腸道內(nèi)硫酸鹽還原菌的多樣性分析
發(fā)布時(shí)間:2017-06-25 15:13
本文關(guān)鍵詞:腸道內(nèi)硫酸鹽還原菌的多樣性分析,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:硫酸鹽還原菌(sulfate reducing bacteria, SRB)是類以硫酸鹽為呼吸鏈終端電子受體從而氧化有機(jī)物和氫氣以獲取能量的類厭氧微生物。硫酸鹽還原菌不僅抑制酸鹽的產(chǎn)生,而且消耗腸道內(nèi)已有的 酸鹽;硫酸鹽還原菌的主要產(chǎn)物之是硫化氫(H2S),它調(diào)節(jié)胰島素的分泌、抑制酸鹽的氧化、影響動(dòng)物細(xì)胞的呼吸、對(duì)動(dòng)物細(xì)胞有遺傳毒性和細(xì)胞毒性;革蘭氏陰性菌硫酸鹽還原菌的脂多糖(lipopolysaccharide,LPS)誘發(fā)炎癥的能力強(qiáng)。硫酸鹽還原菌的這些特性都表明它可能是腸道內(nèi)具有重要功能的類細(xì)菌。已有報(bào)道顯示SRB可能與結(jié)腸炎、結(jié)腸癌、腸道易激綜合征、代謝綜合征等疾病的發(fā)生發(fā)展有關(guān)。 本研究的第部分內(nèi)容是建立腸道硫酸鹽還原菌的DGGE分析技術(shù)。依據(jù)文獻(xiàn)挑選了兩對(duì)硫酸鹽還原菌腺苷酰硫酸還原酶α亞基基因(adenosine-5'-phosphosulfate reductase alpha subunit gene, aprA)的特異性引物:AprA-1-FW/AprA-5-RV和AprA-3-FW/APS-RV。從GenBank中下載了13株脫硫弧菌科細(xì)菌的aprA的序列,利用Clustal X、Simulated PCR(SPCR)軟件比較、評(píng)估了這2對(duì)引物用于擴(kuò)增糞便樣品中的SRB的特異性。它們的結(jié)果均表明引物AprA-3-FW/APS-RV優(yōu)于AprA-1-FW/AprA-5-RV。實(shí)際PCR的結(jié)果也顯示AprA-1-FW/AprA-5-RV擴(kuò)增效率低并有非特異擴(kuò)增。在此基礎(chǔ)上建立DGGE體系,對(duì)10例健康人腸道中SRB的分析顯示,每個(gè)個(gè)體腸道中SRB的種類有1到5種不等,這表明基于aprA序列的DGGE技術(shù)是分析腸道SRB組成的有效方法。 本研究的第二部分內(nèi)容是分離培養(yǎng)人腸道中的SRB菌株并分析其多樣性組成。選擇1名糖尿病患者(D)、1名健康老年人(S)和1名健康青年人(H)作為分菌對(duì)象,采集新鮮糞便樣品進(jìn)行SRB的分離。從糖尿病患者樣品中分離得到了150株SRB菌株分屬4種ERIC-PCR型;從健康老年人樣品中分離到96株SRB菌株,分屬2種ERIC-PCR型;健康青年人志愿者的樣品中未能分離到SRB菌株。對(duì)分離株的代表菌株進(jìn)行16S rRNA基因全長(zhǎng)和aprA基因片段的測(cè)序,通過GenBankBlast、系統(tǒng)進(jìn)化樹等分析確定這些菌株都屬于脫硫弧菌屬(Desulfovibrio)細(xì)菌。本研究也對(duì)3名志愿者腸道中的SRB組成進(jìn)行了aprA基因的克隆文庫分析和DGGE分析,并與培養(yǎng)的結(jié)果進(jìn)行了比較。結(jié)果顯示,從糖尿病患者樣品中分離到的SRB菌株與D.intestinalis99%相似,是該樣品中SRB的種優(yōu)勢(shì)種;從健康老年人樣品中分離到的菌株與D. desulfuricans99%同源,是該樣品中最主要的種SRB;健康青年人樣品雖未分離到SRB菌株,,但分子檢測(cè)顯示其含有D. desulfuricans等類型。與培養(yǎng)方法相比,克隆文庫分析和DGGE等分子技術(shù)分析SRB更全面,SRB的多樣性也高于培養(yǎng)方法的結(jié)果。 綜上所述,本研究先建立了腸道硫酸鹽還原菌的DGGE分析技術(shù),并結(jié)合厭氧純培養(yǎng)以及分子技術(shù)分析了3名志愿者腸道內(nèi)SRB的多樣性;發(fā)現(xiàn)每個(gè)個(gè)體腸道內(nèi)有3到6種SRB,并分離得到了位糖尿病患者和位健康老年人腸道內(nèi)的優(yōu)勢(shì)SRB菌株;為后續(xù)進(jìn)步研究SRB的生理特性及與糖尿病的關(guān)系奠定了基礎(chǔ)。
【關(guān)鍵詞】:硫酸鹽還原菌 腸道菌群 糖尿病 DGGE 厭氧培養(yǎng) ERIC-PCR 克隆文庫
【學(xué)位授予單位】:上海交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2013
【分類號(hào)】:R37
【目錄】:
- 摘要5-8
- ABSTRACT8-12
- 第一章 文獻(xiàn)綜述12-40
- 1.1 硫酸鹽還原菌研究進(jìn)展12-18
- 1.1.1 硫酸鹽還原菌的定義和分類12-15
- 1.1.2 硫酸鹽還原菌的代謝15-17
- 1.1.3 腸道內(nèi)硫酸鹽還原菌研究進(jìn)展17-18
- 1.2 腸道硫酸鹽還原菌與人類健康的關(guān)系18-26
- 1.2.1 腸道菌群簡(jiǎn)介19-21
- 1.2.2 腸道菌群結(jié)構(gòu)與肥胖的關(guān)系21
- 1.2.3 腸道菌群結(jié)構(gòu)與二型糖尿病的關(guān)系21-23
- 1.2.4 硫酸鹽還原菌致病機(jī)制探討23-26
- 1.3 本論文中微生物分子生態(tài)學(xué)技術(shù)和純培養(yǎng)技術(shù)介紹26-33
- 1.3.1 微生物分子生態(tài)學(xué)技術(shù)27-32
- 1.3.2 研究腸道微生物的純培養(yǎng)技術(shù)32-33
- 1.4 參考文獻(xiàn)33-40
- 第二章 建立分析腸道內(nèi)硫酸鹽還原菌組成的 DGGE 技術(shù)40-61
- 引言40-41
- 2.1 材料和方法41-49
- 2.1.1 引物和 aprA 基因序列41-42
- 2.1.2 樣品采集42
- 2.1.3 主要試劑和儀器42
- 2.1.4 DNA 提取42-44
- 2.1.5 腸道 SRB 特異性引物評(píng)價(jià)44-45
- 2.1.6 DGGE 分析45-49
- 2.2 結(jié)果49-56
- 2.2.1 腸道 SRB 特異性引物的比較和確定49-51
- 2.2.2 DGGE 體系的摸索和建立51-56
- 2.3 討論56-58
- 2.4 本章小結(jié)58
- 2.5 參考文獻(xiàn)58-61
- 第三章 腸道內(nèi)硫酸鹽還原菌的分離和多樣性分析61-94
- 引言61-62
- 3.1 材料和方法62-72
- 3.1.1 分離和培養(yǎng)硫酸鹽還原菌62-69
- 3.1.2 分子方法研究糞便中 SRB 的多樣性69-72
- 3.2 結(jié)果72-87
- 3.2.1 硫酸鹽還原菌的分離和培養(yǎng)72-73
- 3.2.2 硫酸鹽還原菌分離株的分子鑒定73-74
- 3.2.3 硫酸鹽還原菌分離菌株分型74-76
- 3.2.4 ERIC 類型代表菌株的分類地位76-80
- 3.2.5 分子方法分析腸道內(nèi) SRB 的多樣性80-87
- 3.3 討論87-90
- 3.4 本章小結(jié)90
- 3.5 參考文獻(xiàn)90-94
- 附錄 1 縮寫和全稱94-96
- 附錄 2 溶液試劑及培養(yǎng)基配方96-98
- 附錄 3 儀器設(shè)備98-99
- 研究生階段已(待)發(fā)表論文99-100
- 致謝100-101
【參考文獻(xiàn)】
中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條
1 殷曉晨;費(fèi)娜;肖水明;申劍;趙立平;龐小燕;;重度肥胖癥患者膳食干預(yù)前后腸道內(nèi)硫酸鹽還原菌的定量檢測(cè)[J];中國(guó)微生態(tài)學(xué)雜志;2012年08期
本文關(guān)鍵詞:腸道內(nèi)硫酸鹽還原菌的多樣性分析,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文編號(hào):482585
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