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东华大学学报(自然科学版)2024年第05期:镉胁迫对酵母细胞质膜功能和细胞壁结构的影响

来源:期刊VIP网 时间:


作者:孙艳颖;刘瑶;沈裕虎;王桥;黄志伟;

单位:东华大学生物与医学工程学院;中国科学院西北高原生物研究所;

摘要:为了探究重金属镉(Cd)污染的细胞毒性及Cd超富集微生物的选育,以最常用的模式生物酿酒酵母为研究对象,探索了Cd胁迫细胞毒害的靶点及相关基因过表达对细胞抗性的影响。通过基因突变菌株对Cd胁迫生长抑制分析,细胞内活性氧(ROS)和脂质过氧化(MDA)水平的生化检测,探究Cd毒的机制;采用ICP-AES、GC-MS和扫描电子显微镜检测Cd胁迫对细胞内Na/K离子平衡、膜脂组成、细胞壁结构的影响。影响膜脂合成和细胞壁完整性的基因MGA2、PAH1和CHS1突变对Cd敏感,细胞内ROS和MDA水平随Cd处理浓度升高而提高;Cd胁迫破坏细胞Na/K离子平衡,影响细胞脂质代谢,棕榈酸升高、油酸降低;细胞壁的破损率增加,过表达几丁质合成关键基因CHS2有利于维护细胞壁的完整性、提高细胞对Cd的抗性。细胞质膜和细胞壁是Cd胁迫最重要的靶点,为Cd污染的生物治理提供理论基础。

关键词:镉胁迫;;重金属污染;;酿酒酵母;;细胞膜;;细胞壁

基金资助:国家自然科学基金(32171958);; 青海省重点研发与转化计划-科技成果转化专项(2023-NK-101)