大腸桿菌噬菌體LZZ-17生化特性及全基因組學(xué)研究
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【摘要】:【目的】噬菌體于1915年被人類首次發(fā)現(xiàn),是專以細(xì)菌為宿主的病毒,由蛋白質(zhì)外殼包裹的遺傳物質(zhì)構(gòu)成,如γ噬菌體和T4噬菌體等。在進(jìn)入后抗生素時(shí)代,抗生素產(chǎn)生的高耐藥性細(xì)菌,已對(duì)人類和環(huán)境造成了嚴(yán)重的危害,促使尋找新的抗菌藥物成為熱點(diǎn),噬菌體以其高度專一性、穩(wěn)定性重新進(jìn)入了人們的視線。噬菌體有諸多優(yōu)點(diǎn),其進(jìn)入宿主細(xì)菌細(xì)胞后可依靠宿主菌完成自我增殖,以很小的劑量侵入就可達(dá)到增殖和溶菌的效果。細(xì)菌性感染疾病中,尤其是多重耐藥菌的治療,噬菌體有著比抗生素更巨大的優(yōu)勢(shì)。在殺菌方面,噬菌體裂解酶的研究越來(lái)越廣泛,其可以高度純化,擁有極高的底物特異性,不需要感染和復(fù)制,殺菌作用速率快,細(xì)菌也不易對(duì)其產(chǎn)生抗性!痉椒ā繌募仪蒺B(yǎng)殖場(chǎng)采集糞便樣品,以大腸桿菌YHE-9、BBZ2-2f、BBZ6-3f和HW5-3f為宿主菌分離其噬菌體,對(duì)噬菌體分離株進(jìn)行純化增殖。以體外裂解常規(guī)稀釋度(RTD)法篩選噬菌體分離株裂解性最強(qiáng)者,進(jìn)行選出噬菌體分離株的溫度穩(wěn)定性、最適生長(zhǎng)溫度、最佳p H值測(cè)定、最佳感染復(fù)數(shù)測(cè)定、一步生長(zhǎng)曲線測(cè)定、裂解譜測(cè)定。研究其生化特性,證明選出噬菌體分離株作為生物制劑的潛在性能。對(duì)選出噬菌體分離株進(jìn)行全基因組測(cè)序,作序列拼接、組裝結(jié)果評(píng)估、基因組結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)特性、ORF功能預(yù)測(cè)、全基因組注釋、噬菌體分離株進(jìn)化分析、噬菌體分離株裂解酶等的生物信息學(xué)分析!窘Y(jié)果】各噬菌體分離株中以大腸桿菌YHE-9分離出的一株噬菌體LZZ-17裂解性最強(qiáng);噬菌體分離株LZZ-17經(jīng)純化后,雙層平板試驗(yàn)顯示其噬菌斑清晰透亮、邊緣整齊、直徑在2~3mm(培養(yǎng)12h),初始效價(jià)為5.3×107 PFU/m L,最佳感染復(fù)數(shù)0.1,溫度范圍37℃~45℃、p H 7的條件下噬菌體性能表現(xiàn)出良好的穩(wěn)定性。一步生長(zhǎng)曲線證明,該噬菌體潛伏期為20min,裂解量60.5。拼接序列基因組長(zhǎng)度37418bp,注釋后得到71個(gè)開放閱讀框(ORFs)沒(méi)有發(fā)現(xiàn)t RNA,不包含任何抗性基因與毒力基因。掃描基因發(fā)現(xiàn)6個(gè)突變位點(diǎn):gp5、gp6、gp40、gp63以及2個(gè)未知的基因突變!窘Y(jié)論】分離出大腸桿菌YHE-9的噬菌體LZZ-17,具有較強(qiáng)的裂解能力,殺菌效果明顯,各生化性能指標(biāo)表明該噬菌體可作為生物制劑應(yīng)用;蚪M學(xué)研究發(fā)現(xiàn),在基因組成和結(jié)構(gòu)方面,大多數(shù)必需基因都是高度保守的,但也存在著一些基因的點(diǎn)突變,目前并不清楚這些突變會(huì)對(duì)噬菌體造成何種影響。
【關(guān)鍵詞】:大腸桿菌 噬菌體 裂解酶 生化特性 全基因組測(cè)序 生物信息學(xué)分析
【學(xué)位授予單位】:甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號(hào)】:S852.61
【目錄】:
- 摘要3-4
- Summary4-7
- 縮略詞中英文對(duì)照表7-8
- 第一章 緒論8-17
- 1.1 噬菌體對(duì)抗多重耐藥病原體的生物工具8-9
- 1.2 噬菌體的發(fā)現(xiàn)到應(yīng)用9-10
- 1.3 噬菌體療法10-11
- 1.4 噬菌體展示11-12
- 1.5 γ噬菌體DNA復(fù)制及裂解性12-13
- 1.5.1 λ噬菌體DNA復(fù)制12-13
- 1.5.2 γ噬菌體裂解性13
- 1.6 T4噬菌體DNA復(fù)制及裂解性13-15
- 1.6.1 T4噬菌體DNA復(fù)制13-14
- 1.6.2 T4噬菌體裂解性14-15
- 1.7 研究的目的及意義15
- 1.8 研究?jī)?nèi)容和方法15-17
- 1.8.1 噬菌體的分離選擇15
- 1.8.2 噬菌體生化特性及基因組研究15-17
- 第二章 大腸桿菌噬菌體的分離及純化17-25
- 2.1 材料與方法17-20
- 2.1.1 材料17-18
- 2.1.2 方法18-20
- 2.2 結(jié)果20-23
- 2.2.1 噬菌體的分離結(jié)果20-21
- 2.2.2 噬菌體的純化21
- 2.2.3 噬菌體效價(jià)的測(cè)定21
- 2.2.4 噬菌體宿主范圍篩選21-22
- 2.2.5 噬菌體的體外裂解實(shí)驗(yàn)22-23
- 2.2.6 噬菌體的常規(guī)稀釋度(RTD)的測(cè)定23
- 2.2.7 強(qiáng)裂解性噬菌體的篩選23
- 2.3 討論23-25
- 第三章 噬菌體LZZ-17生物學(xué)特性研究25-30
- 3.1 材料與方法25-26
- 3.1.1 材料25
- 3.1.2 方法25-26
- 3.2 結(jié)果26-28
- 3.2.1 噬菌體的最適生長(zhǎng)溫度26
- 3.2.2 噬菌體熱穩(wěn)定性分析26-27
- 3.2.3 噬菌體最適PH值分析27
- 3.2.4 噬菌體最佳感染復(fù)數(shù)的測(cè)定結(jié)果27-28
- 3.2.5 噬菌體一步生長(zhǎng)曲線的繪制28
- 3.2.6 噬菌體保存方法比較結(jié)果28
- 3.3 討論28-30
- 第四章 噬菌體LZZ-17全基因組生物信息學(xué)研究30-43
- 4.1 材料和方法30-33
- 4.1.1 材料30
- 4.1.2 方法30-31
- 4.1.3 LZZ-17全基因組Illumina Hise測(cè)序31-33
- 4.2 結(jié)果33-41
- 4.2.1 組裝結(jié)果評(píng)估33
- 4.2.2 噬菌體LZZ-17基因組結(jié)構(gòu)的一般特征33
- 4.2.3 噬菌體LZZ-17基因組ORF分析33-35
- 4.2.4 噬菌體全基因注釋分析35-38
- 4.2.5 噬菌體LZZ-17系統(tǒng)發(fā)生樹分析38
- 4.2.6 噬菌體LZZ-17裂解酶的生物信息學(xué)分析38-39
- 4.2.7 噬菌體LZZ-17突變位點(diǎn)分析39-41
- 4.3 討論41-43
- 結(jié)論43-44
- 致謝44-45
- 參考文獻(xiàn)45-50
- 作者簡(jiǎn)介50-51
- 導(dǎo)師簡(jiǎn)介51-52
【相似文獻(xiàn)】
中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前9條
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7 高翔,車發(fā)云,甘人寶,王克夷;從噬菌體文庫(kù)中篩選潛在的GM,
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