以木質纖維素為原料的二代燃料乙醇生產工藝流程中,其上游工藝產生的毒性物質對發(fā)酵微生物的抑制作用一直是產業(yè)化推進的瓶頸問題之一。酚類物質是纖維素預處理過程產生的毒性最強、種類最復雜的一類微生物生長抑制物,香草醛是其中的典型代表,研究釀酒酵母對香草醛的耐受性機制,對釀酒酵母在二代燃料乙醇中應用及其作為高抗性底盤細胞具有重要的理論意義和應用價值。本課題組在前期研究中,發(fā)現(xiàn)多藥耐受性轉錄因子基因YRR1缺失能夠顯著提高釀酒酵母的香草醛耐受性。進一步分析表明,YRR1缺失能夠解除香草醛對蛋白質翻譯進程的抑制有關。基于此,本論文以YRR1缺失菌株BY4741(yrr1Δ)及其野生型菌株BY4741為研究對象,開展轉錄因子Yrr1p調控釀酒酵母香草醛耐受性分子機制的研究,主要研究成果有:(1)Yrr1p同源轉錄因子及其上級激活轉錄因子不影響釀酒酵母香草醛耐受性。Yrr1p在釀酒酵母中存在兩個結構高度同源,調控相似靶基因的轉錄因子Yrm1p和Pdr8p,分別在菌株BY4741和BY4741(yrr1Δ)中,破壞了Yrm1p和Pdr8p,結果均沒有改變香草醛耐受性,說明Yrr1p與這兩個同源轉錄因子的調...

【文章頁數(shù)】：72 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 木質纖維素簡介
    1.2 木質纖維素水解液中的典型抑制物
    1.3 釀酒酵母是生物乙醇生產的理想底盤細胞
    1.4 釀酒酵母對香草醛的耐受性研究進展
    1.5 轉錄因子Yrr1p及其參與的細胞調控
        1.5.1 Yrr1p的結構特征及其同源轉錄因子
        1.5.2 Yrr1p參與調節(jié)細胞對多種藥物的應激反應
        1.5.3 Yrr1p在不同條件下的調控機制差異
        1.5.4 Yrr1p缺失提高釀酒酵母香草醛耐受性的機制
    1.6 蛋白質組學技術分析的意義
    1.7 本文研究內容
第2章 Yrr1p同源轉錄因子及其上游激活轉錄因子介導的香草醛耐受性研究
    2.1 實驗材料
        2.1.1 菌株、質粒和引物
        2.1.2 酶和試劑
        2.1.3 培養(yǎng)基
        2.1.4 儀器與設備
    2.2 實驗技術與方法
        2.2.1 微生物學技術
        2.2.2 分子生物學方法
    2.3 結果與討論
        2.3.1 缺失突變菌株的構建
        2.3.2 同源轉錄因子對釀酒酵母香草醛耐受性的影響
    2.4 本章小結
第3章 蛋白質組學分析Yrr1p缺失提高香草醛耐受性的機制
    3.1 實驗材料
        3.1.1 菌株、引物和質粒
        3.1.2 酶和試劑
        3.1.3 培養(yǎng)基
        3.1.4 儀器與設備
    3.2 實驗技術與方法
        3.2.1 微生物學技術
        3.2.2 分子生物學方法
        3.2.3 發(fā)酵及生長曲線測定
        3.2.4 細胞外發(fā)酵產物分析
        3.2.5 代謝參數(shù)計算
        3.2.6 定量蛋白質組學
        3.2.7 細胞內 ATP/ADP 比率測定
        3.2.8 細胞內輔酶測定
    3.3 結果與討論
        3.3.1 蛋白質樣品的質量檢測
        3.3.2 質控結果
        3.3.3 鑒定的蛋白數(shù)目
        3.3.4 香草醛脅迫條件擾動的差異表達蛋白研究
            3.3.4.1 亞細胞結構定位分析
            3.3.4.2 KEGG代謝通路分析
            3.3.4.3 香草醛通過抑制核糖體蛋白和 rRNA 加工蛋白表達而抑制蛋白質翻譯
            3.3.4.4 BY4741響應香草醛的轉錄組與蛋白質組聯(lián)合分析
        3.3.5 YRR1缺失引起的差異表達蛋白研究
            3.3.5.1 無香草醛脅迫下YRR1缺失引起蛋白水平差異表達研究
            3.3.5.2 香草醛脅迫條件,YRR1缺失引起的蛋白質組差異
        3.3.6 YRR1缺失提高菌株香草醛耐受性的機制研究
            3.3.6.1 YRR1 的缺失通過增加蛋白酶體裝配因子Tma17p、TATA框結合轉錄因子的輔助因子Mbf1p和壓力應激轉錄因子Haa1p蛋白質水平來提高釀酒酵母對香草醛的耐受
            3.3.6.2 YRR1 的缺失通過增加鳥氨酸脫羧酶Spe1p和核糖體小亞基Rps21ap提高釀酒酵母對香草醛的耐受性
    3.4 本章小結
第四章 全文總結及展望
參考文獻
致謝
在學期間主要科研成果
資助項目



本文編號：3764251