Хелиобактерийн азот шингээлтийн молекул эволюцийн судалгаа
Салбар : Байгалийн шинжлэх ухаан , 1.7 Бусад байгалийн шинжлэх ухаан
Улсын дугаар : 4410
Хамгаалсан он : 2006
Түлхүүр үг : ФОТОСИНТЕТИК БАКТЕРИ, ГРАМ ЭЕРЭГ, НИТРОГЕНАЗА, NIF ГЕН, ФИЛОГЕНЕТИК, NIF ОПЕРОН, ORF1, ТРАНСКРИПЦИЙН ЗОХИЦУУЛГА
Аннотаци
Агаарын 79%-ийг азот эзэлдэг хэдий ч түүнийг ургамал шууд авч ашиглаж чаддаггүй тул газар тариаланд ургацыг хязгаарладаг гол хүчин зүйлийн нэг нь азотын дутагдал байдаг. Тиймээс химийн бордоог их хэмжээгээр хэрэглэх болсон боловч бордооны үйлдвэрлэл хөрөнгө хүч, энерги болон ажиллагаа ихээр шаарддаг мөртлөө газар тариаланд хэрэглэсэн бордооны зөвхөн тал хувь нь л ургамалдаа хүрч бусад нь денитрификацийн замаар агаарт алдагдах болон борооны усанд угаагдан гол мөрөнд шингэж алдагддаг. Гол мөрөнд шингэсэн энэ илүүдэл азотын байгаль, хүнд учруулах сөрөг нөлөө их юм.
Биологийн азот шингээлт буюу агаар дах азотыг ургамал ашиглаж чадах хэлбэрт оруулах процессыг зөвхөн бичил биетнүүд тэдгээрт агуулагддаг нитрогеназа ферментийн комплексын тусламжтайгаар явуулдаг бөгөөд энэ комплекс нь nifH, nifD, nifK генүүдээр кодлогддог. Гэвч нитрогеназа ферментийн комплексыг идэвхитэй хэлбэрт оруулахын тулд өөр олон nif генийн бүтээгдэхүүн уургууд оролцдог. Азот шингээгч бичил биетнийг зүй зохистой ашиглахын тулд тэдгээрийн физиологи, экологийн онцлог шинж чанарууд, нитрогеназа ферментийн идэвхи болон түүнийг кодлогч генүүдийн талаархи судалгаа зайлшгүй шаардлагатай.
Гелиобактери нь облигат анаэроб, грам эерэг, хамгийн сүүлд нээгдсэн фотосинтетик бактери бөгөөд агаар дахь азотыг шингээж нэгдэл хэлбэрт оруулах өндөр чадвартай. Бид гелиобактерийн одоо мэдэгдэж буй 4 төрлийн 7 зүйлийг судалгаанд хамруулж nifH, nifD генүүд болон гелиобактерийн нэг зүйл Heliobacterium chlorum-ын азот шингээлтийн бүтэн оперон буюу orf1, nifI1, nifI2, nifH, nifD, nifK, nifE, nifN, nifX, fdx, nifB, nifV гэсэн 12 генийг ялган авч тодорхойлов. Тэдгээрийг бусад азот шингээгчдийнхтэй харьцуулан олон ген дээр тулгуурласан филогенетикийн судалгаа хийснээр гелиобактерийн нитрогеназа нь анаэроб ба аэроб азот шингээгчдийн нитрогеназагийн 2 том бүлгийн завсрын хэлбэрийг хадгалсан буюу энэ 2 бүлгийн салаалах эволюцийн үе шатны тусгал болохыг харуулсан. Ингэснээрээ зөвхөн энэ өвөрмөц бактерийн азот шингээлтийн молекул генетикийн мэдээлэлийг олгоод зогсохгүй, дэлхий дээрхи нитрогеназагийн эволюцийн талаархи ойлголтод хувь нэмэр оруулж чадсан. Түүгээр барахгүй гелиобактерийн азот шингээлтийн бүтэн оперонд өөр ямар ч азот шингээгчдэд байдаггүй шинэ ген болох orf1 байгааг олж илрүүлсэн. Гелиобактерийн генийн экспрессийн судалгааны анхдагч болж тэдгээрийн азот шингээлтийн генүүд нь транскрипцийн шатны зохицуулгатай бөгөөд зохицуулагч ген нь orf1 байх магадлалтайг тогтоосон ба энэ зохицуулах механизм нь одоогоор мэдэгдэж буй азот шингээлтийн зохицуулах механизмуудээс огт өөр юм.
Зохиогч
Боловсролын доктор(PhD)
Бүтээлийн тоо : 85
Ишлэгдсэн тоо : 0
