转录因子Yrr1p调控酿酒酵母香草醛耐受性分子机制初探
发布时间：2023-03-19 01:20
以木质纤维素为原料的二代燃料乙醇生产工艺流程中,其上游工艺产生的毒性物质对发酵微生物的抑制作用一直是产业化推进的瓶颈问题之一。酚类物质是纤维素预处理过程产生的毒性最强、种类最复杂的一类微生物生长抑制物,香草醛是其中的典型代表,研究酿酒酵母对香草醛的耐受性机制,对酿酒酵母在二代燃料乙醇中应用及其作为高抗性底盘细胞具有重要的理论意义和应用价值。本课题组在前期研究中,发现多药耐受性转录因子基因YRR1缺失能够显著提高酿酒酵母的香草醛耐受性。进一步分析表明,YRR1缺失能够解除香草醛对蛋白质翻译进程的抑制有关。基于此,本论文以YRR1缺失菌株BY4741(yrr1Δ)及其野生型菌株BY4741为研究对象,开展转录因子Yrr1p调控酿酒酵母香草醛耐受性分子机制的研究,主要研究成果有:(1)Yrr1p同源转录因子及其上级激活转录因子不影响酿酒酵母香草醛耐受性。Yrr1p在酿酒酵母中存在两个结构高度同源,调控相似靶基因的转录因子Yrm1p和Pdr8p,分别在菌株BY4741和BY4741(yrr1Δ)中,破坏了Yrm1p和Pdr8p,结果均没有改变香草醛耐受性,说明Yrr1p与这两个同源转录因子的调...
【文章页数】：72 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 木质纤维素简介
1.2 木质纤维素水解液中的典型抑制物
1.3 酿酒酵母是生物乙醇生产的理想底盘细胞
1.4 酿酒酵母对香草醛的耐受性研究进展
1.5 转录因子Yrr1p及其参与的细胞调控
1.5.1 Yrr1p的结构特征及其同源转录因子
1.5.2 Yrr1p参与调节细胞对多种药物的应激反应
1.5.3 Yrr1p在不同条件下的调控机制差异
1.5.4 Yrr1p缺失提高酿酒酵母香草醛耐受性的机制
1.6 蛋白质组学技术分析的意义
1.7 本文研究内容
第2章 Yrr1p同源转录因子及其上游激活转录因子介导的香草醛耐受性研究
2.1 实验材料
2.1.1 菌株、质粒和引物
2.1.2 酶和试剂
2.1.3 培养基
2.1.4 仪器与设备
2.2 实验技术与方法
2.2.1 微生物学技术
2.2.2 分子生物学方法
2.3 结果与讨论
2.3.1 缺失突变菌株的构建
2.3.2 同源转录因子对酿酒酵母香草醛耐受性的影响
2.4 本章小结
第3章 蛋白质组学分析Yrr1p缺失提高香草醛耐受性的机制
3.1 实验材料
3.1.1 菌株、引物和质粒
3.1.2 酶和试剂
3.1.3 培养基
3.1.4 仪器与设备
3.2 实验技术与方法
3.2.1 微生物学技术
3.2.2 分子生物学方法
3.2.3 发酵及生长曲线测定
3.2.4 细胞外发酵产物分析
3.2.5 代谢参数计算
3.2.6 定量蛋白质组学
3.2.7 细胞内 ATP/ADP 比率测定
3.2.8 细胞内辅酶测定
3.3 结果与讨论
3.3.1 蛋白质样品的质量检测
3.3.2 质控结果
3.3.3 鉴定的蛋白数目
3.3.4 香草醛胁迫条件扰动的差异表达蛋白研究
3.3.4.1 亚细胞结构定位分析
3.3.4.2 KEGG代谢通路分析
3.3.4.3 香草醛通过抑制核糖体蛋白和 rRNA 加工蛋白表达而抑制蛋白质翻译
3.3.4.4 BY4741响应香草醛的转录组与蛋白质组联合分析
3.3.5 YRR1缺失引起的差异表达蛋白研究
3.3.5.1 无香草醛胁迫下YRR1缺失引起蛋白水平差异表达研究
3.3.5.2 香草醛胁迫条件,YRR1缺失引起的蛋白质组差异
3.3.6 YRR1缺失提高菌株香草醛耐受性的机制研究
3.3.6.1 YRR1 的缺失通过增加蛋白酶体装配因子Tma17p、TATA框结合转录因子的辅助因子Mbf1p和压力应激转录因子Haa1p蛋白质水平来提高酿酒酵母对香草醛的耐受
3.3.6.2 YRR1 的缺失通过增加鸟氨酸脱羧酶Spe1p和核糖体小亚基Rps21ap提高酿酒酵母对香草醛的耐受性
3.4 本章小结
第四章 全文总结及展望
参考文献
致谢
在学期间主要科研成果
资助项目
本文编号：3764251
【文章页数】：72 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 木质纤维素简介
1.2 木质纤维素水解液中的典型抑制物
1.3 酿酒酵母是生物乙醇生产的理想底盘细胞
1.4 酿酒酵母对香草醛的耐受性研究进展
1.5 转录因子Yrr1p及其参与的细胞调控
1.5.1 Yrr1p的结构特征及其同源转录因子
1.5.2 Yrr1p参与调节细胞对多种药物的应激反应
1.5.3 Yrr1p在不同条件下的调控机制差异
1.5.4 Yrr1p缺失提高酿酒酵母香草醛耐受性的机制
1.6 蛋白质组学技术分析的意义
1.7 本文研究内容
第2章 Yrr1p同源转录因子及其上游激活转录因子介导的香草醛耐受性研究
2.1 实验材料
2.1.1 菌株、质粒和引物
2.1.2 酶和试剂
2.1.3 培养基
2.1.4 仪器与设备
2.2 实验技术与方法
2.2.1 微生物学技术
2.2.2 分子生物学方法
2.3 结果与讨论
2.3.1 缺失突变菌株的构建
2.3.2 同源转录因子对酿酒酵母香草醛耐受性的影响
2.4 本章小结
第3章 蛋白质组学分析Yrr1p缺失提高香草醛耐受性的机制
3.1 实验材料
3.1.1 菌株、引物和质粒
3.1.2 酶和试剂
3.1.3 培养基
3.1.4 仪器与设备
3.2 实验技术与方法
3.2.1 微生物学技术
3.2.2 分子生物学方法
3.2.3 发酵及生长曲线测定
3.2.4 细胞外发酵产物分析
3.2.5 代谢参数计算
3.2.6 定量蛋白质组学
3.2.7 细胞内 ATP/ADP 比率测定
3.2.8 细胞内辅酶测定
3.3 结果与讨论
3.3.1 蛋白质样品的质量检测
3.3.2 质控结果
3.3.3 鉴定的蛋白数目
3.3.4 香草醛胁迫条件扰动的差异表达蛋白研究
3.3.4.1 亚细胞结构定位分析
3.3.4.2 KEGG代谢通路分析
3.3.4.3 香草醛通过抑制核糖体蛋白和 rRNA 加工蛋白表达而抑制蛋白质翻译
3.3.4.4 BY4741响应香草醛的转录组与蛋白质组联合分析
3.3.5 YRR1缺失引起的差异表达蛋白研究
3.3.5.1 无香草醛胁迫下YRR1缺失引起蛋白水平差异表达研究
3.3.5.2 香草醛胁迫条件,YRR1缺失引起的蛋白质组差异
3.3.6 YRR1缺失提高菌株香草醛耐受性的机制研究
3.3.6.1 YRR1 的缺失通过增加蛋白酶体装配因子Tma17p、TATA框结合转录因子的辅助因子Mbf1p和压力应激转录因子Haa1p蛋白质水平来提高酿酒酵母对香草醛的耐受
3.3.6.2 YRR1 的缺失通过增加鸟氨酸脱羧酶Spe1p和核糖体小亚基Rps21ap提高酿酒酵母对香草醛的耐受性
3.4 本章小结
第四章 全文总结及展望
参考文献
致谢
在学期间主要科研成果
资助项目
本文编号：3764251
本文链接：https://www.wllwen.com/projectlw/hxgylw/3764251.html
