易(yi)科泰(tai)藻類光合(he)-熒光測量技(ji)術-通過(guo)調(tiao)控(kong)質(zhi)體(ti)醌的合(he)成(cheng)重(zhong)編程(cheng)集(ji)胞(bao)藻新陳代(dai)謝

  質(zhi)體(ti)醌（PQ）是(shi)光合(he)和呼吸(xi)電(dian)子傳(chuan)遞(di)鏈(lian)中非(fei)常重(zhong)要的載(zai)體(ti)，雖(sui)然PQ含(han)量及(ji)其(qi)氧化還(hai)原(yuan)狀態對(dui)光合(he)微(wei)生物的生理和代謝有重(zhong)要影(ying)響，但(dan)目前(qian)在(zai)光合(he)微(wei)生物中關(guan)於(yu)PQ的合(he)成(cheng)及(ji)其(qi)相(xiang)關(guan)代(dai)謝調(tiao)控(kong)機(ji)制(zhi)研究相(xiang)對較(jiao)少。2021年華東(dong)理工(gong)大學的科研人(ren)員，在(zai)Synthetic and Systems Biotechnology發(fa)表了 “Reprogramming the metabolism of Synechocystis PCC 6803 by regulating the plastoquinone biosynthesis"，通過(guo)引入外(wai)源基(ji)因(yin)競(jing)爭質(zhi)體(ti)醌合(he)成(cheng)途(tu)徑(jing)和添加外(wai)源化合(he)物(wu)促進PQ積(ji)累(lei)等(deng)“開源節(jie)流(liu)"手(shou)段，探(tan)索了質體(ti)醌含量(liang)變化對(dui)集(ji)胞(bao)藻代謝(xie)的影(ying)響。

研究人(ren)員通過(guo)易科泰(tai)藻類光合(he)-熒光測量技(ji)術檢測了PQ含(han)量變化對(dui)光系統Ⅱ的影(ying)響，結(jie)果發現，當PQ含(han)量降低時，集(ji)胞(bao)藻的快(kuai)速熒光動力(li)學曲線（OJIP）基(ji)本(ben)形(xing)態沒(mei)有(you)發(fa)生改(gai)變，OJIP初(chu)始斜(xie)率(Mo)和j階(jie)熒光相(xiang)對變量(liang) (Vj)分(fen)別(bie)下降了7.95%和7.55%，說(shuo)明對羥(qiang)基(ji)苯甲(jia)酸多(duo)異戊(wu)烯轉移(yi)酶（lePGT）的過(guo)表達促進了(le)Q_A和Q_B間的電(dian)子傳遞(di)；通過(guo)添加外(wai)源低濃(nong)度4-羥(qiang)基(ji)丁酸(suan)（4-HB），發(fa)現隨著(zhe)4-HB濃(nong)度的增加(jia)，OJIP初(chu)始斜(xie)率(Mo)和j階(jie)熒光相(xiang)對變量(liang) (Vj)逐漸(jian)升高(gao)，說(shuo)明低濃(nong)度4-HB抑(yi)制了Q_A和Q_B之(zhi)間的電(dian)子傳遞(di)。

同(tong)時通過(guo)藻類光合(he)-熒光測量技(ji)術測量了(le)PQ含(han)量變化對(dui)呼(hu)吸(xi)作(zuo)用的影(ying)響，結(jie)果發現lePGT過(guo)表達的集(ji)胞(bao)藻呼吸(xi)速(su)率比(bi)野(ye)生型（WT）高(gao)27.35%，這(zhe)可能是(shi)因(yin)為(wei)光系統過(guo)度還(hai)原，需(xu)要光合(he)和呼吸(xi)之(zhi)間的代(dai)謝合(he)作(zuo)提(ti)供更多(duo)ATP；添加低濃(nong)度4-HB都(dou)能增加(jia)PQ含(han)量，當添加1 mM 4-HB時呼吸(xi)速(su)率提(ti)高(gao)了(le)20.08%，添加2 mM 4-HB時呼吸(xi)速(su)率降低了(le)54.90%，結(jie)合(he)葉綠(lv)素(su)熒光參數分(fen)析(xi)說(shuo)明PQ不(bu)僅(jin)是(shi)氧化還(hai)原(yuan)的中(zhong)間體(ti)，還(hai)可以通過(guo)其(qi)他(ta)途(tu)徑(jing)影(ying)響集(ji)胞(bao)藻的生理狀態。因(yin)此(ci)，PQ含(han)量的變化將(jiang)對(dui)集(ji)胞(bao)藻的光合(he)和呼吸(xi)作(zuo)用產生重要影(ying)響。

本(ben)研究探索了電(dian)子(zi)傳(chuan)遞(di)鏈(lian)核心PQ的合(he)成(cheng)調(tiao)控(kong)及(ji)對生長代謝(xie)的影(ying)響，通過(guo)胞(bao)內(nei)PQ含(han)量的變化實(shi)現對其(qi)生長代謝(xie)的精(jing)確(que)調(tiao)控(kong)，為(wei)發(fa)展微(wei)藻合(he)成(cheng)生物學提(ti)供了(le)新的方(fang)法和策(ce)略(lve)。

參考文獻：

Fan Jianhua, et al. 2021. Reprogramming the metabolism of Synechocystis PCC 6803 by regulating the plastoquinone biosynthesis. Synthetic and Systems Biotechnology 6(4): 351-359.

易(yi)科泰(tai)手(shou)持式(shi)藻類光合(he)-熒光測量技(ji)術，不(bu)僅(jin)功(gong)能(neng)全(quan)面(mian)、測量精(jing)度高(gao)，而(er)且價格(ge)便宜。易(yi)科泰(tai)經過(guo)數十(shi)年的行(xing)業積(ji)累(lei)，可提(ti)供藻類光生物學研究全(quan)面(mian)解決(jue)方案(an):

      1.FMT150/MC1000藻類培養(yang)與(yu)在(zai)線監測系統

      2.AquaPen/FL6000藻類葉綠(lv)素(su)熒光測量儀(yi)

      3.Fluorcam葉綠(lv)素(su)熒光/多(duo)光譜熒光成像(xiang)系統

      4.FKM多(duo)光譜熒光動態顯(xian)微(wei)成(cheng)像(xiang)系統

      5.藻類光合(he)-熒光測量技(ji)術

      6.Specim高(gao)光譜成像(xiang)技(ji)術

      7.雙調(tiao)制(zhi)葉綠(lv)素(su)熒光測量與(yu)熱(re)釋光測量復(fu)合(he)技(ji)術方(fang)案(an)