生活污水中噬菌體的分離及基因組研究
發(fā)布時(shí)間:2021-07-18 11:46
城市污水蘊(yùn)藏著多種潛在的病原體,一旦進(jìn)入動(dòng)植物體中會(huì)造成各種疾病的產(chǎn)生,而處理后的污水仍可能含有較高的微生物數(shù)量。噬菌體是感染細(xì)菌等微生物的病毒,具有很強(qiáng)的宿主特異性和多樣性。人們開(kāi)始利用噬菌體的特性進(jìn)行多個(gè)領(lǐng)域的病原體控制研究。實(shí)驗(yàn)所需的樣品來(lái)自北京排水集團(tuán)清河再生水廠。經(jīng)過(guò)富集分離得到了52株細(xì)菌菌株,并以它們?yōu)樗拗?特異性的分離得到了3株噬菌體。對(duì)這些噬菌體的噬菌譜、效價(jià)、感染復(fù)數(shù)和生長(zhǎng)曲線等生物學(xué)特性進(jìn)行分析,并利用透射電鏡、全基因組測(cè)序、拼接和功能注釋,對(duì)噬菌體基因組結(jié)構(gòu)進(jìn)行初步探究。本次實(shí)驗(yàn)共分離出了52株細(xì)菌,將分離純化后的細(xì)菌進(jìn)行16S rRNA測(cè)序后,根據(jù)NCBI數(shù)據(jù)庫(kù)的序列比對(duì)結(jié)果確定細(xì)菌種類。并以分離出的52株細(xì)菌作為潛在宿主來(lái)分離噬菌體,最終分別通過(guò)Raoultella ornithinolytica、Enterobacter kobei和Citrobacter freundii 3株細(xì)菌分離得到了3株對(duì)應(yīng)的噬菌體LW03、EK06、NM19。結(jié)果顯示3株噬菌體噬菌體LW03、EK06、NM19均可形成透明且邊緣清晰的噬菌斑;電鏡下觀察到3株噬菌體均有規(guī)則的正多...
【文章來(lái)源】:中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京)北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:82 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
技術(shù)路線
14(10)仔細(xì)打開(kāi)QIAampMinispincolumn,并加入500uLBufferAW1,注意不能弄濕了管蓋的邊緣,蓋緊蓋子,靜置10mim,再8000rpm離心1min。將QIAampMinispincolumn放到另一個(gè)新的2mL收集管中。(11)仔細(xì)打開(kāi)QIAampMinispincolumn,并加入500uLBufferAW2,注意不能弄濕了管蓋的邊緣,蓋緊蓋子,靜置10mim,再全速離心3min。將QIAampMinispincolumn放到另一個(gè)新的2mL收集管中。(12)將QIAampMinispincolumn放置與一個(gè)新的2ml收集管中,全速離心1mim,幫助去除殘留的BufferAW2。(13)將QIAampMinispincolumn放置與一個(gè)新的1.5mLEP管中(自己準(zhǔn)備),仔細(xì)打開(kāi)QIAampMinispincolumn蓋子,并加入150ulBufferAE或滅菌后的去離子水,注意槍尖不要和膜接觸。(14)蓋緊蓋子,在室溫下放置2min,然后在14000rpm下離心1min。(15)重復(fù)(13)步驟的操作,使DNA洗脫更完全。將提取的DNA溶液送去北京睿博興科生物技術(shù)有限公司進(jìn)行16S測(cè)序。將公司反饋回的序列通過(guò)NCBI數(shù)據(jù)庫(kù)中的BLASTn進(jìn)行序列比對(duì)。根據(jù)序列相似程度和親緣性來(lái)判斷細(xì)菌所在種屬。2.4結(jié)果與討論在一個(gè)城市污水處理廠中,其微生物的數(shù)量就可以達(dá)到1018個(gè)(Woodcocketal.,2006),其種類也極其豐富。通過(guò)對(duì)污水進(jìn)行梯度稀釋和平板涂布,可以挑取單菌落進(jìn)行分離純化(圖2-1)。圖2-1平板涂布后菌落生長(zhǎng)和分布狀態(tài)
23況等。3.5.4比較基因組和進(jìn)化分析利用基因組比對(duì)軟件Mauve2.3.1(Ryooetal.,2018)對(duì)多個(gè)噬菌體基因組序列進(jìn)行比較分析,計(jì)算基因組序列間的同源性,生成基因組比較的可視化圖形。本實(shí)驗(yàn)將噬菌體主要衣殼蛋白進(jìn)行序列比對(duì)分析,根據(jù)比對(duì)結(jié)果,利用MEGA(王澤宇等,2017),將各基因的氨基酸序列采用鄰接樹(shù)法(Neighbour-JoiningTree)做進(jìn)化關(guān)系分析繪制系統(tǒng)發(fā)生樹(shù)。3.6結(jié)果與討論3.6.1結(jié)果本研究以水樣中分離純化得到的細(xì)菌為宿主菌,通過(guò)富集、分離和純化從污水樣本中篩選出3株噬菌體,經(jīng)多次純化后獲得圓形噬菌斑,形狀大小均一,透明度高。3株噬菌體的宿主菌分別為:Enterobacterkobei、Citrobacterfreundii以及Raoultellaornithinolytica,將這3株噬菌體分別命名為EK06、NM19和LW03。利用透射掃描電子顯微鏡對(duì)純化后的3株噬菌體的形態(tài)進(jìn)行觀察。3株噬菌體所形成的噬菌斑均為直徑2mm左右圓形透亮空斑,如圖3-1、3-2所示。圖3-1噬菌斑照片
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]藻類加工污水處理方法研究進(jìn)展[J]. 歐陽(yáng)樂(lè)飛,王林華,張慶起,高煥,閻斌倫. 淮海工學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2019(03)
[2]噬菌體展示禽流感病毒抗原變異性基因片段文庫(kù)的構(gòu)建[J]. 田栢會(huì),易樂(lè),王習(xí)文,李頌,付世杰,王雨田,曲晗,李志萍,王麗萍,張淑華,夏志平. 吉林大學(xué)學(xué)報(bào)(理學(xué)版). 2019(04)
[3]大鯢源致病性弗氏檸檬酸桿菌的分離、鑒定和藥物敏感性[J]. 蘇英,吳榮華,申君宇,李偉平,何滔,李云,丁詩(shī)華. 淡水漁業(yè). 2019(04)
[4]氣單胞菌對(duì)水生動(dòng)物的危害及噬菌體防控研究進(jìn)展[J]. 戴瑜來(lái),戴楊鑫,馬恒甲,黃輝,林啟存,許寶青. 水產(chǎn)養(yǎng)殖. 2019(02)
[5]多價(jià)噬菌體分離篩選及靶向滅活土壤病原菌的應(yīng)用研究[J]. 趙遠(yuǎn)超,葉茂,孔令雅,萬(wàn)金忠,黃丹,張忠云,夏冰,張勝田,馮彥房,孫明明,武俊,胡鋒,蔣新,杜良成. 土壤學(xué)報(bào). 2019(02)
[6]噬菌體裂解酶對(duì)兔膝關(guān)節(jié)假體周?chē)腥镜挠绊慬J]. 程永帥,劉煒潔,于騰波,逄博,戚超,趙夏. 中華實(shí)驗(yàn)外科雜志. 2018 (12)
[7]基于宏基因組的城市污水處理廠生物脫氮污泥菌群結(jié)構(gòu)分析[J]. 彭永臻,錢(qián)雯婷,王琦,李夕耀,張瓊,吳蕾,馬斌. 北京工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2019(01)
[8]農(nóng)村污水現(xiàn)狀及處理技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 段先月,唐朝春,吳慶慶,許榮明,朱蓓. 水處理技術(shù). 2018(09)
[9]腸球菌腦膜炎1例[J]. 肖科,鐘利. 中國(guó)感染與化療雜志. 2018(03)
[10]噬菌體在食品工業(yè)中的應(yīng)用綜述[J]. 楊金玉,郭聃洋,尤金娜·戴·蓋,辛雪,裘紀(jì)瑩,陳蕾蕾. 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué). 2018(06)
博士論文
[1]寬裂解譜沙門(mén)氏菌噬菌體的基因組學(xué)分析及其重組內(nèi)溶素抑菌活性研究[D]. 李萌.中國(guó)海洋大學(xué) 2014
碩士論文
[1]利用環(huán)境DNA探究滇中高原湖泊的魚(yú)類多樣性[D]. 羅加山.云南大學(xué) 2019
[2]抗藥性沙門(mén)氏菌及其噬菌體的相互作用關(guān)系[D]. 商延.山東大學(xué) 2018
[3]多重耐藥沙門(mén)氏菌廣譜噬菌體的分離鑒定及其對(duì)小鼠的治療性研究[D]. 張慶美.南京農(nóng)業(yè)大學(xué) 2017
[4]大腸桿菌噬菌體的分離純化及其在海水養(yǎng)殖中的應(yīng)用[D]. 陳海陽(yáng).廈門(mén)大學(xué) 2013
本文編號(hào):3289516
【文章來(lái)源】:中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京)北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:82 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
技術(shù)路線
14(10)仔細(xì)打開(kāi)QIAampMinispincolumn,并加入500uLBufferAW1,注意不能弄濕了管蓋的邊緣,蓋緊蓋子,靜置10mim,再8000rpm離心1min。將QIAampMinispincolumn放到另一個(gè)新的2mL收集管中。(11)仔細(xì)打開(kāi)QIAampMinispincolumn,并加入500uLBufferAW2,注意不能弄濕了管蓋的邊緣,蓋緊蓋子,靜置10mim,再全速離心3min。將QIAampMinispincolumn放到另一個(gè)新的2mL收集管中。(12)將QIAampMinispincolumn放置與一個(gè)新的2ml收集管中,全速離心1mim,幫助去除殘留的BufferAW2。(13)將QIAampMinispincolumn放置與一個(gè)新的1.5mLEP管中(自己準(zhǔn)備),仔細(xì)打開(kāi)QIAampMinispincolumn蓋子,并加入150ulBufferAE或滅菌后的去離子水,注意槍尖不要和膜接觸。(14)蓋緊蓋子,在室溫下放置2min,然后在14000rpm下離心1min。(15)重復(fù)(13)步驟的操作,使DNA洗脫更完全。將提取的DNA溶液送去北京睿博興科生物技術(shù)有限公司進(jìn)行16S測(cè)序。將公司反饋回的序列通過(guò)NCBI數(shù)據(jù)庫(kù)中的BLASTn進(jìn)行序列比對(duì)。根據(jù)序列相似程度和親緣性來(lái)判斷細(xì)菌所在種屬。2.4結(jié)果與討論在一個(gè)城市污水處理廠中,其微生物的數(shù)量就可以達(dá)到1018個(gè)(Woodcocketal.,2006),其種類也極其豐富。通過(guò)對(duì)污水進(jìn)行梯度稀釋和平板涂布,可以挑取單菌落進(jìn)行分離純化(圖2-1)。圖2-1平板涂布后菌落生長(zhǎng)和分布狀態(tài)
23況等。3.5.4比較基因組和進(jìn)化分析利用基因組比對(duì)軟件Mauve2.3.1(Ryooetal.,2018)對(duì)多個(gè)噬菌體基因組序列進(jìn)行比較分析,計(jì)算基因組序列間的同源性,生成基因組比較的可視化圖形。本實(shí)驗(yàn)將噬菌體主要衣殼蛋白進(jìn)行序列比對(duì)分析,根據(jù)比對(duì)結(jié)果,利用MEGA(王澤宇等,2017),將各基因的氨基酸序列采用鄰接樹(shù)法(Neighbour-JoiningTree)做進(jìn)化關(guān)系分析繪制系統(tǒng)發(fā)生樹(shù)。3.6結(jié)果與討論3.6.1結(jié)果本研究以水樣中分離純化得到的細(xì)菌為宿主菌,通過(guò)富集、分離和純化從污水樣本中篩選出3株噬菌體,經(jīng)多次純化后獲得圓形噬菌斑,形狀大小均一,透明度高。3株噬菌體的宿主菌分別為:Enterobacterkobei、Citrobacterfreundii以及Raoultellaornithinolytica,將這3株噬菌體分別命名為EK06、NM19和LW03。利用透射掃描電子顯微鏡對(duì)純化后的3株噬菌體的形態(tài)進(jìn)行觀察。3株噬菌體所形成的噬菌斑均為直徑2mm左右圓形透亮空斑,如圖3-1、3-2所示。圖3-1噬菌斑照片
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]藻類加工污水處理方法研究進(jìn)展[J]. 歐陽(yáng)樂(lè)飛,王林華,張慶起,高煥,閻斌倫. 淮海工學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2019(03)
[2]噬菌體展示禽流感病毒抗原變異性基因片段文庫(kù)的構(gòu)建[J]. 田栢會(huì),易樂(lè),王習(xí)文,李頌,付世杰,王雨田,曲晗,李志萍,王麗萍,張淑華,夏志平. 吉林大學(xué)學(xué)報(bào)(理學(xué)版). 2019(04)
[3]大鯢源致病性弗氏檸檬酸桿菌的分離、鑒定和藥物敏感性[J]. 蘇英,吳榮華,申君宇,李偉平,何滔,李云,丁詩(shī)華. 淡水漁業(yè). 2019(04)
[4]氣單胞菌對(duì)水生動(dòng)物的危害及噬菌體防控研究進(jìn)展[J]. 戴瑜來(lái),戴楊鑫,馬恒甲,黃輝,林啟存,許寶青. 水產(chǎn)養(yǎng)殖. 2019(02)
[5]多價(jià)噬菌體分離篩選及靶向滅活土壤病原菌的應(yīng)用研究[J]. 趙遠(yuǎn)超,葉茂,孔令雅,萬(wàn)金忠,黃丹,張忠云,夏冰,張勝田,馮彥房,孫明明,武俊,胡鋒,蔣新,杜良成. 土壤學(xué)報(bào). 2019(02)
[6]噬菌體裂解酶對(duì)兔膝關(guān)節(jié)假體周?chē)腥镜挠绊慬J]. 程永帥,劉煒潔,于騰波,逄博,戚超,趙夏. 中華實(shí)驗(yàn)外科雜志. 2018 (12)
[7]基于宏基因組的城市污水處理廠生物脫氮污泥菌群結(jié)構(gòu)分析[J]. 彭永臻,錢(qián)雯婷,王琦,李夕耀,張瓊,吳蕾,馬斌. 北京工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2019(01)
[8]農(nóng)村污水現(xiàn)狀及處理技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 段先月,唐朝春,吳慶慶,許榮明,朱蓓. 水處理技術(shù). 2018(09)
[9]腸球菌腦膜炎1例[J]. 肖科,鐘利. 中國(guó)感染與化療雜志. 2018(03)
[10]噬菌體在食品工業(yè)中的應(yīng)用綜述[J]. 楊金玉,郭聃洋,尤金娜·戴·蓋,辛雪,裘紀(jì)瑩,陳蕾蕾. 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué). 2018(06)
博士論文
[1]寬裂解譜沙門(mén)氏菌噬菌體的基因組學(xué)分析及其重組內(nèi)溶素抑菌活性研究[D]. 李萌.中國(guó)海洋大學(xué) 2014
碩士論文
[1]利用環(huán)境DNA探究滇中高原湖泊的魚(yú)類多樣性[D]. 羅加山.云南大學(xué) 2019
[2]抗藥性沙門(mén)氏菌及其噬菌體的相互作用關(guān)系[D]. 商延.山東大學(xué) 2018
[3]多重耐藥沙門(mén)氏菌廣譜噬菌體的分離鑒定及其對(duì)小鼠的治療性研究[D]. 張慶美.南京農(nóng)業(yè)大學(xué) 2017
[4]大腸桿菌噬菌體的分離純化及其在海水養(yǎng)殖中的應(yīng)用[D]. 陳海陽(yáng).廈門(mén)大學(xué) 2013
本文編號(hào):3289516
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