Ag、Hg等重金屬作為抗菌材料應(yīng)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(guān)的材料及抗菌、殺菌劑愈發(fā)受到關(guān)注。然而,Ag、Hg對(duì)細(xì)胞毒性作用的分子機(jī)制卻有待闡明。一系列強(qiáng)親硫性金屬如Ag、Hg、Cu、Cd、Zn的毒性強(qiáng)弱與其親硫性強(qiáng)弱基本一致,暗示著金屬對(duì)細(xì)胞的毒性與親硫性之間的潛在關(guān)系。前期研究結(jié)果表明了兩種金屬能夠直接破壞大腸桿菌細(xì)胞中心代謝通路中一類關(guān)鍵脫水酶外露的活性位點(diǎn)[4Fe-4S]簇,且破壞作用可能在多個(gè)層面同時(shí)發(fā)生,其他富含巰基的蛋白也是潛在的攻擊靶點(diǎn)。本研究以大腸桿菌為模式生物,以親硫性和毒性均最強(qiáng)的柔性金屬Ag(I)、Hg(II)為對(duì)象,測(cè)定大腸桿菌對(duì)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(yīng),并通過融合株的構(gòu)建、酶活性分析、轉(zhuǎn)錄組測(cè)序等手段逐一分析了綜合氧化應(yīng)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(duì)Suf系統(tǒng)啟動(dòng)響應(yīng)調(diào)控的分子機(jī)制。結(jié)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(dǎo)表達(dá),但Hg(II)作用下Suf系統(tǒng)的誘導(dǎo)表達(dá)不明顯;(2)敲除上游Oxy...

【文章頁數(shù)】：62 頁

【學(xué)位級(jí)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(xué)性質(zhì)
        1.2.2 銀在抗菌中的應(yīng)用
        1.2.3 來源及對(duì)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(xué)性質(zhì)
        1.3.2 汞的應(yīng)用
        1.3.3 來源及對(duì)生物的毒害
    1.4 銀、汞毒理機(jī)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(xué)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(dá)調(diào)控
    1.6 立題依據(jù)
    1.7 研究假設(shè)
    1.8 課題研究?jī)?nèi)容及意義
第二章 實(shí)驗(yàn)材料與方法
    2.1 實(shí)驗(yàn)菌株
    2.2 實(shí)驗(yàn)試劑及培養(yǎng)基組分配方
    2.3 實(shí)驗(yàn)儀器
    2.4 實(shí)驗(yàn)方法
        2.4.1 最低抑制濃的測(cè)定
        2.4.2 β-gal酶活性測(cè)定及蛋白標(biāo)曲的測(cè)定
        2.4.3 NdhI脫氫酶活性的測(cè)定
        2.4.4 菌斑實(shí)驗(yàn)
        2.4.5 超氧化歧化酶(SOD)活性測(cè)定
        2.4.6 轉(zhuǎn)錄組測(cè)序
            2.4.6.1 樣品制備
            2.4.6.2 建庫測(cè)序流程
第三章 Fe-S簇組裝系統(tǒng)的Ag(I)、Hg(II)脅迫響應(yīng)
    3.1 引言
    3.2 結(jié)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(duì)金屬敏感度的變化
            3.2.4.1 菌斑實(shí)驗(yàn)(patch assays)
            3.2.4.2 突變株敏感性篩查
    3.3 本章小結(jié)
第四章 Ag(I)、Hg(II)脅迫下Suf響應(yīng)的調(diào)控關(guān)系分析
    4.1 引言
    4.2 結(jié)果與討論
        4.2.1 OxyR轉(zhuǎn)錄因子相關(guān)分析
        4.2.2 IscR轉(zhuǎn)錄因子相關(guān)分析
            4.2.2.1 Ag(I)/Hg(II)壓力下IscR表達(dá)情況分析
            4.2.2.2 Ag(I)/Hg(II)壓力下Isc系統(tǒng)表達(dá)沒有受到抑制
        4.2.3 Fur轉(zhuǎn)錄因子相關(guān)分析
            4.2.3.1 Ag(I)/Hg(II)壓力下Sod A的表達(dá)量上升
            4.2.3.2 Ag(I)/Hg(II)壓力下Fur的表達(dá)量上升
    4.3 本章小結(jié)
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(duì)基因組
    5.2 基因表達(dá)水平分析
        5.2.1 suf基因的表達(dá)情況
        5.2.2 IscR及 Isc相關(guān)基因的表達(dá)情況
        5.2.3 OxyR以及氧化應(yīng)激相關(guān)的基因的表達(dá)情況
        5.2.4 Fur及鐵平衡調(diào)控相關(guān)基因的表達(dá)情況
    5.3 樣品間相關(guān)系數(shù)分析
    5.4 組間差異表達(dá)分析
    5.5 組間差異表達(dá)GO富集分析
    5.6 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
參考文獻(xiàn)
深圳大學(xué)指導(dǎo)教師對(duì)研究生學(xué)位論文的學(xué)術(shù)評(píng)語
深圳大學(xué)研究生學(xué)位(畢業(yè))論文答辯委員會(huì)決議書
致謝



本文編號(hào)：4011989