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产核黄素枯草芽孢杆菌代谢物组的初步研究

作　者: 沈卓
导　师: 陈涛
学　校: 天津大学
专　业: 生物化工
关键词: 代谢物组枯草芽孢杆菌 zwf gnd LC MS 核黄素
分类号: Q936
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

本文通过比较优化,建立了利用LC MS分析手段进行产核黄素Bacillus subtilis代谢物组学研究的方法。比较发现,冷甲醇(60%)灭活方法应用于实验所研究菌种时,有一定程度的胞内代谢物泄露现象,而采用快速过滤的方法收集菌体则克服了这一缺点。此外,本文还比较了三种不同的提取方法,通过比较检测结果,确定了乙腈:甲醇:水提取方法和甲醇:氯仿提取方法联合使用更适合于本研究。最终确定了采用快速过滤的方法收集菌体,乙腈:甲醇:水和甲醇:氯仿方法联合使用提取胞内代谢物,液质联用仪检测的代谢物组学研究方法。将建立的代谢物组学研究方法应用于四种不同的产核黄素工程菌,对其胞内代谢物的正、负离子ESI MS数据进行PCA分析,初步确定了16种主要差异代谢物,并根据代谢物轮廓分析对比研究不同基因型菌种代谢差异的原因。通过对四种不同产核黄素工程菌胞内代谢物的检测发现:与B.subtilis RH33相比,B.subtilis RH33 SVZ、B.subtilis RH33 SVG以及B.subtilis RH33 VGZ中的5-磷酸核酮糖、6,7二甲基8核糖醇基2,4二氧四氢蝶啶、核黄素均有不同程度的显著提高,而丙酮酸、柠檬酸、琥珀酸、苹果酸、草酰乙酸等都有不同程度的降低。说明了通过扩增磷酸戊糖途径中的关键基因zwf以及gnd可以有效地增加其通量,降低三羧酸循环流量,改变糖酵解途径和磷酸戊糖途径代谢流量的分布,从而有助于核黄素产量的提高。同时,由于磷酸戊糖途径通量的增加,为嘌呤、核苷酸、氨基酸等代谢物提供了合成所需的5磷酸核糖以及还原力NADPH,使得5氨基咪唑核苷酸、AMP、ADP、ATP以及缬氨酸、赖氨酸、苯丙氨酸和谷氨酸均有不同程度的提高。

全文目录

摘要  3-4
ABSTRACT  4-7
第一章文献综述  7-22
  1.1 代谢组学简介  7
  1.2 代谢组学的提出  7-8
  1.3 代谢组学的发展  8
  1.4 代谢组学的研究方法  8-16
    1.4.1 取样技术  9-10
    1.4.2 灭活技术  10
    1.4.3 提取技术  10-11
    1.4.4 分析平台  11-14
    1.4.5 数据处理  14-16
  1.5 代谢组学研究进展及展望  16-21
    1.5.1 疾病研究  16-17
    1.5.2 食品及营养学  17
    1.5.3 植物代谢组学  17-18
    1.5.4 微生物代谢组学  18
    1.5.5 功能基因组学  18-19
    1.5.6 系统生物学  19-20
    1.5.7 展望  20-21
  1.6 本课题的研究背景和研究内容  21-22
第二章实验材料和方法  22-28
  2.1 实验仪器  22-23
  2.2 实验药品  23-24
  2.3 菌种  24
  2.4 培养基  24-25
  2.5 实验方法和条件  25-28
    2.5.1 培养方法  25
    2.5.2 分析测定方法  25-28
第三章结果与讨论  28-52
  3.1 灭活方法的选择  28-35
  3.2 提取方法的选择  35-44
  3.3 取样点的确定  44-45
  3.4 不同产核黄素基因工程菌的代谢物组的比较分析  45-52
第四章结论与展望  52-54
  4.1 结论  52
  4.2 展望  52-54
参考文献  54-62
发表论文和参加科研情况说明  62-63
致谢  63

产核黄素枯草芽孢杆菌代谢物组的初步研究

内容摘要

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