耐辐射球菌能在电离紫外辐射、化学毒剂、热、干燥等极端环境下存活。这得益于它不同寻常的DNA修复能力,特别是对电离辐射导致的双链断裂的重组修复。这种难以置信的DNA修复能力令D.radiodurans成为很好的模式生物。尽管如此,该细菌的修复机理至今仍知之甚少,需要进一步研究。　　 RecQ家族的DNA解旋酶对基因组稳定性的维持起到必要的作用。耐辐射球菌中的RecQ是RecQ家族中特别的一员,不同于其他物种来源RecQ的是,它在C端有着三个串联HRDC结构域。而与RecQ蛋白互作的单链DNA结合蛋白(SSB)在所有的DNA代谢进程中非常重要,包括DNA复制,重组和修复。与其他细菌SSB蛋白均以同源四聚体行使功能不同,耐辐射球菌SSB是同源二聚体的,每个单体含有两个OB fold。本文主要系统研究耐辐射球菌RecQ和SSB蛋白的生化活性及突变分析系统分析。具体结果如下:　　 1.首先构建了RecQ突变株。RecQ突变株对辐照、UV、过氧化氢和丝裂霉素C均非常敏感。通过补偿突变株以RecQ的不同部分,发现解旋酶和三个HRDC结构域对DNA损伤抗性均为不可缺少。解旋酶结构域对解旋酶活性和ATP酶活性均为必需,而三个串联HRDC结构域则促进了这些活性。　　 2.基于其晶体结构构建四个SSB截断突变体。凝胶过滤结果表明DrSSB、DSCT和DSCC是同源二聚体,而DSN和DSNC是单体。这支持了N端在二聚体形成过程中起主要作用的假设。我们使用EMSA和FRET对每个OBfold在DNA结合中的作用进行了探索。　　 3.在uvsE uvrA1 uvrA2的基础上,敲除了recQ构建了四突变株。用rpoB/Rif系统测量了野生株、突变株recQ(MQ)、uvsE uvrA1 uvrA2(TNK006),和uvsE uvrA1 urrA2 recQ(TQ)的突变频率和突变率。然后分离Rif的突变体,并对rpoB基因进行了测序。结果表明,recQ通过与uvsE uvrA1 uvrA2的互作参与了紫外损伤修复途径。　　 4.测定在不同利福平浓度下(从5到50μg/ml的浓度梯度)的突变率。耐辐射球菌在5μg/ml利福平筛选压力下的突变率显著高于其在25μg/ml和50μg/ml下的突变率。耐辐射球菌突变的利福平浓度依赖效应,不仅表现在突变率上,也表现在突变谱上。我们推测,在低利福平浓度下,耐辐射球菌重点防止碱基替换突变,因为活性氧ROS主要造成氧化碱基损伤。　　 5.使用DNA芯片技术和生化实验来鉴定耐辐射球菌β亚基中突变是如何通过调控其他基因转录来改变生长速度的。可从这些结果中分析β亚基中突变是如何调控其他基因转录的分子机制。　　 综上所述,RecQ解旋酶的三个HRDC结构域不仅对DNA损伤抗性不可缺少,对解旋酶和ATPase活性也很重要。其互作蛋白SSB的ssDNA结合活性需要两个OB fold的互作。突变分析系统的研究表明了RecQ与紫外损伤修复系统的互作关系。耐辐射球菌突变的利福平浓度依赖效应,不仅表现在突变率上,也表现在突变谱上。芯片分析则展示了β亚基中突变是如何调控其他基因转录。