氧化应激一直是生物学界十分关注的热门问题,因为这涉及到许多生理与病理过程。以往关于原核生物氧化应激的研究,主要关注如OxyR和Sox RS转录表达调控的应激机制。在应对环境的变化时,细胞在蛋白质翻译水平上的调控,能够使得生物体快速调节自身生理活动适应环境的压力。真核细胞在这方面的研究较多,例如真核细胞在氧化应激时能够以可逆的形式调节tRNA,从而实现对翻译系统的调控。但是目前对于原核生物在氧化应激中的蛋白质组翻译变化及其调控机制,我们知之甚少。为了弥补上述研究不足,本研究以原核生物经典的研究模型大肠杆菌为研究对象,测量了大肠杆菌在氧化应激条件下蛋白质的合成速率,结果发现几乎所有蛋白质的合成都受到了抑制。进一步的研究发现,这些蛋白质的合成速率下降不是由于翻译起始受到抑制,而是由于蛋白质的翻译延伸速率减慢导致的。随后通过tRNA的qRT-PCR和测序定量技术,本研究发现了,大肠杆菌在氧化应激初期,几乎所有种类的tRNA丰度都被全局性地下调,而这是通过酶促反应非特异性降解tRNA实现的,导致了全局性蛋白质组翻译延伸速率的抑制。本研究还发现,通过上调tRNA表达能够提高大肠杆菌抵抗氧化应激和环丙沙星抗生素的能力。本研究揭示了大肠杆菌在快速适应氧化应激中tRNA对蛋白质翻译系统起到的全局性调控作用,并且探讨了上调tRNA表达在大肠杆菌适应氧化应激上的作用。本研究从蛋白质翻译全局性系统调控的角度探讨大肠杆菌是如何快速适应氧化应激的,为原核生物的氧化应激机理提供一个新的视角,同时这种机理也可能为解释细菌的耐药机理提供一定的理论基础。