發(fā)布時間：2025-02-13 19:54

　　錳在自然界中含量豐富,是生物體必需的微量元素之一。然而錳濃度過高,將造成生態(tài)環(huán)境的污染和機體內(nèi)錳平衡被破壞,發(fā)生中毒,影響動物和人體健康。錳氧化細菌主要在淡水、海洋和土壤等環(huán)境中存在,其作用主要是將Mn(Ⅱ)氧化成Mn(Ⅲ)或者Mn(Ⅳ),這一生物氧化過程較非生物氧化過程具有快速的特點,是環(huán)境中錳氧化物形成的主要原因。國內(nèi)外主要對少數(shù)種類的海洋細菌的錳氧化機制進行了研究,土壤錳氧化細菌的相關(guān)研究知之甚少。沙福芽孢桿菌(Bacillus safensis)菌株S7是本實驗室從錳冶煉區(qū)土壤分離得到的一株耐錳能力達到2200 mg/L的細菌。通過LBB試劑完成固體和液體氧化測定,同時將無錳培養(yǎng)和加錳培養(yǎng)的細菌做電子掃描電鏡,觀察到加錳培養(yǎng)的細菌表面有明顯氧化物附著,從而推斷該菌株確實具有錳氧化活性。在此基礎上,選擇使用轉(zhuǎn)錄組學(RNA-seq)技術(shù)比較在錳脅迫濃度為0 mg/L和250 mg/L處理下,沙福芽孢在對數(shù)生長期和穩(wěn)定生長期的差異基因表達情況,培養(yǎng)時間分別為8 h、12 h、16 h和24 h共8個轉(zhuǎn)錄組。期望從中篩選出耐錳相關(guān)基因,為細菌錳氧化機制研究奠定理論基礎。得到的結(jié)果如下:...

【文章頁數(shù)】：159 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 前言
    1 錳及其生物學功能
    2 耐錳機制及相關(guān)基因或酶類研究
        2.1 細菌的耐錳機制
        2.2 參與錳氧化的基因和酶類
    3 芽孢桿菌的基因敲除方法
        3.1 隨機插入突變
        3.2 同源重組
    4 研究的目的及意義
第二章 材料和方法
    1 試驗材料
        1.1 試驗菌株
        1.2 試驗試劑
        1.3 試驗儀器
        1.4 主要溶液配制
        1.5 引物
    2 試驗方法
        2.1 細菌的鑒定
        2.2 細菌的16SrDNA的檢測
        2.3 細菌的革蘭氏染色
        2.4 轉(zhuǎn)錄組測序
        2.5 RT-q PCR
        2.6 錳氧化活性的測定
        2.7 基因敲除
第三章 結(jié)果
    1 沙福芽孢桿菌的鑒定
    2 沙福芽孢桿菌的錳氧化活性
    3 運動能力的檢測
    4 沙福芽孢桿菌在錳脅迫條件下轉(zhuǎn)錄組表達譜分析
        4.1 測序數(shù)據(jù)的生物信息學分析
        4.2 差異基因分析
        4.3 差異基因的功能注釋及富集分析
    5 差異基因的表達驗證
        5.1 基因片段克隆與測序
        5.2 標準曲線建立
        5.3 基因的表達
    6 基因敲除
        6.1 抗性濃度的篩選
        6.2 提取基因組DNA
        6.3 提取pPIC9K質(zhì)粒
        6.4 同源臂和抗性基因的擴增
        6.5 構(gòu)建重疊敲除片段
        6.6 陽性菌株的鑒定
        6.7 gene601基因的敲除對沙福芽孢桿菌錳氧化能力的影響
第四章 討論
    1 轉(zhuǎn)錄組學分析
        1.1 對數(shù)生長期受錳影響的差異基因
        1.2 穩(wěn)定生長期受錳影響的差異基因
    2 候選基因的RT-q PCR結(jié)果分析
    3 cotA基因的耐錳作用
第五章 結(jié)論
第六章 展望
致謝
參考文獻
附錄
    附錄一 16個基因的序列
    附錄二 17個基因的熒光定量標準曲線
    附錄三 8個樣品的差異表達基因表
    附錄四 項目資助和文章發(fā)表



本文編號：4034033