胶质类芽孢杆菌胞外聚合物合成的蛋白质组学及絮凝重金属的特征
发布时间：2021-04-12 11:35
胶质类芽孢杆菌（Paenibacillus mucilaginosus）具有抗逆性强、固氮、解磷、解钾和生物修复等多种功能,这使其可以作为生物肥料和生物絮凝剂的菌种而应用于农业和废水处理等领域,具有广阔应用前景。研究表明,胶质类芽孢杆菌这些功能均与其能产生肥厚荚膜和分泌大量胞外聚合物（EPS）有密切关联,故而对EPS的研究有重要价值。为进一步认识该细菌EPS功能的分子基础及作用机制,本论文研究了胶质类芽孢杆菌产EPS的发酵条件优化,该菌培养物对重金属离子的吸附特性,蛋白质组测序和相关差异表达蛋白的实时荧光定量PCR鉴定等,以揭示该菌在特定条件下EPS分泌增多的分子机制。主要研究结果如下:（1）通过正交试验确定了该细菌培养基中酵母提取物、矿粉和蔗糖添加量及pH值的最优水平,其中,酵母提取物（0.1 g/100 mL）、矿粉（0.4 g/100 mL）、pH值（8）、蔗糖（2 g/100 mL）的优化后培养基配方可以使胶质类芽孢杆菌发酵液EPS含量显著提高。（2）采用iTRAQ蛋白质组测序技术研究了摇床培养条件下加蛇纹石矿粉与不加矿粉培养该菌的差异表达蛋白。结果表明,两组之间总差异蛋白数为...
【文章来源】：南京师范大学江苏省 211工程院校
【文章页数】：86 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 胶质类芽孢杆菌概述
1.2 胶质类芽孢杆菌相关组学研究及蛋白质组学研究
1.2.1 胶质类芽孢杆菌相关组学研究
1.2.2 蛋白质组学研究进展
1.2.3 iTRAQ技术进行蛋白质鉴定原理及优势
1.3 微生物絮凝剂的制作与絮凝重金属研究
1.4 立题背景、研究目标及主要研究内容
1.4.1 立题背景与研究目标
1.4.2 研究内容与技术路线
第2章 胶质类芽孢杆菌发酵条件优化
2.1 材料与方法
2.1.1 菌株及矿物
2.1.2 培养基与试剂
2.1.3 仪器设备
2.1.4 细菌培养
2.1.5 细菌在有氮和无氮培养条件下的染色
2.1.6 细菌发酵液多糖和蛋白质含量的测定
2.1.7 优化培养基正交试验设计
2.1.8 重金属离子浓度对细菌发酵液多糖含量的影响
2.1.9 接种量对细菌发酵液多糖含量的影响
2.1.10 矿粉种类对胶质类芽孢杆菌发酵的影响
2.1.11 DART分析细菌发酵液多糖
2.2 结果与讨论
2.2.1 胶质类芽孢杆菌菌体形态观察
2.2.2 苯酚-硫酸法测定多糖含量的标准曲线的绘制
2.2.3 考马斯亮蓝法测定蛋白质含量标准曲线的绘制
2.2.4 正交试验优化培养条件及验证
2.2.5 重金属离子浓度对多糖含量影响的单因素实验
2.2.6 接种量对多糖含量影响的单因素实验
2.2.7 矿粉种类对胶质类芽孢杆菌发酵的影响
2.2.8 DART分析细菌发酵液多糖
2.3 小结
第3章 蛋白质组测序揭示胞外聚合物分泌增多的机理
3.1 材料与方法
3.1.1 仪器与试剂
3.1.2 实验方法
3.2 结果与分析
3.2.1 蛋白质组取样时间点的确定
3.2.2 总蛋白质检及定量
3.2.3 蛋白质组测序结果的数据质量评估
3.2.4 样本比较分析
3.2.5 全蛋白质功能注释
3.2.6 差异蛋白分析
3.2.7 实时荧光定量PCR验证
3.3 讨论
3.3.1 碳水化合物代谢相关过程中的差异蛋白富集分析
3.3.2 其他有机物质代谢过程中的差异蛋白富集分析
3.3.3 细菌抗逆性相关的差异蛋白富集分析
3.4 小结
第4章 微生物絮凝剂对重金属离子的吸附特性研究
4.1 材料与方法
4.1.1 絮凝剂的制备
4.1.2 重金属溶液配制
4.1.3 吸附率的计算
4.1.4 等温吸附实验
4.1.5 吸附动力学实验
4.2 结果与讨论
4.2.1 标准曲线的绘制
4.2.2 吸附时间对吸附率的影响
4.2.3 初始浓度对吸附率的影响
4.2.4 等温吸附方程拟合
4.2.5 吸附的动力学研究
4.3 小结
全文总结
参考文献
攻读硕士学位期间已发表论文
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]iTRAQ技术筛选急性心肌梗死动物血清早期潜在标记物的试验研究[J]. 娄江杰,翁莹政,曾广忠,刘小伟,金红峰,王亚利,杜常青,徐晨凯,唐礼江. 浙江医学. 2019(04)
[2]蛋白质组学在帕金森病诊断中的研究进展[J]. 樊开阳,孙强,张瑜,卢丽丽,宋佳鑫,王兆京,马莉. 中华诊断学电子杂志. 2019(01)
[3]沙冬青属植物响应非生物胁迫的蛋白质组学研究进展[J]. 兰玉婷,王双蕾,李征珍,冯金朝,王晓东,石莎. 生物技术通报. 2019(01)
[4]蛋白质组学技术在恶性肿瘤致病机制中的研究进展[J]. 罗雪莹,何劲松,陈伟财,李锋,刘宝儿. 世界最新医学信息文摘. 2018(99)
[5]一种简单有效的检测异柠檬酸脱氢酶激酶/磷酸酶（AceK）活性的方法[J]. 尹燕霞,李姗泽,高雅丹,姜国华,魏群. 北京师范大学学报(自然科学版). 2018(05)
[6]欧美杨细菌性溃疡病菌双组份系统反应调节基因LqRR2的功能研究[J]. 李爱宁,杨若兰,魏强,贺伟. 植物病理学报. 2018(04)
[7]胶质芽孢杆菌（Bacillus mucilaginosus）在餐厨垃圾废水中生长条件优化[J]. 郭新愿,王攀,任连海,贺艳坤. 环境科学研究. 2017(03)
[8]胶质类芽孢杆菌与慢生大豆根瘤菌复合接种效果评价[J]. 马鸣超,刘丽,姜昕,关大伟,李俊. 中国农业科学. 2015(18)
[9]细胞膜脂筏结构蛋白质组与血管内皮细胞功能调控[J]. 孙晓丽,朱毅. 天津医药. 2015(08)
[10]一株胶质芽胞杆菌YA-07的鉴定及固体发酵研究[J]. 田稼,孙超,路鹏鹏,马瑜,柯杨,李勃,杨明琰. 中国农业科技导报. 2014(05)
博士论文
[1]细菌双组分信号转导系统中反应调节蛋白PhoBN的结构和动力学研究[D]. 寇新慧.中国科学院大学(中国科学院武汉物理与数学研究所) 2018
[2]基于代谢组学和网络药理学的白头翁汤治疗湿热泄泻的作用机制研究[D]. 马琪.甘肃农业大学 2018
硕士论文
[1]基于天然多糖交联改性的新材料制备与应用性能研究[D]. 詹玮.广西大学 2018
[2]小麦条锈菌吸器关键效应蛋白三维结构的研究[D]. 赵海斌.西北农林科技大学 2017
[3]胶质芽孢杆菌液体深层发酵工艺优化及应用研究[D]. 高玉振.齐鲁工业大学 2015
[4]胶质类芽孢杆菌胞外多糖调节及相关基因的转录分析[D]. 王庆峰.中国农业科学院 2015
[5]胶质芽孢杆菌微生物絮凝剂的制备及对含重金属污水的处理研究[D]. 梁语燕.长安大学 2015
[6]胶质类芽孢杆菌KNP414抗逆比较基因组及氮饥饿的转录组分析[D]. 卢景江.浙江理工大学 2014
[7]基于RNA-Seq技术的胶质类芽孢杆菌KNP414转录组学研究[D]. 董丹.浙江理工大学 2013
[8]胶质类芽孢杆菌3016全基因组测序及菌种水平特异分子标识的筛选和鉴定[D]. 王璇.山东农业大学 2011
[9]Paenibacillus mucilaginosus KNP414全基因组测序及分析[D]. 王剑峰.浙江理工大学 2011
[10]硅酸盐细菌对矿物的风化作用及其初步应用[D]. 凌云.南京师范大学 2007
本文编号：3133228
【文章来源】：南京师范大学江苏省 211工程院校
【文章页数】：86 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 胶质类芽孢杆菌概述
1.2 胶质类芽孢杆菌相关组学研究及蛋白质组学研究
1.2.1 胶质类芽孢杆菌相关组学研究
1.2.2 蛋白质组学研究进展
1.2.3 iTRAQ技术进行蛋白质鉴定原理及优势
1.3 微生物絮凝剂的制作与絮凝重金属研究
1.4 立题背景、研究目标及主要研究内容
1.4.1 立题背景与研究目标
1.4.2 研究内容与技术路线
第2章 胶质类芽孢杆菌发酵条件优化
2.1 材料与方法
2.1.1 菌株及矿物
2.1.2 培养基与试剂
2.1.3 仪器设备
2.1.4 细菌培养
2.1.5 细菌在有氮和无氮培养条件下的染色
2.1.6 细菌发酵液多糖和蛋白质含量的测定
2.1.7 优化培养基正交试验设计
2.1.8 重金属离子浓度对细菌发酵液多糖含量的影响
2.1.9 接种量对细菌发酵液多糖含量的影响
2.1.10 矿粉种类对胶质类芽孢杆菌发酵的影响
2.1.11 DART分析细菌发酵液多糖
2.2 结果与讨论
2.2.1 胶质类芽孢杆菌菌体形态观察
2.2.2 苯酚-硫酸法测定多糖含量的标准曲线的绘制
2.2.3 考马斯亮蓝法测定蛋白质含量标准曲线的绘制
2.2.4 正交试验优化培养条件及验证
2.2.5 重金属离子浓度对多糖含量影响的单因素实验
2.2.6 接种量对多糖含量影响的单因素实验
2.2.7 矿粉种类对胶质类芽孢杆菌发酵的影响
2.2.8 DART分析细菌发酵液多糖
2.3 小结
第3章 蛋白质组测序揭示胞外聚合物分泌增多的机理
3.1 材料与方法
3.1.1 仪器与试剂
3.1.2 实验方法
3.2 结果与分析
3.2.1 蛋白质组取样时间点的确定
3.2.2 总蛋白质检及定量
3.2.3 蛋白质组测序结果的数据质量评估
3.2.4 样本比较分析
3.2.5 全蛋白质功能注释
3.2.6 差异蛋白分析
3.2.7 实时荧光定量PCR验证
3.3 讨论
3.3.1 碳水化合物代谢相关过程中的差异蛋白富集分析
3.3.2 其他有机物质代谢过程中的差异蛋白富集分析
3.3.3 细菌抗逆性相关的差异蛋白富集分析
3.4 小结
第4章 微生物絮凝剂对重金属离子的吸附特性研究
4.1 材料与方法
4.1.1 絮凝剂的制备
4.1.2 重金属溶液配制
4.1.3 吸附率的计算
4.1.4 等温吸附实验
4.1.5 吸附动力学实验
4.2 结果与讨论
4.2.1 标准曲线的绘制
4.2.2 吸附时间对吸附率的影响
4.2.3 初始浓度对吸附率的影响
4.2.4 等温吸附方程拟合
4.2.5 吸附的动力学研究
4.3 小结
全文总结
参考文献
攻读硕士学位期间已发表论文
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]iTRAQ技术筛选急性心肌梗死动物血清早期潜在标记物的试验研究[J]. 娄江杰,翁莹政,曾广忠,刘小伟,金红峰,王亚利,杜常青,徐晨凯,唐礼江. 浙江医学. 2019(04)
[2]蛋白质组学在帕金森病诊断中的研究进展[J]. 樊开阳,孙强,张瑜,卢丽丽,宋佳鑫,王兆京,马莉. 中华诊断学电子杂志. 2019(01)
[3]沙冬青属植物响应非生物胁迫的蛋白质组学研究进展[J]. 兰玉婷,王双蕾,李征珍,冯金朝,王晓东,石莎. 生物技术通报. 2019(01)
[4]蛋白质组学技术在恶性肿瘤致病机制中的研究进展[J]. 罗雪莹,何劲松,陈伟财,李锋,刘宝儿. 世界最新医学信息文摘. 2018(99)
[5]一种简单有效的检测异柠檬酸脱氢酶激酶/磷酸酶（AceK）活性的方法[J]. 尹燕霞,李姗泽,高雅丹,姜国华,魏群. 北京师范大学学报(自然科学版). 2018(05)
[6]欧美杨细菌性溃疡病菌双组份系统反应调节基因LqRR2的功能研究[J]. 李爱宁,杨若兰,魏强,贺伟. 植物病理学报. 2018(04)
[7]胶质芽孢杆菌（Bacillus mucilaginosus）在餐厨垃圾废水中生长条件优化[J]. 郭新愿,王攀,任连海,贺艳坤. 环境科学研究. 2017(03)
[8]胶质类芽孢杆菌与慢生大豆根瘤菌复合接种效果评价[J]. 马鸣超,刘丽,姜昕,关大伟,李俊. 中国农业科学. 2015(18)
[9]细胞膜脂筏结构蛋白质组与血管内皮细胞功能调控[J]. 孙晓丽,朱毅. 天津医药. 2015(08)
[10]一株胶质芽胞杆菌YA-07的鉴定及固体发酵研究[J]. 田稼,孙超,路鹏鹏,马瑜,柯杨,李勃,杨明琰. 中国农业科技导报. 2014(05)
博士论文
[1]细菌双组分信号转导系统中反应调节蛋白PhoBN的结构和动力学研究[D]. 寇新慧.中国科学院大学(中国科学院武汉物理与数学研究所) 2018
[2]基于代谢组学和网络药理学的白头翁汤治疗湿热泄泻的作用机制研究[D]. 马琪.甘肃农业大学 2018
硕士论文
[1]基于天然多糖交联改性的新材料制备与应用性能研究[D]. 詹玮.广西大学 2018
[2]小麦条锈菌吸器关键效应蛋白三维结构的研究[D]. 赵海斌.西北农林科技大学 2017
[3]胶质芽孢杆菌液体深层发酵工艺优化及应用研究[D]. 高玉振.齐鲁工业大学 2015
[4]胶质类芽孢杆菌胞外多糖调节及相关基因的转录分析[D]. 王庆峰.中国农业科学院 2015
[5]胶质芽孢杆菌微生物絮凝剂的制备及对含重金属污水的处理研究[D]. 梁语燕.长安大学 2015
[6]胶质类芽孢杆菌KNP414抗逆比较基因组及氮饥饿的转录组分析[D]. 卢景江.浙江理工大学 2014
[7]基于RNA-Seq技术的胶质类芽孢杆菌KNP414转录组学研究[D]. 董丹.浙江理工大学 2013
[8]胶质类芽孢杆菌3016全基因组测序及菌种水平特异分子标识的筛选和鉴定[D]. 王璇.山东农业大学 2011
[9]Paenibacillus mucilaginosus KNP414全基因组测序及分析[D]. 王剑峰.浙江理工大学 2011
[10]硅酸盐细菌对矿物的风化作用及其初步应用[D]. 凌云.南京师范大学 2007
本文编号：3133228
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