嗜酸氧化亚铁硫杆菌（Acidithiobacillus ferrooxidans）是生物冶金工业中十分重要的一种细菌,也是目前生物冶金的微生物菌群中研究得最多的细菌之一。与大多数细菌相比,A.ferrooxidans能耐受更高浓度的铜离子,但是其抗铜的分子遗传学机理仍不清楚。本文研究了A.ferrooxidans菌株DC和26^#对Cu²⁺、Zn²⁺、Cd²⁺、Pb²⁺、Ag⁺五种重金属离子的最高耐受能力,结果显示DC菌和26^#菌对Cu²⁺和Ag⁺的耐受能力差异较大,26^#菌对Cu²⁺和Ag⁺的耐受能力分别是DC菌的5.5倍和2倍。A.ferrooxidans ATCC23270的全基因组已被测序,其全基因组注释信息中,有四个基因被注释为与铜抗性有关,本文以抗铜基因Afe1073（在TIGR网站上的登录号分别为AFE₁073）为对象,研究了它与细菌铜抗性之间的关系。成功克隆了A.ferrooxidans菌株DC和26^#的抗铜基因Afe1073并进行序列分析,结果发现26^#菌的抗铜基因Afe1073与标准菌株ATCC23270相比有两个氨基酸的差异即丙氨酸（A,248）和丝氨酸（S,754）。Real-time PCR方法检测A.ferrooxidans菌株DC和26^#在不同铜离子环境中抗铜基因Afe1073的差异表达,结果显示,抗铜基因Afe1073对Cu²⁺的应答非常敏感,表达量随Cu²⁺浓度的增加而增大,在最高耐受浓度下DC菌的抗铜基因Afe1073的表达量上调了4610倍,26^#菌的抗铜基因Afe1073上调了518倍。进一步生物信息学分析,抗铜基因Afe1073表达的蛋白质具有P1b1型ATP酶的所有特征序列,P1b1型ATP酶是一种定位于膜上的离子泵,分子模建的结果进一步显示参与决定离子泵泵出何种重金属的保守氨基酸残基位于跨膜结构域的一个狭小区域内,而26^#菌的抗铜基因Afe1073的一个突变氨基酸丝氨酸（S,754）正好位于这一区域内。研究Ag⁺对抗铜基因Afe1073表达量的影响发现,Ag⁺的存在,提高了A.ferrooxidans菌株DC和26^#对Cu²⁺的耐受能力,Real-timePCR结果显示Ag⁺也能激发抗铜基因Afe1073的表达,在最高耐受浓度下,DC菌和26^#菌的抗铜基因Afe1073表达量分别上调1.35倍和866倍。综合以上结果表明抗铜基因Afe1073在细菌铜抗性中发挥着十分重要的作用,这些研究为进一步研究这种极端环境下生长的细菌的抗铜机理,通过基因工程的手段提高A.ferrooxidans的铜抗性以改良优化生物冶金工艺奠定了理论基础。