本文關(guān)鍵詞：DBP降解菌DNB-S1轉(zhuǎn)錄組學(xué)研究及功能基因的篩選

  更多相關(guān)文章： DBP 轉(zhuǎn)錄組學(xué) HiSeq2000測(cè)序系統(tǒng) 代謝 龍膽酸途徑

【摘要】：鄰苯二甲酸二丁酯(DBP)是鄰苯二甲酸酯類化合物(Phthalic acid esters,PAEs)中常見(jiàn)的一種的塑料增塑劑,被普遍用在家具和汽車(chē)內(nèi)飾等的生產(chǎn)和使用中。由于DBP與PVC樹(shù)脂間是以氫鍵或者范德華力連接,因此DBP在產(chǎn)品中很容易擴(kuò)散到環(huán)境中。DBP具有生殖毒性,且具有致癌性、致畸性、致突變性,因此DBP已被美國(guó)環(huán)保局(USEPA)列為優(yōu)先控制污染物。由于DBP的性質(zhì)穩(wěn)定,在自然環(huán)境中不易降解,而微生物降解是降解DBP的主要方式。目前,國(guó)內(nèi)外已有大量研究者成功篩選到DBP高效降解菌株,并且也有學(xué)者對(duì)降解菌的代謝路徑和降解基因展開(kāi)了研究。但在以往的研究中,研究者通常選用傳統(tǒng)的研究方法如基因文庫(kù)、基因克隆等方法來(lái)挖掘功能基因,這些方法往往耗時(shí)長(zhǎng)且僅能獲取很少的功能基因。隨著第二代測(cè)序技術(shù)的發(fā)展,RNA-seq測(cè)序技術(shù)逐漸得到了研究者的關(guān)注,該方法不僅運(yùn)行成本低,通量高,精確性高,而且可以對(duì)無(wú)參考基因組信息的物種進(jìn)行轉(zhuǎn)錄組測(cè)序,已被大量研究者使用來(lái)研究生物的轉(zhuǎn)錄表達(dá)譜、功能基因的挖掘及差異表達(dá)基因分析。本研究采用Hi Seq2000測(cè)序系統(tǒng)的Illumina/Solexa技術(shù)對(duì)500、1 000和1 500 mg/L的DBP處理分別與葡萄糖作為對(duì)照(CK)的DBP降解菌株Novosphingobium aromaticivorans DNB-S1進(jìn)行RNA-seq測(cè)序和差異表達(dá)基因分析,對(duì)降解菌株DNB-S1中的功能基因進(jìn)行深度挖掘。通過(guò)RNA-seq測(cè)序,我們得到了DBP降解菌DNB-S1轉(zhuǎn)錄組的全面豐富的Unigenes信息。采用Trinity短序列組裝軟件對(duì)reads進(jìn)行序列組裝和拼接,CK與不同濃度DBP處理分別獲得不同數(shù)量的Unigene,分別是23 287(CK)、9 402(500 mg/L)、9 209(1 000 mg/L)、9 576(1 500 mg/L)。在500、1 000和1500 mg/L DBP處理與CK的差異表達(dá)基因中,差異基因的個(gè)數(shù)分別是8 166、8 895和8 467,其中上調(diào)基因個(gè)數(shù)分別是751,752和747個(gè),而相應(yīng)的下調(diào)基因個(gè)數(shù)分別為7 414、7 642和7 719。差異基因的GO功能顯著性富集分析表明,Unigene占主導(dǎo)的是“催化活性”,“代謝過(guò)程”,“細(xì)胞生理過(guò)程”和“結(jié)合功能”。KEGG注釋結(jié)果顯示,Unigene富集的主要的路徑是“代謝途徑”,“次生代謝產(chǎn)物的生物合成”和“不同環(huán)境中的微生物代謝”。對(duì)功能基因的挖掘,發(fā)現(xiàn)了26個(gè)轉(zhuǎn)錄調(diào)控因子,35個(gè)趨化蛋白,47個(gè)降解相關(guān)基因和2個(gè)解毒酶基因顯著上調(diào)表達(dá)。根據(jù)降解基因的功能,推斷DNB-S1降解DBP是通過(guò)龍膽酸降解途徑進(jìn)行代謝,其中龍膽酸1,2-雙加氧酶在降解中起到開(kāi)環(huán)的作用。在實(shí)時(shí)熒光定量PCR的驗(yàn)證結(jié)果中,基因表達(dá)情況與轉(zhuǎn)錄組測(cè)序中的基因表達(dá)水平保持一致。本研究利用RNA-seq測(cè)序技術(shù)對(duì)DBP降解菌進(jìn)行轉(zhuǎn)錄組學(xué)研究,發(fā)現(xiàn)了DBP代謝途徑為龍膽酸代謝途徑,本研究為降解菌的功能基因和降解機(jī)理提供了豐富的基因數(shù)據(jù),同時(shí)也為DBP污染的生物修復(fù)提供了新的方向。
【關(guān)鍵詞】：DBP 轉(zhuǎn)錄組學(xué) HiSeq2000測(cè)序系統(tǒng) 代謝 龍膽酸途徑
【學(xué)位授予單位】：東北農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：X172
【目錄】：

• 摘要8-9
• 英文摘要9-11
• 1 前言11-20
• 1.1 轉(zhuǎn)錄組學(xué)概述11-14
• 1.1.1 轉(zhuǎn)錄組與轉(zhuǎn)錄組學(xué)11
• 1.1.2 轉(zhuǎn)錄組學(xué)研究的基本方法11-12
• 1.1.3 第二代測(cè)序平臺(tái)12-14
• 1.1.4 細(xì)菌轉(zhuǎn)錄組研究現(xiàn)狀14
• 1.2 DBP降解菌功能基因相關(guān)研究14-18
• 1.2.1 DBP及其危害14-16
• 1.2.2 DBP的生物降解16-17
• 1.2.3 DBP降解菌功能基因研究17-18
• 1.3 實(shí)時(shí)熒光定量PCR18
• 1.4 研究的目的意義18-19
• 1.5 技術(shù)路線19
• 1.6 課題來(lái)源19-20
• 2 材料與方法20-28
• 2.1 材料20-21
• 2.1.1 供試菌株與培養(yǎng)基20
• 2.1.2 主要試劑20
• 2.1.3 主要儀器20-21
• 2.2 試驗(yàn)方法21-26
• 2.2.1 培養(yǎng)菌株21
• 2.2.2 上機(jī)測(cè)序21-22
• 2.2.3 序列拼接與組裝22-23
• 2.2.4 基因的功能注釋和COG分類23-25
• 2.2.5 Unigene表達(dá)差異分析25-26
• 2.2.6 差異Unigene的GO和Pathway分析26
• 2.3 qPCR26-28
• 3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果28-43
• 3.1 產(chǎn)量統(tǒng)計(jì)與組裝結(jié)果分析28
• 3.2 Unigene的功能注釋結(jié)果與分析28-30
• 3.2.1 Unigene的功能注釋28-29
• 3.2.2 預(yù)測(cè)蛋白注釋29
• 3.2.3 COG29-30
• 3.3 Unigene的GO分類30-31
• 3.4 Unigene的代謝通路分析31
• 3.5 Unigene的表達(dá)差異分析31-34
• 3.5.1 GO功能分析32-34
• 3.5.2 Pathway富集分析34
• 3.6 功能基因的預(yù)測(cè)34-42
• 3.6.1 轉(zhuǎn)錄調(diào)控因子34-36
• 3.6.2 趨化蛋白36-38
• 3.6.3 降解基因及代謝路徑38-41
• 3.6.4 其它功能基因41-42
• 3.7 定量驗(yàn)證測(cè)序結(jié)果42-43
• 4 討論43-48
• 4.1 轉(zhuǎn)錄組測(cè)序?qū)嶒?yàn)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)43
• 4.2 基因注釋結(jié)果和差異表達(dá)基因分析43-44
• 4.3 功能基因預(yù)測(cè)分析44-47
• 4.3.1 轉(zhuǎn)錄調(diào)控因子44-45
• 4.3.2 趨化蛋白45
• 4.3.3 降解基因及代謝路徑分析45-46
• 4.3.4 降解DBP功能基因46-47
• 4.4 功能基因的驗(yàn)證47-48
• 5.結(jié)論48-49
• 致謝49-50
• 參考文獻(xiàn)50-59
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文59

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1 呂鳳霞,顧振新,方維明,汪志君;苦味苷降解菌的分離鑒定及其生長(zhǎng)特性的研究[J];食品科學(xué);2003年03期

2 劉新,尤民生,蔡志成,廖金英,魏英智;土壤中毒死蜱降解菌的誘發(fā)和持效期研究[J];生態(tài)學(xué)雜志;2004年01期

3 臧瑞玲;胡曉芳;印春生;蔡偉民;王艷;;農(nóng)田土壤中辛基酚聚氧乙烯醚降解菌的分離[J];環(huán)境科學(xué)與技術(shù);2006年04期

4 吳智誠(chéng);佘晨興;馬秀玲;陳盛;;機(jī)油降解菌的分離、篩選和鑒定[J];福建輕紡;2006年10期

5 秦華;林先貴;尹睿;陳瑞蕊;張華勇;王俊華;;接種降解菌對(duì)土壤中鄰苯二甲酸二異辛酯降解的影響[J];應(yīng)用與環(huán)境生物學(xué)報(bào);2006年06期

6 張祥勝;熊濤;;烴降解菌研究進(jìn)展及低能離子束應(yīng)用于誘變育種的設(shè)想[J];安徽農(nóng)業(yè)科學(xué);2007年32期

7 劉艷鋒;周作明;李小林;荊國(guó)華;方柏山;;芘降解菌的分離純化及其降解性能測(cè)定[J];華僑大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2008年02期

8 王基成;張秀霞;房苗苗;吳偉林;趙朝成;魯軍;;兩株吡啶降解菌的分離與鑒定[J];生態(tài)環(huán)境;2008年01期

9 張秀霞;王基成;吳偉林;房苗苗;魯軍;;一株喹啉降解菌的分離與鑒定[J];農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào);2008年03期

10 李豐超;唐世喬;秦小萍;王國(guó)惠;雷恒毅;;亞硫酸化堅(jiān)木栲膠降解菌篩選研究[J];化學(xué)與生物工程;2008年08期

中國(guó)重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 臧瑞玲;魯春輝;胡曉芳;印春生;蔡偉民;王艷;;非離子表面活性劑辛基酚聚氧乙烯醚降解菌的分離[A];第二屆全國(guó)環(huán)境化學(xué)學(xué)術(shù)報(bào)告會(huì)論文集[C];2004年

2 D．J．Vaccal;W．F．Bleam;W．J．Hickey;霍煒潔;于江;;土壤中腐植酸吸附菲的降解菌的分離[A];第六屆全國(guó)綠色環(huán)保肥料新技術(shù)、新產(chǎn)品交流會(huì)論文集[C];2006年

3 王榮;張穎;任瑞霞;李慧;王新新;史榮久;徐慧;;利用載體吸附富集方法篩選土壤中芘降解菌的研究[A];第十次全國(guó)環(huán)境微生物學(xué)術(shù)研討會(huì)論文摘要集[C];2007年

4 趙平芝;李小會(huì);張玲;朱曉飛;王睿勇;;溴甲烷降解菌的富集培養(yǎng)和分離篩選[A];2008年中國(guó)微生物學(xué)會(huì)學(xué)術(shù)年會(huì)論文摘要集[C];2008年

5 李體文;魏朝俊;賈臨芳;趙建莊;;丙環(huán)唑降解菌篩選的初步研究[A];農(nóng)業(yè)環(huán)境與生態(tài)安全——第五屆全國(guó)農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集[C];2013年

6 趙東岳;李勇;丁萬(wàn)隆;劉敏;;人參自毒物質(zhì)降解菌的篩選及其降解特性的初步研究[A];海峽兩岸暨CSNR全國(guó)第十屆中藥及天然藥物資源學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集[C];2012年

7 趙野;鄧新平;胡國(guó)勝;;土壤中乙草胺降解菌的培養(yǎng)和篩選[A];慶祝重慶市植物保護(hù)學(xué)會(huì)成立10周年暨植�？萍颊搲撐募痆C];2007年

8 王中華;梁靜兒;楊建強(qiáng);周君;李成華;李太武;;原油微生物群落構(gòu)成及降解菌降解特性的研究[A];2013中國(guó)環(huán)境科學(xué)學(xué)會(huì)學(xué)術(shù)年會(huì)論文集（第八卷）[C];2013年

9 李寶慶;鹿秀云;李社增;馬平;;甲醇降解菌的篩選、鑒定及其特性研究[A];第二屆全國(guó)農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集[C];2007年

10 王新新;白鶴;李辰;趙麗彬;吳亮;韓增;安偉;陳宇;;耐鹽烴降解菌基因組學(xué)研究進(jìn)展[A];2014中國(guó)環(huán)境科學(xué)學(xué)會(huì)學(xué)術(shù)年會(huì)（第十、十一章）[C];2014年

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1 本報(bào)記者 王秋蓉;極地微生物研究六年終成正果[N];中國(guó)海洋報(bào);2010年

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 胡桂萍;氟氯氰菊酯降解菌FLQ-11-1分離鑒定、降解特性及降解機(jī)理[D];福建農(nóng)林大學(xué);2014年

2 劉芳明;3 株南極海洋石油烴低溫降解菌（Shewanella sp.NJ49、Pseudoalteromonas sp.NJ289和Planococus sp.NJ41）基因組學(xué)及比較研究[D];中國(guó)科學(xué)院研究生院(海洋研究所);2016年

3 袁軍;印度洋深海多環(huán)芳烴降解菌的多樣性分析及降解菌新種的分類鑒定與降解機(jī)理初步研究[D];廈門(mén)大學(xué);2008年

4 許敬亮;多菌靈降解菌的分離、鑒定及其降解特性研究[D];南京農(nóng)業(yè)大學(xué);2006年

5 馬靜;多環(huán)芳烴降解菌的篩選、降解機(jī)理及降解性能研究[D];大連理工大學(xué);2013年

6 侯穎;芳氧苯氧丙酸類和氯乙酰胺類除草劑降解菌的分離鑒定、降解基因克隆表達(dá)及其代謝途徑研究[D];南京農(nóng)業(yè)大學(xué);2011年

7 宋立超;鹽土多環(huán)芳烴降解菌篩選分離及其污染修復(fù)應(yīng)用基礎(chǔ)研究[D];沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué);2011年

8 駱苑蓉;多環(huán)芳烴降解菌的降解特性與降解途徑研究[D];廈門(mén)大學(xué);2008年

9 劉新;有機(jī)磷殺蟲(chóng)劑降解菌的誘發(fā)、分離與降解效果研究[D];福建農(nóng)林大學(xué);2002年

10 王云慧;海帶抗褐藻酸降解菌感染反應(yīng)的生物學(xué)特征研究[D];中國(guó)海洋大學(xué);2006年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 趙永斌;3種四環(huán)素類抗生素降解菌的篩選及降解特性的研究[D];山西農(nóng)業(yè)大學(xué);2015年

2 呂勃熠;芳香烴降解菌的分離、鑒定及性質(zhì)研究[D];天津理工大學(xué);2015年

3 鄭瑞雨;渤海灣中柴油降解菌的降解性能及其固定化研究[D];燕山大學(xué);2015年

4 張順;二氯喹啉酸降解菌篩選、鑒定和應(yīng)用研究[D];中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院;2015年

5 黃現(xiàn)恩;幾株微囊藻毒素降解菌和溶藻菌的分離鑒定及作用效果[D];蘇州大學(xué);2015年

6 賀艷艷;紅樹(shù)林沉積物中磺胺間甲氧嘧啶（SMMX）降解菌的篩選及其降解性能研究[D];廣東海洋大學(xué);2015年

7 高悅;固定化原油降解菌的制備及其降解特性研究[D];吉林農(nóng)業(yè)大學(xué);2015年

8 孫國(guó)強(qiáng);固定化降解菌Pseudomonas sp.DNB-S1對(duì)DBP污染土壤修復(fù)的研究[D];東北農(nóng)業(yè)大學(xué);2015年

9 段淑偉;鄰苯二甲酸二丁酯降解菌DNB-S1的篩選和其酶制劑的初步應(yīng)用[D];東北農(nóng)業(yè)大學(xué);2015年

10 溫榮提;尼古丁降解菌Pusillimonas sp.T2的篩選、鑒定、降解特性及代謝途徑的初步研究[D];浙江工業(yè)大學(xué);2015年

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