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粘细菌（Myxobacteria）是一类革兰氏阴性细菌,具有较好的环境适应性和分布的地理性特征,是多种自然环境中的优势菌群。作为一种原核生物,粘细菌拥有庞大的基因组和较多的重复基因,因此,粘细菌是研究原核生物基因重复的重要实验材料。RecA是一个多功能的蛋白,它既是一种重组酶,作为DNA重组修复和基因同源重组相关过程的中心组成部分,介导一系列DNA链交换反应,为同源重组的中心步骤创造条件;同时还参与了细胞对DNA损伤的应答（SOS反应）,RecA作为一种蛋白酶参与SOS反应中LexA和几个相关的抑制因子的裂解,使SOS反应发挥作用。大多数细菌基因组中只有一个recA的拷贝,因此人们虽然对RecA已经有了较为深入的认识,但大多是基于单拷贝RecA的结构、功能及调控等方面展开的,对于多拷贝recA的功能分化及调控机制仍知之甚少。在以往的研究中发现,芽孢杆菌和粘细菌中存在双拷贝recA现象,在巨大芽孢杆菌（B.megaterium）中,双拷贝的recA基因均受损伤诱导,且在大肠杆菌中也同样表现出一定的DNA修复能力。在黄色粘球菌模式菌株Myxococcus xanthus DK1622中编码两个recA基因,recA1（MXAN1441）和recA2（MXAN1388）,RecA1和RecA2都能部分恢复大肠杆菌recA缺失突变体的抗紫外线能力,但只有recA2的表达受丝裂霉素或萘啶酸的诱导。然而,之前的研究都没有涉及双拷贝recA基因的功能,以及更加深入的分子机制及表达调控的探究。因此,本文以黄色粘球菌DK1622为实验材料,采用体内体外的生物化学和分子生物学实验与生物信息学以及转录组分析相结合的方法,初步解释了双拷贝recA的细胞功能。黄色粘球菌模式菌株DK1622中,recA1和recA2的表达量是受到严格调控的,并且这两种RecA蛋白是在DNA损伤修复的不同阶段发挥作用。通过构建recA1,recA2的敲除突变株,并分别测定野生型与两个突变株在不同损伤条件下的生长曲线及存活率,证明了 RecA1与RecA2在参与细胞的损伤修复中有不同的分工,其中RecA1主要负责应对紫外线带来的细胞损伤,而RecA2在抵抗H2O2的氧化损伤中发挥主要作用。RecA重组酶需要水解ATP提供能量,体外ATP酶活性实验结果说明,单链和双链DNA都能显著提高RecA1和RecA2的ATP酶活性,但单链DNA的效果更为明显,而且DNA的添加对于RecA1的ATP酶活性提高效果较RecA2更为明显。进一步的同源重组率分析、链入侵反应以及DNA链交换反应的结果都表明,只有RecA1参与同源重组过程。RT-qPCR显示recA1的缺失影响了lexA被紫外线诱导,而缺失recA2则不影响,这说明只有RecAI负责依赖于lexA的SOS反应,RecA2不参与这一反应。同时,RecA催化LexA蛋白自裂解的实验也表明,只有RecA1参与了依赖于LexA的SOS诱导反应。通过氨基酸序列比对表明,RecA1、RecA2存在功能差异的根本原因可能在于二者N端和C端结构域氨基酸存在的较大差异。由于RecA2的内部螺旋部分呈碱性,且MxLexA存在碱性长linker区,因此可能阻碍了其与RecA2的结合,从而不具有促进LexA自裂解的能力。对RA2突变株的转录组数据基于GO和KEGG数据库富集分析,结果表明差异表达基因主要富集在两个功能区,分别是转运定位以及抗氧化,结合实验结果,RecA2的功能应该涉及细胞的转运和抗氧化相关功能。结合实验结果以及粘细菌本身特性,我们认为双拷贝RecA的功能分化和严格的表达调控可能是大基因组中存在大量重复序列的细菌避免错误重组的一种策略。