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集胞藻(Synechocystis sp.) PCC6803是一种具有天然DNA转化系统的单细胞蓝藻，它既能利用光能进行自养生长，也可利用葡萄糖进行异养生长，是光合作用分子生物学研究的重要模式之一。本研究在集胞藻PCC6803中构建了一个铜离子诱导表达平台，利用这个平台对类囊体膜发生基因vippl进行了研究；发展了一种新的基因插入突变方法，并对93个功能未知但在蓝藻和植物中高度保守的基因进行插入失活。
主要研究内容和研究结果分3部分：
(1)铜离子诱导表达平台的建立。克隆了集胞藻PCC6803的petE基因的启动子PpetE，并在集胞藻PCC6803中建立了一个受铜离子浓度诱导表达的平台，利用lacZ作为报告基因发现铜离子能调控lacZ基因的表达。
(2) vippl基因的功能研究。利用铜离子诱导表达平台构建了一个vippl基因的突变株(PpetE-vippl)，实验表明该突变株中vippl受铜离子浓度的调控表达。本文作者的研究表明vippl是细胞生命活动所必需的基因，它对于集胞藻PCC6803的光合放氧、色素含量、光合电子传递链以及类囊体膜结构的维持均起着重要作用。
(3)集胞藻PCC6803中未知功能保守基因的敲除。通过相似性搜索，发现在集胞藻PCC6803中存在93个与高等植物基因高度相似的未知功能基因。我们发展了一种基于T-A克隆的基因敲除方法并对这些基因进行了逐一敲除，发现56％的突变株中基因不能完全分离，表明这些基因可能是细胞生命活动所必需的。
本研究得到以下主要结论：
(1)铜离子诱导表达平台可以用于人为地调节基因在集胞藻PCC6803中的表达，是研究基因功能的良好工具。
(2)vippl是集胞藻PCC6803生命活动所必需的基因，它对于细胞的光合放氧、色素的含量、光合电子传递链以及类囊体膜的结构的发生/维持均起着重要的作用。
(3)集胞藻PCC6803存在一些未知功能的保守基因，它们在蓝藻及高等植物中均非常保守，其中一些是细胞生命活动所必需的。