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摘要细胞周期与细胞分化之间相互关系的研究一直是生命科学领域研究的热点。细胞周期(cell cycle)是指细胞从一次分裂完成开始到下一次分裂结束所经历的全过程，分为间期与分裂期两个阶段。细胞分化(cell differentiation)则是指同一来源的细胞逐渐产生出形态结构、功能特征各不相同的细胞类群的过程，其结果是在空间上细胞产生差异，在时间上同一细胞与其从前的状态有所不同。鱼腥蓝细菌PCC7120(Anabaena sp.strain PCC7120)是由多个细胞组成的固氮丝状蓝细菌，当环境中化合态氮源缺乏时，菌丝中的一部分营养细胞脱离细胞周期，分化成为执行固氮功能的细胞，称之为异形胞，异形胞的分化是已知的最为古老的细胞分化形式之一。然而，在蓝细菌中关于其细胞周期和异形胞分化之间相互关系的报道并不多。因此，对蓝细菌细胞周期和细胞分化相互关系的探究对于了解蓝细菌增殖及异形胞分化的分子机理有极其重要的意义。<br>　　已有研究报道细胞周期在异形胞发育过程中起着重要的调控作用，DnaA又是细胞周期DNA复制中起关键作用的蛋白，该蛋白高度保守，其结合oriC区域启动DNA复制。因此，本研究选以Anabaena sp.PCC7120为模式生物，以DnaA及其结合区域oriC作为切入点展开研究，旨在探究细胞周期和异形胞分化之间的关系。<br>　　我们将oriC序列及dnaA-oriC-dnaN序列分别额外插入到野生型鱼腥蓝细菌PCC7120基因组中，最终获得2株含有2个拷贝oriC或者dnaA-oriC-dnaN的蓝细菌突变菌株，分别命名为MoriC和MdnaAN。研究表明提供氮源时，MoriC和MdnaAN的细胞生长状况与野生型相比无差别;氮源缺乏时，24h后MoriC和MdnaAN均可分化形成成熟的异形胞，其异形胞频率分别为11.76％和11.73％，均显著高于野生型(8.64％)，且MoriC和MdnaAN增殖速率均慢于野生型（第十二天时的OD750约为0.9），它们在第十二天时OD750均不到0.6。同时，我们构建了用于过表达DnaA和敲除DnaA的质粒，获得过表达DnaA菌株及dnaA敲除菌株，分别命名为Oalr2009和Malr2009。提供氮源时，Oalr2009和Malr2009的细胞生长状况与野生型相比无差别;氮源缺乏时，DnaA过表达菌株Oalr2009的异形胞频率为6.97％，显著低于野生型(8.64％)，其在第十二天时OD750约为1.2，细胞增殖速率快于野生型（第十二天时的OD750约为0.9）。DnaA缺失突变株Malr2009异形胞频率(8.57％)与野生型相比无明显差别，且该菌株增殖速率与野生型相比也无显著差异（第十二天时的OD750均约为0.9）。综上结果表明，在鱼腥蓝细菌PCC7120中，DnaA并不是鱼腥蓝细菌PCC7120细胞生长过程所必需的，完全敲除dnaA基因对细胞生长无影响，但在缺氮条件下，一定程度上改变DnaA∶oriC的比例会改变异形胞的分化频率，但是完全敲除dnaA基因对异形胞的分化频率无影响。