果糖對大腸桿菌趨化和運動的影響
發(fā)布時間：2021-10-24 21:03
在自然界中,生物體能夠根據(jù)外部環(huán)境的變化,從而做出反應(yīng),這就是生命現(xiàn)象的基礎(chǔ)。這些反應(yīng)是通過涉及組成這些生物的單個細胞來實現(xiàn)的。以細菌行為為例,選擇大腸桿菌（Escherichia coli）作為模型生物,并利用分子生物學技術(shù)和統(tǒng)計物理模型,從鞭毛運動的角度研究了分子和細胞的運動行為。果糖,是葡萄糖的同分異構(gòu)體。膽堿是人類的半必需營養(yǎng)素,機體除了從作為大分子磷脂酰膽堿（PC）的一部分獲取膽堿以外,不能通過其他途徑生成膽堿。在這里,我們通過使用微流控和乳膠小球標記鞭毛法,表征了大腸桿菌對0m M至50m M不同濃度果糖,以及對不同濃度膽堿的趨化和運動行為,以及果糖對大腸桿菌在物體表面聚集的影響�；谝陨峡紤],我們將通過添加不同營養(yǎng)因子來系統(tǒng)研究細菌運動行為的改變以及趨化系統(tǒng)的變化。本論文的研究結(jié)果,主要有下面幾個方面:（1）果糖可以促進大腸桿菌的生長,并且隨著濃度的增加,促進效果增強,當濃度高于5m M后,促進生長的效果沒有繼續(xù)增強。（2）果糖顯著降低野生型大腸桿菌逆時針（CCW）轉(zhuǎn)動速度,并且CCW轉(zhuǎn)動速度在0.1m M,1m M,10m M濃度顯著性降低,但是對順時針（CW）轉(zhuǎn)動速度...
【文章來源】：合肥工業(yè)大學安徽省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】：65 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
大腸桿菌的形狀圖
第一章緒論5性[46]，故其受體蛋白具有高靈敏度。圖1.2大腸桿菌趨化信號轉(zhuǎn)導網(wǎng)絡(luò)示意圖Fig1.2SchematicdiagramofE.colichemotacticsignaltransductionnetwork（引自SourjikV,WingreenNS.Respondingtochemicalgradients:bacterialchemotaxis.CurrentOpinioninCellBiology.2012Apr;24(2):262-268）近年來，國外專家普遍通過描繪受體蛋白甲基化水平的改變速率與系統(tǒng)活性之間的關(guān)系曲線F（a）來測量趨化系統(tǒng)對外部刺激反映。例如，在2010年，Shimizu等研究過兩者之間的關(guān)系曲線[47-51]，兩年后，Yuan又更新了該曲線的測量方式，即采用較為簡單的階躍響應(yīng)[52]，由此為后續(xù)對于趨化系統(tǒng)的研究拓寬了思路，提供了新的方向。前文提到，整個細菌的趨化系統(tǒng)包括3部分，當然，科學家的研究并未止
合肥工業(yè)大學專業(yè)碩士研究生學位論文8大腸桿菌已被用作模型生物，廣泛用于研究分子生物學中的運動行為的研究。前文已針對大腸桿菌的運動狀態(tài)和鞭毛馬達轉(zhuǎn)動方向以及兩者關(guān)系進行詳細論述。細菌想要向前運動時，可通過逆針旋轉(zhuǎn)所有馬達將鞭毛凝結(jié)成螺旋束而實現(xiàn)；當細菌想要原地打轉(zhuǎn)時，可通過順時針旋轉(zhuǎn)馬達將鞭毛螺旋束打開而實現(xiàn)[76-80]。細菌可通過上述機制實現(xiàn)位置的移動。具體如圖1.3所示。自然界的物種成千上萬，每一種都經(jīng)歷了漫長的進化過程，當然，單鞭毛生物也可通過鞭毛的擺動實現(xiàn)位置的移動，如溶藻弧菌（Vibrioalginolyticus）[81]、新月柄桿菌（Caulobactercrescentus）[82]。其與大腸桿菌都存在鞭毛結(jié)構(gòu)，但因為鞭毛數(shù)量不同，因此運動方式各異[82-85]，不再贅述。圖1.3大腸桿菌的運動狀態(tài)示意圖Fig1.3SchematicdiagramofthemovementstateofE.coli（引自openi.nlmnih.gov/detailedresult.php?img=3000427_pcbi.1001004.g001&req=4）1.4大腸桿菌的鞭毛馬達首先要指出的是，除了本節(jié)著重論述的大腸桿菌的鞭毛馬達，還存在各種結(jié)構(gòu)和功能各異的分子馬達，其在于胞體中，很大程度上影響著細胞的生命過程。迄今為止，生物學家已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的馬達就有很多種，例如解螺旋酶、鞭毛馬達等。前者沿DNA鏈進行解螺旋，后者通過與大腸桿菌相似的轉(zhuǎn)動機制控制細菌的運動形式。通過研究者對自然界中的生物進行分析可知，其生物體內(nèi)存在各種類型的分子馬達。按細胞層面可將這些分子馬達分為兩大類，一類是位于原核細胞中的分子馬達，例如大腸桿菌的鞭毛馬達和沙門氏桿菌的鞭毛馬達等；另一類是位于真核細胞中的分子馬達，例如人體細胞中的肌動蛋白、動力蛋白、驅(qū)動蛋白等。這兩類不同的分子馬達由于所處的細胞差異，或更進一步說是進化的差異性
【參考文獻】：
期刊論文
[1]細菌運動及趨化信號轉(zhuǎn)導網(wǎng)絡(luò)的研究[J]. 袁軍華. 中國科學技術(shù)大學學報. 2014(05)
本文編號：3455975
【文章來源】：合肥工業(yè)大學安徽省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】：65 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
大腸桿菌的形狀圖
第一章緒論5性[46]，故其受體蛋白具有高靈敏度。圖1.2大腸桿菌趨化信號轉(zhuǎn)導網(wǎng)絡(luò)示意圖Fig1.2SchematicdiagramofE.colichemotacticsignaltransductionnetwork（引自SourjikV,WingreenNS.Respondingtochemicalgradients:bacterialchemotaxis.CurrentOpinioninCellBiology.2012Apr;24(2):262-268）近年來，國外專家普遍通過描繪受體蛋白甲基化水平的改變速率與系統(tǒng)活性之間的關(guān)系曲線F（a）來測量趨化系統(tǒng)對外部刺激反映。例如，在2010年，Shimizu等研究過兩者之間的關(guān)系曲線[47-51]，兩年后，Yuan又更新了該曲線的測量方式，即采用較為簡單的階躍響應(yīng)[52]，由此為后續(xù)對于趨化系統(tǒng)的研究拓寬了思路，提供了新的方向。前文提到，整個細菌的趨化系統(tǒng)包括3部分，當然，科學家的研究并未止
合肥工業(yè)大學專業(yè)碩士研究生學位論文8大腸桿菌已被用作模型生物，廣泛用于研究分子生物學中的運動行為的研究。前文已針對大腸桿菌的運動狀態(tài)和鞭毛馬達轉(zhuǎn)動方向以及兩者關(guān)系進行詳細論述。細菌想要向前運動時，可通過逆針旋轉(zhuǎn)所有馬達將鞭毛凝結(jié)成螺旋束而實現(xiàn)；當細菌想要原地打轉(zhuǎn)時，可通過順時針旋轉(zhuǎn)馬達將鞭毛螺旋束打開而實現(xiàn)[76-80]。細菌可通過上述機制實現(xiàn)位置的移動。具體如圖1.3所示。自然界的物種成千上萬，每一種都經(jīng)歷了漫長的進化過程，當然，單鞭毛生物也可通過鞭毛的擺動實現(xiàn)位置的移動，如溶藻弧菌（Vibrioalginolyticus）[81]、新月柄桿菌（Caulobactercrescentus）[82]。其與大腸桿菌都存在鞭毛結(jié)構(gòu)，但因為鞭毛數(shù)量不同，因此運動方式各異[82-85]，不再贅述。圖1.3大腸桿菌的運動狀態(tài)示意圖Fig1.3SchematicdiagramofthemovementstateofE.coli（引自openi.nlmnih.gov/detailedresult.php?img=3000427_pcbi.1001004.g001&req=4）1.4大腸桿菌的鞭毛馬達首先要指出的是，除了本節(jié)著重論述的大腸桿菌的鞭毛馬達，還存在各種結(jié)構(gòu)和功能各異的分子馬達，其在于胞體中，很大程度上影響著細胞的生命過程。迄今為止，生物學家已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的馬達就有很多種，例如解螺旋酶、鞭毛馬達等。前者沿DNA鏈進行解螺旋，后者通過與大腸桿菌相似的轉(zhuǎn)動機制控制細菌的運動形式。通過研究者對自然界中的生物進行分析可知，其生物體內(nèi)存在各種類型的分子馬達。按細胞層面可將這些分子馬達分為兩大類，一類是位于原核細胞中的分子馬達，例如大腸桿菌的鞭毛馬達和沙門氏桿菌的鞭毛馬達等；另一類是位于真核細胞中的分子馬達，例如人體細胞中的肌動蛋白、動力蛋白、驅(qū)動蛋白等。這兩類不同的分子馬達由于所處的細胞差異，或更進一步說是進化的差異性
【參考文獻】：
期刊論文
[1]細菌運動及趨化信號轉(zhuǎn)導網(wǎng)絡(luò)的研究[J]. 袁軍華. 中國科學技術(shù)大學學報. 2014(05)
本文編號：3455975
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