酿酒酵母细胞中MTM1基因对镍离子代谢调节机制的研究

发布时间：2021-05-15 02:13

　　镍在地球中的含量仅次于硅、氧、铁、镁,位居第五位。随着镍在工业生产上和人类生活中的广泛应用,环境中镍污染已经成为国内外研究的热点问题。尽管镍在自然界中分布很广,但在人体内含量却极微,过量的镍会对生物体造成了严重的毒害作用。镍在能量代谢和氮循环中起着重要作用,是生物体生长发育的必需元素。在原核生物中镍离子作为多种酶的辅因子已经有较为全面的研究,但在真核生物中镍的代谢机制并不清晰,有待进一步解析。因此对于镍的代谢研究,无论是从生命机理本身还是解决实际镍的环境污染问题都具有重大意义。本课题以真核生物酿酒酵母细胞作为研究模型,利用分子生物学和遗传学的方法研究镍离子的代谢机制。通过高镍培养产生自发突变菌株并进行全基因组测序,用生物信息学的方法分析筛选出与镍代谢相关的基因,对其与镍的相互作用机制进行阐明。突变体基因组测序表明MTM1基因敲除菌株（mtm1?）在高镍条件下的生长显著优于野生型菌株,过量表达则表现出对镍的敏感性。镍处理测定结果表明MTM1基因敲除菌株内镍的含量与野生型相比无显著差别,而敲除株线粒体的镍含量则显著低于野生型菌株水平。体内实验证明镍离子能够恢复含锰超氧化物歧化酶（SOD2）... 

【文章来源】：上海师范大学上海市

【文章页数】：66 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 生物体内金属离子代谢研究进展
        1.1.1 金属离子在生物体中的作用
        1.1.2 金属离子在生物体中的代谢研究进展
        1.1.3 金属离子与人类的关系
    1.2 镍离子在生物体内代谢研究进展和发展动态
        1.2.1 镍金属污染研究现状
        1.2.2 镍离子在生物体内的功能
        1.2.3 镍离子在生物体内代谢研究进展
        1.2.4 镍离子对生物体的毒性研究进展
    1.3 MTM1 基因的研究进展
        1.3.1 MTM1 基因功能的研究
        1.3.2 超氧化物歧化酶(SOD)的分类与功能
        1.3.3 MTM1 基因与SOD2 的关系
    1.4 本课题研究的目的与意义
第2章 实验材料与方法
    2.1 实验材料
        2.1.1 实验试剂
        2.1.2 实验仪器与设备
        2.1.3 实验所用菌株
        2.1.4 实验所用引物
        2.1.5 实验所用质粒
    2.2 实验方法
        2.2.1 各种培养基的配置
        2.2.2 各种试剂的配置
        2.2.3 生长实验
        2.2.4 基因克隆
        2.2.5 酿酒酵母细胞线粒体的提取
        2.2.6 酿酒酵母细胞中金属离子含量的测定
        2.2.7 酿酒酵母细胞中体内SOD2 酶活性的分析
        2.2.8 酿酒酵母细胞中体外SOD2 酶活性的分析
        2.2.9 qRT-PCR反应测m RNA表达水平
        2.2.10 测量β-半乳糖苷酶活性实验(lacZ)
        2.2.11 蛋白印迹法分析(Western Blot)
        2.2.12 绿色荧光蛋白GFP标记法
        2.2.13 氧化压力对细胞生长的影响
第3章 结果与讨论
    3.1 筛选与镍离子代谢相关的基因
    3.2 镍离子吸收对mtm1Δ菌株的生长影响
    3.3 MTM1 基因过量表达对mtm1?菌株生长的影响
    3.4 不同培养基中mtm1?菌株对镍离子的吸收
        3.4.1 不同培养基中镍离子含量的测定
        3.4.2 不同培养基中mtm1?菌株对镍离子的吸收
    3.5 镍离子对mtm1?菌株中SOD2 酶活性的影响
    3.6 镍离子对mtm1?菌株SOD2 m RNA表达水平的影响
    3.7 氧化压力对mtm1?菌株的影响
    3.8 mtm1?菌株线粒体中镍离子含量的测定
    3.9 镍离子对酿酒酵母细胞内MTM1 基因的影响
        3.9.1 镍离子对Mtm1p表达水平的影响
        3.9.2 镍离子对Mtm1p在细胞内定位的影响
第4章 结论与展望
    4.1 结论
        4.1.1 酿酒酵母细胞中MTM1 基因对镍离子代谢调节
        4.1.2 镍离子对酿酒酵母细胞中MTM1 基因的影响
    4.2 未来展望
参考文献
攻读学位期间取得的研究成果
致谢


【参考文献】：
期刊论文
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[2]酿酒酵母菌生长特性的研究[J]. 刘龙海,李新圃,杨峰,罗金印,张哲,李宏胜.  中国草食动物科学. 2016(03)
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[5]利用酿酒酵母转座子文库筛选MTM1基因缺失表型相关基因[J]. 王娟,张玟洁,曾雅雪,蔡颖,孙驰程,周兵.  微生物学报. 2010(01)
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本文编号：3186750