三种过氧化氢酶-过氧化物酶促进盐单胞菌在生态相关外源性过氧化氢暴露下的延长稳定期存活

弧菌（*Vibrio natriegens*）是一种新兴的实验室与生物技术研究模式生物，以其快速生长速率和多样的代谢能力而著称。然而，人们对其如何响应氧化应激知之甚少。活性氧（ROS）是大多数好氧生物普遍面临的应激因素；若缺乏有效缓解，活性氧可导致细胞损伤，甚至细胞死亡。与弧菌属及变形菌门中的其他成员相比，*V. natriegens* 较为特殊，其基因组中含有3个 *katG* 拷贝，这些基因编码兼具双重功能的ROS防御酶——过氧化氢酶-过氧化物酶。研究人员通过系统发育分析和基因失活研究，探讨了这一保护性基因存在3个拷贝的生物学意义。研究确定，其中两个 *katG* 拷贝是近期通过基因复制及随后分化产生的。对单重、双重和三重 *ΔkatG* 构建体的分析表明，在稳定期条件下暴露于生态相关浓度的外源性过氧化氢（HOOH）时，每个 *katG* 基因产物均有助于细胞存活；但在指数生长期，删除这些基因并不影响细胞对HOOH的耐受性。研究还证明，RpoS调控子参与了*V. natriegens*在稳定期的氧化应激响应。作为本研究的一项成果，研究人员鉴定并修复了*V. natriegens*模式菌株ATCC 14048实验室培养物中若干自发产生的 *rpoS* 失功能突变。综上，这些结果为理解*V. natriegens*的ROS响应提供了生理学和进化方面的见解。

弧菌（*Vibrio natriegens*）是一种新兴的实验室与生物技术研究模式生物，因其快速的生长速率和多样的代谢能力而受到关注。然而，人们对其应对氧化胁迫的反应知之甚少。活性氧（reactive oxygen species，ROS）是大多数需氧生物普遍面临的胁迫因素，若不加以缓解，可能导致细胞损伤，甚至细胞死亡。与弧菌属及变形菌门中的其他生物相比，*V. natriegens* 较为独特，其基因组中含有3个 *katG* 拷贝，均编码具有双重功能的ROS防御酶——过氧化氢酶-过氧化物酶。本文通过系统发育分析和基因失活研究，探讨了这一保护性基因存在3个拷贝的生物学意义。研究表明，其中两个 *katG* 拷贝是近期通过基因复制及随后的分化产生的。对单、双和三重 {Delta}*katG* 构建株的分析显示，在稳定期条件下暴露于生态学相关浓度的外源性过氧化氢（HOOH）时，每个 *katG* 基因的产物均有助于细胞存活；但在指数生长期，这些基因对于HOOH抗性并非必需。我们还证实，RpoS调控子参与了 *V. natriegens* 在稳定期的氧化胁迫响应。在本研究过程中，我们鉴定并修复了实验室培养的 *V. natriegens* 模式菌株ATCC 14048中 *rpoS* 基因发生的数个自发性功能缺失突变。综上，这些结果为理解 *V. natriegens* 的ROS响应提供了生理学和进化学方面的新见解。

📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.09.14.751516v1?rss=1

🏷️ 弧菌 过氧化氢应激 katG基因 RpoS调控 氧化应激响应 基因复制与分化