MMR系統(tǒng)缺陷的食源性沙門氏菌超級(jí)突變子相關(guān)功能基因的突變與表達(dá)及其差異蛋白質(zhì)研究
本文關(guān)鍵詞:MMR系統(tǒng)缺陷的食源性沙門氏菌超級(jí)突變子相關(guān)功能基因的突變與表達(dá)及其差異蛋白質(zhì)研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:沙門氏菌中存在錯(cuò)配修復(fù)(Mismatch repair,MMR)系統(tǒng)突變/缺陷不僅會(huì)導(dǎo)致其在DNA復(fù)制過程中喪失修復(fù)功能,從而造成因基因突變而產(chǎn)生的耐藥性,同時(shí)也會(huì)促使基因水平轉(zhuǎn)移(Horizontal gene transfer,HGT)的頻率升高,導(dǎo)致因外源抗性基因的插入重組而使沙門氏菌耐藥性增加。本研究主要以4株錯(cuò)配修復(fù)系統(tǒng)缺陷的食源性沙門氏菌超級(jí)突變子為材料,探索其中20個(gè)功能基因的突變和表達(dá)對(duì)超級(jí)突變子耐藥性和突變頻率的影響,尋找突變株中相關(guān)差異表達(dá)蛋白質(zhì)(組)的種類及其與耐藥性和突變頻率的關(guān)系。結(jié)果表明,與沙門氏菌模式菌株Salmonella typhimurium LT2相比,在4株超級(jí)突變子的20個(gè)與耐藥和突變頻率相關(guān)功能基因中,共有8個(gè)基因(TolC、ParC、Mut S、MutL、MutT、UvrD、OmpF和HilA)發(fā)生了不同程度的氨基酸突變,而在AcrA,AcrB,ArcE,MarA,MarR,DnaQ,GyrA,ParE,MutH,OmpR和SoxS中均沒有檢測到氨基酸變異。分析各菌株上述基因在mRNA水平的相對(duì)表達(dá)量時(shí)發(fā)現(xiàn),4株超級(jí)突變子中的mutS,marR和parC基因相對(duì)表達(dá)量均增加,而基因acrB和mutH的表達(dá)量則均下降。值得關(guān)注的是,4株超級(jí)突變子的突變頻率都顯示增加,而MMR系統(tǒng)中的關(guān)鍵識(shí)別修復(fù)基因mutS,mutL和uvr D的表達(dá)量卻下降。通過雙向電泳(Two-dimensional gel electrophoresis,2-DE)圖譜分析,共在超級(jí)突變子中檢測到137個(gè)顯著差異表達(dá)蛋白點(diǎn),110個(gè)只在超級(jí)突變子中表達(dá)的特異新增蛋白點(diǎn)和86個(gè)只在標(biāo)準(zhǔn)菌株Salmonella typhimurium LT2中表達(dá)的特異蛋白點(diǎn)。選取以上蛋白點(diǎn)中的68個(gè)差異蛋白點(diǎn)(包括:38個(gè)顯著上調(diào)差異表達(dá)蛋白點(diǎn)、11個(gè)顯著下調(diào)差異蛋白點(diǎn)和19個(gè)新增特異蛋白點(diǎn))進(jìn)行質(zhì)譜(Mass spectrometry,MS)鑒定。結(jié)果表明,在4株超級(jí)突變子中顯著差異表達(dá)上調(diào)的蛋白產(chǎn)物有30S核糖體蛋白家族(包括S1、S2和S6)、甘油激酶、SSU核糖體蛋白S2p、分子伴侶Dnak、短鏈脫氫酶、膜間質(zhì)蛋白和磷酸甘油酸激酶。蛋白產(chǎn)物,如:延長因子Ts、β亞基F0F1 ATP合成酶、50S核糖體蛋白L7/L12、賴氨酸-tRNA合成酶、ɑ螺旋卷曲蛋白和鞭毛蛋白在一些菌株中的表達(dá)量則表現(xiàn)為下調(diào)。同樣也存在許只在沙門氏菌超級(jí)突變子中表達(dá)而不在標(biāo)準(zhǔn)菌株中表達(dá)的特異性蛋白產(chǎn)物有只在菌株31中表達(dá)的延長因子Tu、轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)因子、外膜蛋白X、外膜蛋白A、甘油激酶和蛋白酶PmbA;只在菌株1171R中表達(dá)的外膜蛋白A、鞭毛蛋白、膜間質(zhì)蛋白和磷酸甘油酸變位酶;只在菌株S8XC001a中表達(dá)的鞭毛合成蛋白、異檸檬酸脫氫酶和蛋白質(zhì)yci F;只在菌株103D中表達(dá)的轉(zhuǎn)錄終止因子Rho和冷休克蛋白。本研究較全面的解釋了錯(cuò)配修復(fù)系統(tǒng)缺陷的沙門氏菌中功能基因的突變與表達(dá)及其蛋白質(zhì)表達(dá)對(duì)突變頻率的增加和多重耐藥性(Multi-drug resistance,MDR)的影響,同時(shí)對(duì)食品安全控制提供了信息基礎(chǔ)。
【關(guān)鍵詞】:沙門氏菌超級(jí)突變子 錯(cuò)配修復(fù)系統(tǒng) 雙向電泳 質(zhì)譜分析 蛋白質(zhì)組學(xué)
【學(xué)位授予單位】:西北農(nóng)林科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號(hào)】:TS201.3
【目錄】:
- 摘要6-8
- ABSTRACT8-10
- 英文縮略詞表10-14
- 第一章 文獻(xiàn)綜述14-22
- 1.1 沙門氏菌概述14-17
- 1.1.1 沙門氏菌14
- 1.1.2 沙門氏菌多重耐藥性14-15
- 1.1.3 沙門氏菌超級(jí)突變子與耐藥性15
- 1.1.4 甲基導(dǎo)向錯(cuò)配修復(fù)系統(tǒng)(Methyl-directed Mismatch repair, MMR)15-17
- 1.2 細(xì)菌蛋白質(zhì)組學(xué)17-18
- 1.2.1 蛋白質(zhì)組學(xué)17
- 1.2.2 雙向電泳技術(shù)和質(zhì)譜技術(shù)17-18
- 1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀18-19
- 1.4 研究的目的與意義19-20
- 1.5 研究內(nèi)容和技術(shù)路線20-22
- 1.5.1 研究內(nèi)容20-21
- 1.5.2 技術(shù)路線21-22
- 第二章 沙門氏菌超級(jí)突變子中20個(gè)功能基因的堿基突變和表達(dá)水平的研究22-30
- 2.1 實(shí)驗(yàn)材料22-23
- 2.1.1 實(shí)驗(yàn)菌株22
- 2.1.2 儀器與試劑22-23
- 2.2 實(shí)驗(yàn)方法23-26
- 2.2.1 PCR擴(kuò)增和基因測序23-24
- 2.2.2 采用實(shí)時(shí)定量PCR方法檢測功能基因在m RNA水平的表達(dá)情況24-26
- 2.3 結(jié)果與分析26-30
- 2.3.1 測序結(jié)果26
- 2.3.2 細(xì)菌總RNA的提取26-27
- 2.3.3 功能基因在mRNA相對(duì)表達(dá)水平27-30
- 第三章 沙門氏菌超級(jí)突變子中全菌蛋白質(zhì)組學(xué)研究及差異蛋白的質(zhì)譜分析30-39
- 3.1 材料與設(shè)備30
- 3.1.1 實(shí)驗(yàn)材料與試劑30
- 3.1.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備30
- 3.2 實(shí)驗(yàn)方法30-32
- 3.2.1 雙向電泳30-32
- 3.2.2 蛋白差異點(diǎn)質(zhì)譜鑒定32
- 3.3 結(jié)果與分析32-39
- 3.3.1 雙向電泳結(jié)果32-36
- 3.3.2 質(zhì)譜分析結(jié)果36-39
- 第四章 結(jié)果討論與創(chuàng)新點(diǎn)39-41
- 4.1 結(jié)果討論39-40
- 4.2 創(chuàng)新點(diǎn)40-41
- 參考文獻(xiàn)41-45
- 致謝45-46
- 作者簡介46
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,本文編號(hào):403692
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