以木質(zhì)纖維素為原料的二代燃料乙醇生產(chǎn)工藝流程中,其上游工藝產(chǎn)生的毒性物質(zhì)對(duì)發(fā)酵微生物的抑制作用一直是產(chǎn)業(yè)化推進(jìn)的瓶頸問題之一。酚類物質(zhì)是纖維素預(yù)處理過程產(chǎn)生的毒性最強(qiáng)、種類最復(fù)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(duì)香草醛的耐受性機(jī)制,對(duì)釀酒酵母在二代燃料乙醇中應(yīng)用及其作為高抗性底盤細(xì)胞具有重要的理論意義和應(yīng)用價(jià)值。本課題組在前期研究中,發(fā)現(xiàn)多藥耐受性轉(zhuǎn)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(jìn)一步分析表明,YRR1缺失能夠解除香草醛對(duì)蛋白質(zhì)翻譯進(jìn)程的抑制有關(guān)�；诖�,本論文以YRR1缺失菌株BY4741(yrr1Δ)及其野生型菌株BY4741為研究對(duì)象,開展轉(zhuǎn)錄因子Yrr1p調(diào)控釀酒酵母香草醛耐受性分子機(jī)制的研究,主要研究成果有:(1)Yrr1p同源轉(zhuǎn)錄因子及其上級(jí)激活轉(zhuǎn)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(gè)結(jié)構(gòu)高度同源,調(diào)控相似靶基因的轉(zhuǎn)錄因子Yrm1p和Pdr8p,分別在菌株BY4741和BY4741(yrr1Δ)中,破壞了Yrm1p和Pdr8p,結(jié)果均沒有改變香草醛耐受性,說明Yrr1p與這兩個(gè)同源轉(zhuǎn)錄因子的調(diào)...

【文章頁數(shù)】：72 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 木質(zhì)纖維素簡介
    1.2 木質(zhì)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(chǎn)的理想底盤細(xì)胞
    1.4 釀酒酵母對(duì)香草醛的耐受性研究進(jìn)展
    1.5 轉(zhuǎn)錄因子Yrr1p及其參與的細(xì)胞調(diào)控
        1.5.1 Yrr1p的結(jié)構(gòu)特征及其同源轉(zhuǎn)錄因子
        1.5.2 Yrr1p參與調(diào)節(jié)細(xì)胞對(duì)多種藥物的應(yīng)激反應(yīng)
        1.5.3 Yrr1p在不同條件下的調(diào)控機(jī)制差異
        1.5.4 Yrr1p缺失提高釀酒酵母香草醛耐受性的機(jī)制
    1.6 蛋白質(zhì)組學(xué)技術(shù)分析的意義
    1.7 本文研究內(nèi)容
第2章 Yrr1p同源轉(zhuǎn)錄因子及其上游激活轉(zhuǎn)錄因子介導(dǎo)的香草醛耐受性研究
    2.1 實(shí)驗(yàn)材料
        2.1.1 菌株、質(zhì)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(shè)備
    2.2 實(shí)驗(yàn)技術(shù)與方法
        2.2.1 微生物學(xué)技術(shù)
        2.2.2 分子生物學(xué)方法
    2.3 結(jié)果與討論
        2.3.1 缺失突變菌株的構(gòu)建
        2.3.2 同源轉(zhuǎn)錄因子對(duì)釀酒酵母香草醛耐受性的影響
    2.4 本章小結(jié)
第3章 蛋白質(zhì)組學(xué)分析Yrr1p缺失提高香草醛耐受性的機(jī)制
    3.1 實(shí)驗(yàn)材料
        3.1.1 菌株、引物和質(zhì)粒
        3.1.2 酶和試劑
        3.1.3 培養(yǎng)基
        3.1.4 儀器與設(shè)備
    3.2 實(shí)驗(yàn)技術(shù)與方法
        3.2.1 微生物學(xué)技術(shù)
        3.2.2 分子生物學(xué)方法
        3.2.3 發(fā)酵及生長曲線測定
        3.2.4 細(xì)胞外發(fā)酵產(chǎn)物分析
        3.2.5 代謝參數(shù)計(jì)算
        3.2.6 定量蛋白質(zhì)組學(xué)
        3.2.7 細(xì)胞內(nèi) ATP/ADP 比率測定
        3.2.8 細(xì)胞內(nèi)輔酶測定
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 蛋白質(zhì)樣品的質(zhì)量檢測
        3.3.2 質(zhì)控結(jié)果
        3.3.3 鑒定的蛋白數(shù)目
        3.3.4 香草醛脅迫條件擾動(dòng)的差異表達(dá)蛋白研究
            3.3.4.1 亞細(xì)胞結(jié)構(gòu)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(dá)而抑制蛋白質(zhì)翻譯
            3.3.4.4 BY4741響應(yīng)香草醛的轉(zhuǎn)錄組與蛋白質(zhì)組聯(lián)合分析
        3.3.5 YRR1缺失引起的差異表達(dá)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(dá)研究
            3.3.5.2 香草醛脅迫條件,YRR1缺失引起的蛋白質(zhì)組差異
        3.3.6 YRR1缺失提高菌株香草醛耐受性的機(jī)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(jié)合轉(zhuǎn)錄因子的輔助因子Mbf1p和壓力應(yīng)激轉(zhuǎn)錄因子Haa1p蛋白質(zhì)水平來提高釀酒酵母對(duì)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(duì)香草醛的耐受性
    3.4 本章小結(jié)
第四章 全文總結(jié)及展望
參考文獻(xiàn)
致謝
在學(xué)期間主要科研成果
資助項(xiàng)目



本文編號(hào)：3764251