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摘要1
关键词1
Abstract1
Key words1
引言（或绪论）1
1 H2S在细菌内的产生与代谢 2
1.1 H2S简介 2
1.2 细菌产生H2S的不同机制 2
1.2.1 硫还原细菌产H2S 2
1.2.2 硫酸盐还原菌产H2S 2
1.2.3 利用半胱氨酸等含硫氨基酸产H2S 3
1.3 细菌代谢H2S的不同生理途径 4
1.3.1 硫醌氧化还原酶 4
1.3.2 过硫化物双加氧酶 5
1.3.3 黄素细胞色素c硫化物脱氢酶 5
2 细菌内H2S相关基因的序列比对分析 6
2.1材料与方法 6
2.1.1 材料 6
2.1.2 方法 6
2.2 三种酶的DNA序列比对结果及分析6
2.2.1 3巯基丙酮酸硫基转移酶/sseA6
2.2.2 胱硫醚γ合成酶/metB 8
2.2.3 硫代硫酸盐硫基转移酶/glpE 10
3 讨论12
致谢 12
参考文献 13
产硫化氢细菌相关基因的代谢通路及差异分析
摘 要
细菌产生硫化氢（H2S）的现象早已被前人发现，H2S作为继一氧化氮（NO）和一氧化碳（CO）后的第三种信号分子在生物体内的研究方兴未艾。基于对细菌的产H2S具体途径及代谢机制研究相对于哺乳动物等的不足，本文旨在为细菌内H2S合成及代谢机制的进一步深入研究作适当参考。主要针对了多种不同产H2S细菌，具体阐述了研究其相关基因的代谢通路，特别是各类催化H2S代谢紧密联系的生理生化反应的酶。在NCBI数据库种找到三种酶编码基因（sseA、metB、glpE）的基因序列,选取10种细菌，并分别使用生物信息学软件MEGAX在10种细菌之间进行序列比较，分析其差异大小。经过分析比较后，发现各种细菌的产H2S相关基因的序列都存在着一定的相似性。在通过构建系统进化树后发现，所选取的细菌中同属细菌在H2S合成有关基因上的进化关系更为接近， *51今日免费论文网|www.51jrft.com +Q: ^351916072# 
这与细菌分类的结果相匹配。
引言
硫化氢（H2S）在生物体内的产生长期以来被认定为副产物，并没有实际作用，但近年来随着相关研究的深入，H2S的生理功能逐渐被阐明，H2S在体内的合成机制由此成为热点[1]。H2S在生物体内受到各种酶催化而产生，并发挥着各种各样的作用，如在心血管系统中H2S通过激活钾离子通道，使血压降低；在神经系统中H2S可作为神经保护因子对神经系统起保护作用[2]；在真核细胞中H2S可促进增加还原态谷胱甘肽（GSH）的含量起到抗氧化作用，在原核生物中有研究发现H2S有助于加强细菌对抗生素的抵御能力，其机理有可能是H2S消除了各类抗生素对细菌产生的氧化压力[3]。
从宏观角度来讲，涉及到H2S代谢的各种细菌也具有重要作用。各种细菌的硫元素代谢可看作各个生态系统甚至整个生物圈的硫元素循环的一个环节，对物质的平衡有重要意义。实际应用方面，目前对硫酸盐还原细菌逐渐加深的研究，已经将这类微生物运用到重金属离子工业废水、矿山废水等废水处理当中。更为具体地：固定在沉积层或土壤中的砷（As）近年来由于人类相关活动的加剧被释放出来，迁移至地表人类利用的水源，而水中的高价态的As可以被细菌产生的H2S还原，继而形成沉淀，使水中的可溶性砷含量大大降低，由此带来的生态效益和经济效益十分可观[4]。
中心法则诠释了生物体内遗传信息的流动方向，逐渐形成了分子生物学领域的生命观[5]。世界上的所有生命体，都是由20种氨基酸经过不一样的排列构成，而编码各种氨基酸的正是4种不同的碱基，它们的排列顺序千变万化，也就使得氨基酸序列的多样。生物体内各种生理生化反应由各种各样的酶类催化完成，而除了极少部分RNA酶外，大多数酶均是蛋白质，中心法则体现了不同的物种之间蛋白质遗传信息的统一性。在细菌产H2S的各种途径里，与硫代谢相关的酶如胱硫醚γ裂解酶，3巯基丙酮酸硫转移酶，硫代硫酸盐还原酶等发挥的作用举足轻重。
生物信息学作为生命科学领域刚刚兴起的一门学科，面对21世纪越来越大的分子生物学信息库，生物信息学在一定程度上改变了传统意义上生物学的研究方式，阐明生物信息之间千丝万缕的联系，势必会成为自然科学的核心领域。
目前，对H2S的相关研究主要还是针对真核生物特别是哺乳动物的病理生理领域，而对原核生物的研究鲜有报道。本文针对能产H2S的各类细菌，主要包括还原硫酸盐产H2S细菌类以及利用半胱氨酸等含硫氨基酸产H2S的各类细菌，阐述上述细菌细胞内各种酶类催化H2S的产生机制和代谢途径，在数据库中查找到相关基因的核苷酸序列并作序列比对，分析它们之间存在的差异，旨在为针对产H2S细菌更深一步的研究作适当铺垫，同时可能为地球生物化学的S元素循环规律的揭示以及被污染生态环境的修复提供良性参考。
1 H2S在细菌内的生成与代谢
1．1 H2S简介
硫化氢（hydrulfiogen sde，H2S），标准状况下是一种微溶于水的无色酸性气体，易燃，低浓度时有臭味，浓度高时没有气味。硫化氢在水中是一种弱酸，其37℃的酸解离常数（pKa）是6.76。H2S对人体呼吸系统和中枢神经系统会造成严重损害[6]。环境中存在的H2S主要来源有：下水道、沼气池、污水处理等有机来源，主要来自硫酸盐还原细菌分解含硫化合物的产物，动植物在死亡腐败后，其机体所含的含硫氨基酸也会发生化学变化产生巨量的含硫化合物进而生成H2S；自然火山气体、温泉、天然气、含硫沉积岩等是H2S的主要无机来源[7]。H2S 的生物氧化主要依赖于各种以硫为营养的自养细菌和许多异养细菌进行氧化，尤其是后者，因为异养细菌所占的比例更大。H2S最终被生物氧化为硫酸盐类，并再次被生态系统中其他层次的组分利用。

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