基于光镊拉曼光谱技术的葡萄球菌黄素生物合成的研究

发布时间：2017-10-03 09:27

  本文关键词：基于光镊拉曼光谱技术的葡萄球菌黄素生物合成的研究

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【摘要】：金黄色葡萄球菌在临床上是极为重要的病原菌,耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)造成的感染成为与乙型肝炎,艾滋病并列的世界三大感染顽疾。典型的金黄色葡萄球菌在显微镜下呈球型,葡萄串状排列,因此被称为葡萄球菌。同时,由于它能产生一种金黄色的类胡萝卜素而获得了金黄色葡萄球菌的名称。这种金黄色的类胡萝卜素的色素(Staphyloxanthin)增强了细菌对氧化胁迫和对宿主嗜中性粒细胞吞噬的抵抗能力,可以帮助细菌逃避宿主的免疫系统,与细菌的毒力有着密切的联系,因此阻断葡萄球菌黄素生物合成有望成为一种新的治疗MRSA感染的有效手段。高效准确测定金葡菌内葡萄球菌黄素是理解其致毒机理、生物合成及新型抗生素筛选的前提条件,传统的基于溶剂提取的定量方法操作较为繁琐且使用有毒的甲醇。光镊拉曼光谱技术(Laser tweezers Raman spectroscopy, LTRS)将光镊技术和拉曼光谱技术结合起来,利用高度汇聚的激光束,囚禁溶液中的活细胞,再通过瞬时加大囚禁细胞的光束激发细胞内分子的拉曼散射。该技术充分结合了共焦显微、光镊、拉曼光谱的优点,提高了检测的灵敏度、准确度,是研究生理状态下单个活细胞内化学物质含量及结构变化的有力工具。为此,本文以利用光镊拉曼光谱原位测定金葡菌活细胞内葡萄球菌黄素的方法,并以此手段深入研究环境因素及生长条件对葡萄球菌黄素生物合成的影响,了解菌体色素含量与会葡菌抵抗氧化胁迫能力的关系。本论文主要研究内容包括以下几点：1.利用LTRS研究不同环境因素和生长条件对金葡菌内葡萄球菌黄素生物合成的影响,如外界温度、pH值、不同葡萄糖浓度、不同氮源等的影响；研究一个生长周期内(接种0-24 h)内金葡菌细胞内积累的葡萄球菌黄素含量的涨落规律。2.探索LTRS技术用于筛选和评价葡萄球菌黄素合成抑制药物的可行性,选择目前已经为文献证实有葡萄球菌黄素合成抑制活性的药物,研究不同黄酮浓度与金葡菌内葡萄球菌黄素累积浓度间是否存在负相关关系,即量效关系。3.利用LTRS研究葡萄球菌黄素对金葡菌的抗氧化保护作用,对同一菌株加入不同浓度的色素合成抑制剂使得菌体内积累的色素含量不同,用LTRS定量菌体细胞内葡萄球菌黄素含量,并比较不同色素含量的金葡菌对H202、单线态氧等活性氧的耐受性,评价葡萄球菌黄素含量与金葡菌在氧胁迫条件下存活率的相关性。
【关键词】：金黄色葡萄球菌 葡萄球菌黄素 光镊拉曼光谱技术 毒力因子 抗生素
【学位授予单位】：广西师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：R446.5;O657.37
【目录】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-10
• 一、引言10-12
• 二、光镊拉曼光谱技术的简述12-19
• 2.1 拉曼光谱的历史和发展12
• 2.2 拉曼光谱原理12-13
• 2.3 拉曼光谱优点和缺点13-14
• 2.4 光镊技术的原理14-15
• 2.5 激光镊子拉曼光谱系统15-17
• 2.6 LTRS在微生物学中的应用17-19
• 三、葡萄球菌黄素19-23
• 3.1 金黄葡萄球菌的发现和危害19
• 3.2 葡萄球菌黄素的合成19-21
• 3.3 葡萄球菌黄素的作用21
• 3.4 葡萄球菌黄素测量的研究进展21-23
• 四、实验准备工作23-27
• 4.1 试剂23-24
• 4.2 菌株24
• 4.3 仪器24
• 4.4 培养基24-25
• 4.5 实验配制溶液25-27
• 五、实验方法27-30
• 5.1 金葡菌的保存、活化和培养27
• 5.1.1 金葡菌的保存27
• 5.1.2 金葡菌的活化27
• 5.1.3 金葡菌的培养27
• 5.2 金葡菌生长曲线的测定27-28
• 5.3 LTRS法对金葡菌的测定28
• 5.4 H_2O_2处理后金葡菌平板菌落计数28-29
• 5.5 亚甲蓝处理后金葡菌平板菌落计数29-30
• 六、实验结果及分析30-44
• 6.1 金黄色葡萄球菌的拉曼光谱和生长曲线分析30-33
• 6.2 LTRS法研究不同环境因素和生长条件对金葡菌内色素生物合成的影响33-37
• 6.2.1 不同PH值条件下金葡菌拉曼光谱分析34
• 6.2.2 不同温度条件下金葡菌拉曼光谱分析34-35
• 6.2.3 不同葡萄糖浓度条件下金葡菌拉曼光谱分析35-36
• 6.2.4 不同氮源条件下金葡菌拉曼光谱分析36-37
• 6.2.5 结论37
• 6.3 利用LTRS研究黄酮对葡萄球菌黄素生物合成的抑制作用37-39
• 6.4 利用LTRS研究葡萄球菌黄素对金葡菌的抗氧化保护作用39-44
• 6.4.1 葡萄球菌黄素对H_2O_2的抗氧化保护作用40-41
• 6.4.2 葡萄球菌黄素对单线态氧的抗氧化保护作用41-42
• 6.4.3 结论42-44
• 七、总结44-45
• 参考文献45-49
• 攻读硕士学位期间完成的论文以及参与的课题49-50
• 致谢50-52

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