Ag、Hg等重金屬作為抗菌材料應用具有悠久歷史,近年來,隨著抗生素耐藥問題的凸顯,Ag、Hg相關的材料及抗菌、殺菌劑愈發(fā)受到關注。然而,Ag、Hg對細胞毒性作用的分子機制卻有待闡明。一系列強親硫性金屬如Ag、Hg、Cu、Cd、Zn的毒性強弱與其親硫性強弱基本一致,暗示著金屬對細胞的毒性與親硫性之間的潛在關系。前期研究結果表明了兩種金屬能夠直接破壞大腸桿菌細胞中心代謝通路中一類關鍵脫水酶外露的活性位點[4Fe-4S]簇,且破壞作用可能在多個層面同時發(fā)生,其他富含巰基的蛋白也是潛在的攻擊靶點。本研究以大腸桿菌為模式生物,以親硫性和毒性均最強的柔性金屬Ag(I)、Hg(II)為對象,測定大腸桿菌對Ag(I)、Hg(II)的敏感性,分析金屬脅迫下大腸桿菌Fe-S簇組裝系統(tǒng)的響應,并通過融合株的構建、酶活性分析、轉(zhuǎn)錄組測序等手段逐一分析了綜合氧化應激調(diào)控因子Oxy R、鐵硫簇調(diào)控因子Isc R、鐵平衡調(diào)控子Fur對Suf系統(tǒng)啟動響應調(diào)控的分子機制。結果表明(1)Ag(I)脅迫下大腸桿菌Fe-S簇組裝的備用系統(tǒng)Suf系統(tǒng)被誘導表達,但Hg(II)作用下Suf系統(tǒng)的誘導表達不明顯;(2)敲除上游Oxy...

【文章頁數(shù)】：62 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 銀的毒性及環(huán)境暴露
        1.2.1 銀的化學性質(zhì)
        1.2.2 銀在抗菌中的應用
        1.2.3 來源及對微生物的毒性
    1.3 汞的毒性及環(huán)境暴露
        1.3.1 汞的化學性質(zhì)
        1.3.2 汞的應用
        1.3.3 來源及對生物的毒害
    1.4 銀、汞毒理機制研究現(xiàn)狀
    1.5 鐵硫簇(Fe/S簇)及其組裝系統(tǒng)
        1.5.1 Fe/S簇定義及其生物學功能
        1.5.2 NIF(nitrogen fixation)Fe/S簇組裝系統(tǒng)
        1.5.3 ISC(Iron-Sulfur Cluster)Fe/S簇組裝系統(tǒng)
        1.5.4 SUF(mobilization of sulfur)Fe/S簇組裝系統(tǒng)
        1.5.5 ISC和 SUF系統(tǒng)的表達調(diào)控
    1.6 立題依據(jù)
    1.7 研究假設
    1.8 課題研究內(nèi)容及意義
第二章 實驗材料與方法
    2.1 實驗菌株
    2.2 實驗試劑及培養(yǎng)基組分配方
    2.3 實驗儀器
    2.4 實驗方法
        2.4.1 最低抑制濃的測定
        2.4.2 β-gal酶活性測定及蛋白標曲的測定
        2.4.3 NdhI脫氫酶活性的測定
        2.4.4 菌斑實驗
        2.4.5 超氧化歧化酶(SOD)活性測定
        2.4.6 轉(zhuǎn)錄組測序
            2.4.6.1 樣品制備
            2.4.6.2 建庫測序流程
第三章 Fe-S簇組裝系統(tǒng)的Ag(I)、Hg(II)脅迫響應
    3.1 引言
    3.2 結果與討論
        3.2.1 最低抑制濃度分析
        3.2.2 Suf備用系統(tǒng)的誘發(fā)
        3.2.3 ?suf變異株中含非外露Fe/S簇酶活性分析
        3.2.4 Suf系統(tǒng)的缺失對金屬敏感度的變化
            3.2.4.1 菌斑實驗(patch assays)
            3.2.4.2 突變株敏感性篩查
    3.3 本章小結
第四章 Ag(I)、Hg(II)脅迫下Suf響應的調(diào)控關系分析
    4.1 引言
    4.2 結果與討論
        4.2.1 OxyR轉(zhuǎn)錄因子相關分析
        4.2.2 IscR轉(zhuǎn)錄因子相關分析
            4.2.2.1 Ag(I)/Hg(II)壓力下IscR表達情況分析
            4.2.2.2 Ag(I)/Hg(II)壓力下Isc系統(tǒng)表達沒有受到抑制
        4.2.3 Fur轉(zhuǎn)錄因子相關分析
            4.2.3.1 Ag(I)/Hg(II)壓力下Sod A的表達量上升
            4.2.3.2 Ag(I)/Hg(II)壓力下Fur的表達量上升
    4.3 本章小結
第五章 Ag(I)、Hg(II)脅迫下E.coli轉(zhuǎn)錄組分析
    5.1 轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)質(zhì)量控制及比對基因組
    5.2 基因表達水平分析
        5.2.1 suf基因的表達情況
        5.2.2 IscR及 Isc相關基因的表達情況
        5.2.3 OxyR以及氧化應激相關的基因的表達情況
        5.2.4 Fur及鐵平衡調(diào)控相關基因的表達情況
    5.3 樣品間相關系數(shù)分析
    5.4 組間差異表達分析
    5.5 組間差異表達GO富集分析
    5.6 本章小結
第六章 結論與展望
參考文獻
深圳大學指導教師對研究生學位論文的學術評語
深圳大學研究生學位(畢業(yè))論文答辯委員會決議書
致謝



本文編號：4011989