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基于LC-MS的产核黄素枯草芽孢杆菌代谢物组的初步研究

作　者: 康会茹
导　师: 赵学明
学　校: 天津大学
专　业: 发酵工程
关键词: 代谢物组枯草芽孢杆菌 LC-MS 核黄素
分类号: R96
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
下　载: 103次
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内容摘要

本文对四株不同产核黄素工程菌的胞内代谢物进行了比较研究。主要研究内容和结果如下:首先对细胞灭活和胞内代谢物的提取方法进行了优化。确定了快速过滤收集菌体的方法分离获取细胞;采用高氯酸提取方法进行胞内代谢物提取。其次,本文确定了进行胞内代谢物检测的取样点。通过对菌体的生长状况的分析分别确定了对数生长期和稳定期的取样时间。在此基础上,本文采取STD-MS/MS、STD、MS/MS、MS的方法,定性确定了24种胞内代谢物,并对其中11种胞内代谢物进行了精确定量分析。通过对四种不同产核黄素工程菌胞内代谢物的检测发现:purF基因过量表达加快了PRPP到PRA的反应速率,致使PRPP胞内浓度降低。在RH33-purF中,GMP、GDP、以及核黄素的重要前体物GTP的胞内浓度也随着增加,从而提高了目标产物核黄素的产量。在RH44-purF中,同样的基因修饰并没有引起GTP浓度的增加,核黄素产量也并没有得到提高。这可能是由于在RH44-purF中,高浓度的PRPP对嘌呤操纵子的转录有很强的促进作用,使嘌呤合成途径不是RH44核黄素合成的限制因素。另外一个原因可能是由于ADP和GMP对purF编码的谷氨酰胺PRPP转酰胺酶的协同抑制作用降低了purF基因扩增的效果。较高的胞内G6P和PEP浓度可能是造成RH33-purF葡萄糖的消耗速率缓慢的原因。另外还发现,在RH33系列菌株中,R5P的供给比较充足。因此,强化R5P向PRPP的转化可以继续提高其核黄素产量。

全文目录

摘要  3-4
ABSTRACT  4-7
第一章文献综述  7-23
  1.1 代谢物组学简介  7
  1.2 代谢物组学发展  7-9
  1.3 代谢物组学研究方法  9-22
    1.3.1 取样技术  9-10
    1.3.2 灭活技术  10-11
    1.3.3 提取技术  11-12
    1.3.4 数据采集技术  12-15
    1.3.5 定量分析技术  15-17
    1.3.6 代谢物组学的应用及挑战  17
    1.3.7 功能基因组方面的代谢物组学  17-18
    1.3.8 植物代谢物组学  18
    1.3.9 病理生理学研究中的应用  18-19
    1.3.10 药物毒性评价中的应用  19
    1.3.11 微生物代谢物组学  19-21
    1.3.12 代谢物组学面临的挑战  21-22
  1.4 本课题的研究背景和研究内容  22-23
第二章实验材料和方法  23-29
  2.1 实验仪器  23-24
  2.2 实验药品  24-25
  2.3 菌种  25-26
  2.4 培养基  26
  2.5 实验方法和条件  26-29
    2.5.1 培养方法  26-27
    2.5.2 分析测定方法  27-29
第三章结果与讨论  29-52
  3.1 灭活方法的选择  29-31
  3.2 提取方法的选择  31-36
  3.3 取样点的确定  36-38
  3.4 胞内代谢物的定性分析  38-44
  3.5 胞内代谢物的定量分析  44-47
  3.6 不同产核黄素基因工程菌的代谢物组的比较分析  47-52
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  54-60
附录  60-61
发表论文和参加科研情况说明  61-62
致谢  62

基于LC-MS的产核黄素枯草芽孢杆菌代谢物组的初步研究

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