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沼泽红假单胞菌CQU01 AHL合成酶基因的鉴定、表达及对PHB积累的影响

作　者: 陈宇
导　师: 叶姜瑜
学　校: 西南大学
专　业: 微生物学
关键词: 沼泽红假单胞菌群体感应自体诱导物 PHB
分类号: Q93
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 71次
引　用: 1次
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内容摘要

群体感应(quorum-sensing,简称Qs)系统是指细菌通过一种自体诱导物(autoinducer, AI)的信号分子的产生、分泌和响应,感知周围细菌密度的变化,从而调控基因的表达。G一细菌的群体感应信号分子多为酰基高丝氨酸内酯衍生物AHL; G+细菌的群体感应信号分子通常是寡肽类；另外还有一类信号分子被认为是细菌种间“通用”的信号分子,即呋喃酰硼酸二脂AI-2。沼泽红假单胞菌(Rhodopseudanonas palustris)是光合细菌的一种,属于革兰氏阴性细菌。在光合细菌之一的类球红细菌中发现存在群体感应系统,而且群体感应系统还调控菌体内聚-p-羟丁酸(poly-β-hydroxybutyric acid,简称PHB)的积累和光合产氢。沼泽红假单胞菌也积累PHB和光合产氢,有文献报道在沼泽红假单胞菌内发现AHL类信号分子的存在,但是群体感应系统是否对PHB积累有调控作用还未可知。比色法和报告菌株Agrobacterium tumefaciens JZAl [KYC55 (pJZ372) (pJZ384)(pJZ410)]对沼泽红假单胞菌CQU01产生自体诱导物AHL的能力做了检测,比色法结果显示沼泽红假单胞菌CQU01的AHL提取液通过颜色反应,变成咖啡色,说明沼泽红假单胞菌CQU01产生自体诱导物AHL；但是其上清液不能使报告菌株JZAl显蓝色,说明产生的信号分子超出了JZAl的检测范围,其酰胺链上的碳原子数可能大于14或者含有双键。根据NCBI公布的5株沼泽红假单胞菌的基因序列,通过同源性比对,设计了一对特异性引物。以沼泽红假单胞菌CQU01的基因组DNA为模板,PCR扩增出650bp左右的DNA片段,测序比对发现此片段为自诱导物AHL合成酶基因RpaI。将扩增的DNA片段连接到pET-28a(+),转化至大肠杆菌DH5a中；蓝白斑筛选,诱导表达,检测到DH5α菌液中有AHL产生。说明以沼泽红假单胞菌CQU01为模板扩增到得DNA片段为AHL合成酶基因,并且将该基因在大肠杆菌DH5α中克隆表达,得到AHL信号分子。利用乙酸乙酯萃取AHL,在接种沼泽红假单胞菌CQU01和沼泽红假单胞菌phbC缺陷菌株的培养基中添加不同浓度的AHL萃取液,通过测定沼泽红假单胞菌CQU01和沼泽红假单胞菌phbC缺陷菌株的PHB含量,发现厌氧生长时沼泽红假单胞菌CQU01的PHB积累减少；而沼泽红假单胞菌phbC缺陷菌株的PHB积累几乎没有变化。说明AHL可以抑制PHB积累；并且抑制作用很可能发生于PHB合酶途径。

全文目录

摘要  4-6
ABSTRACT  6-8
1 文献综述  8-17
  1.1 细菌中的群体感应系统  8-14
  1.2 光合细菌及其群体感应系统  14-15
  1.3 群体感应信号分子的检测方法  15-17
2 引言  17-18
3 沼泽红假单胞菌生理研究  18-25
  3.1 材料与方法  18-20
  3.2 结果与讨论  20-23
  3.3 本章小结  23-25
4 沼泽红假单胞菌CQU01 AHL合成酶基因的克隆、表达及检测  25-33
  4.1 实验材料和方法  25-30
  4.2 结果与讨论  30-32
  4.3 本章小结  32-33
5 自体诱导物AHL对PHB积累的影响  33-38
  5.1 材料与方法  33-34
  5.2 结果与讨论  34-37
  5.3 本章小结  37-38
6 结论与展望  38-39
  6.1 结论  38
  6.2 本文创新之处  38
  6.3 展望  38-39
参考文献  39-43
致谢  43-44
在读期间参加的科研课题和发表的相关论文  44

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