腸道內硫酸鹽還原菌的多樣性分析
發(fā)布時間:2017-06-25 15:13
本文關鍵詞:腸道內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生,而且消耗腸道內已有的 酸鹽;硫酸鹽還原菌的主要產物之是硫化氫(H2S),它調節(jié)胰島素的分泌、抑制酸鹽的氧化、影響動物細胞的呼吸、對動物細胞有遺傳毒性和細胞毒性;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。硫酸鹽還原菌的這些特性都表明它可能是腸道內具有重要功能的類細菌。已有報道顯示SRB可能與結腸炎、結腸癌、腸道易激綜合征、代謝綜合征等疾病的發(fā)生發(fā)展有關。 本研究的第部分內容是建立腸道硫酸鹽還原菌的DGGE分析技術。依據文獻挑選了兩對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株脫硫弧菌科細菌的aprA的序列,利用Clustal X、Simulated PCR(SPCR)軟件比較、評估了這2對引物用于擴增糞便樣品中的SRB的特異性。它們的結果均表明引物AprA-3-FW/APS-RV優(yōu)于AprA-1-FW/AprA-5-RV。實際PCR的結果也顯示AprA-1-FW/AprA-5-RV擴增效率低并有非特異擴增。在此基礎上建立DGGE體系,對10例健康人腸道中SRB的分析顯示,每個個體腸道中SRB的種類有1到5種不等,這表明基于aprA序列的DGGE技術是分析腸道SRB組成的有效方法。 本研究的第二部分內容是分離培養(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)作為分菌對象,采集新鮮糞便樣品進行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。對分離株的代表菌株進行16S rRNA基因全長和aprA基因片段的測序,通過GenBankBlast、系統(tǒng)進化樹等分析確定這些菌株都屬于脫硫弧菌屬(Desulfovibrio)細菌。本研究也對3名志愿者腸道中的SRB組成進行了aprA基因的克隆文庫分析和DGGE分析,并與培養(yǎng)的結果進行了比較。結果顯示,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等分子技術分析SRB更全面,SRB的多樣性也高于培養(yǎng)方法的結果。 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,并結合厭氧純培養(yǎng)以及分子技術分析了3名志愿者腸道內SRB的多樣性;發(fā)現每個個體腸道內有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的優(yōu)勢SRB菌株;為后續(xù)進步研究SRB的生理特性及與糖尿病的關系奠定了基礎。
【關鍵詞】: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
【學位授予單位】:上海交通大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2013
【分類號】:R37
【目錄】:
- 摘要5-8
- ABSTRACT8-12
- 第一章 文獻綜述12-40
- 1.1 硫酸鹽還原菌研究進展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 腸道內硫酸鹽還原菌研究進展17-18
- 1.2 腸道硫酸鹽還原菌與人類健康的關系18-26
- 1.2.1 腸道菌群簡介19-21
- 1.2.2 腸道菌群結構與肥胖的關系21
- 1.2.3 腸道菌群結構與二型糖尿病的關系21-23
- 1.2.4 硫酸鹽還原菌致病機制探討23-26
- 1.3 本論文中微生物分子生態(tài)學技術和純培養(yǎng)技術介紹26-33
- 1.3.1 微生物分子生態(tài)學技術27-32
- 1.3.2 研究腸道微生物的純培養(yǎng)技術32-33
- 1.4 參考文獻33-40
- 第二章 建立分析腸道內硫酸鹽還原菌組成的 DGGE 技術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 特異性引物評價44-45
- 2.1.6 DGGE 分析45-49
- 2.2 結果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58
- 2.5 參考文獻58-61
- 第三章 腸道內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 SRB 的多樣性80-87
- 3.3 討論87-90
- 3.4 本章小結90
- 3.5 參考文獻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】
中國期刊全文數據庫 前1條
1 殷曉晨;費娜;肖水明;申劍;趙立平;龐小燕;;重度肥胖癥患者膳食干預前后腸道內硫酸鹽還原菌的定量檢測[J];中國微生態(tài)學雜志;2012年08期
本文關鍵詞:腸道內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:482585
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