及养殖业领域被广泛应用。通过分析酸胁迫对凝结海恩德里克斯氏菌胞内pH(pHin)值、胞内ATP含量、H+-ATPase活性和细胞膜脂肪酸组成及基因表达的影响,探究凝结海恩德里克斯氏菌耐酸机制。结果显示,在酸胁迫(pH 3.0)下,强耐酸株(C6)和弱耐酸株(B8)均能保持稳定的pHin值,且ATP含量提高,H+-ATPase活性降低,细胞膜脂肪酸不饱和度及平均碳链长度增加,但C6在这些方面表现更为突出。进一步转录组测序分析发现,C6在酸胁迫下共有1 430 个差异表达基因(上调639 个、下调791 个),涉及氨基酸代谢、脂肪酸合成与代谢、能量代谢、碳水化合物代谢、大分子保护和修复、转录与翻译调控6 个方面。酸胁迫下,C6可通过降低饱和脂肪酸含量增强细胞膜流动性,进而阻挡H+进入,以及通过促进支链氨基酸合成减少丙酮酸通过糖酵解生成乳酸,以避免胞内酸化,保持pHin值稳定。C6还可通过增强戊糖磷酸途径氧化和三羧酸循环促进胞内能量的产生,使ATP含量升高,通过上调氧化磷酸化途径呼吸链相关基因表达增强H+的消耗和能量的合成,以保持pHin值稳定,同时合成更多ATP。此外,还发现编码分子伴侣蛋白、应激蛋白、DNA修复相关基因表达上调,保护及修复酸胁迫对生物大分子和蛋白的损伤。核糖体亚基基因表达下调抑制核糖体合成,减少胞内蛋白质合成和ATP消耗,这与酸胁迫下胞内ATP的积累一致。

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