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桿菌發(fā)光基因

發(fā)光基因（lux gene）系統(tǒng)中包括結(jié)構(gòu)基因luxC,，D，A,，B,，E 和調(diào)節(jié)基因luxI和luxR 等。從不同發(fā)光細(xì)菌中分離得到的發(fā)光基因其種類(lèi)和數(shù)量有所差異,，例如luxF僅發(fā)現(xiàn)于明亮發(fā)光桿菌,，但以上五個(gè)結(jié)構(gòu)基因luxC，D,，A,，B，E 是普遍存在于已知的所有發(fā)光細(xì)菌中的,。編碼菌熒光素酶的基因是luxA 和luxB,，在lux操縱子中，luxA 和luxB 是緊密相連的,。以哈維氏弧菌（Vibrio harveyi）為例,，其luxA 基因中含有1065bp，編碼的α亞基是355個(gè)氨基酸的多肽,，分子量為40kD,；luxB基因中含有972bp,，編碼的β亞基是有324個(gè)氨基酸的多肽，分子量為36kD,。由α,、β兩亞基組成的熒光酶的分子量為76 kD。編碼脂肪酸還原酶(多肽轉(zhuǎn)移酶和還原酶）的luxC和luxD位于luxA,、luxB基因的上游一側(cè),，編碼合成酶的luxE基因位于luxA，luxB基因的下游一側(cè),。luxC 含有1431bp,，編碼的蛋白質(zhì)含有477個(gè)氨基酸，分子量為55 kD,；luxD 編碼的蛋白質(zhì)分子量為33 kD,；luxE編碼的蛋白質(zhì)分子量為42 kD。在明亮發(fā)光桿菌中還發(fā)現(xiàn)有l(wèi)uxF基因,，它通常位于luxB和luxE之間,，其編碼的蛋白質(zhì)分子量為26 kD 左右，但lux F基因在弧菌屬和異短桿菌屬中的發(fā)光基因系統(tǒng)中尚未被發(fā)現(xiàn),。在以上所有菌株的操縱子中,，這些基因的順序都相同，均為lux CDAB(F)E,。
在lux 系統(tǒng)中,，結(jié)構(gòu)基因上游有2個(gè)調(diào)節(jié)基因，它們是lux I和luxR,。它們分別屬于兩個(gè)不同的操縱子之中,，lux I在右面的操縱子中，右面的操縱子中還含有l(wèi)ux CDAB(F)E基因,，lux I位于lux C 的上游,。lux 系統(tǒng)的整個(gè)結(jié)構(gòu)如下：luxR，lux DAB(F)E,。lux I編碼的是發(fā)光細(xì)菌自誘導(dǎo)物（autoinducer）因子合成酶,，luxR 編碼的是發(fā)光系統(tǒng)的調(diào)節(jié)蛋白。研究表明,，luxI和luxR基因的表達(dá)產(chǎn)物都是lux 系統(tǒng)完整表達(dá)并產(chǎn)生發(fā)光的調(diào)節(jié)物質(zhì),，任何一個(gè)基因的有效突變都會(huì)改變lux系統(tǒng)的表達(dá)水平，甚至使發(fā)光細(xì)菌變?yōu)榘底兎N,。