果糖对大肠杆菌趋化和运动的影响
发布时间：2021-10-24 21:03
在自然界中,生物体能够根据外部环境的变化,从而做出反应,这就是生命现象的基础。这些反应是通过涉及组成这些生物的单个细胞来实现的。以细菌行为为例,选择大肠杆菌（Escherichia coli）作为模型生物,并利用分子生物学技术和统计物理模型,从鞭毛运动的角度研究了分子和细胞的运动行为。果糖,是葡萄糖的同分异构体。胆碱是人类的半必需营养素,机体除了从作为大分子磷脂酰胆碱（PC）的一部分获取胆碱以外,不能通过其他途径生成胆碱。在这里,我们通过使用微流控和乳胶小球标记鞭毛法,表征了大肠杆菌对0m M至50m M不同浓度果糖,以及对不同浓度胆碱的趋化和运动行为,以及果糖对大肠杆菌在物体表面聚集的影响。基于以上考虑,我们将通过添加不同营养因子来系统研究细菌运动行为的改变以及趋化系统的变化。本论文的研究结果,主要有下面几个方面:（1）果糖可以促进大肠杆菌的生长,并且随着浓度的增加,促进效果增强,当浓度高于5m M后,促进生长的效果没有继续增强。（2）果糖显著降低野生型大肠杆菌逆时针（CCW）转动速度,并且CCW转动速度在0.1m M,1m M,10m M浓度显著性降低,但是对顺时针（CW）转动速度...
【文章来源】：合肥工业大学安徽省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：65 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
大肠杆菌的形状图
第一章绪论5性[46]，故其受体蛋白具有高灵敏度。图1.2大肠杆菌趋化信号转导网络示意图Fig1.2SchematicdiagramofE.colichemotacticsignaltransductionnetwork（引自SourjikV,WingreenNS.Respondingtochemicalgradients:bacterialchemotaxis.CurrentOpinioninCellBiology.2012Apr;24(2):262-268）近年来，国外专家普遍通过描绘受体蛋白甲基化水平的改变速率与系统活性之间的关系曲线F（a）来测量趋化系统对外部刺激反映。例如，在2010年，Shimizu等研究过两者之间的关系曲线[47-51]，两年后，Yuan又更新了该曲线的测量方式，即采用较为简单的阶跃响应[52]，由此为后续对于趋化系统的研究拓宽了思路，提供了新的方向。前文提到，整个细菌的趋化系统包括3部分，当然，科学家的研究并未止
合肥工业大学专业硕士研究生学位论文8大肠杆菌已被用作模型生物，广泛用于研究分子生物学中的运动行为的研究。前文已针对大肠杆菌的运动状态和鞭毛马达转动方向以及两者关系进行详细论述。细菌想要向前运动时，可通过逆针旋转所有马达将鞭毛凝结成螺旋束而实现；当细菌想要原地打转时，可通过顺时针旋转马达将鞭毛螺旋束打开而实现[76-80]。细菌可通过上述机制实现位置的移动。具体如图1.3所示。自然界的物种成千上万，每一种都经历了漫长的进化过程，当然，单鞭毛生物也可通过鞭毛的摆动实现位置的移动，如溶藻弧菌（Vibrioalginolyticus）[81]、新月柄杆菌（Caulobactercrescentus）[82]。其与大肠杆菌都存在鞭毛结构，但因为鞭毛数量不同，因此运动方式各异[82-85]，不再赘述。图1.3大肠杆菌的运动状态示意图Fig1.3SchematicdiagramofthemovementstateofE.coli（引自openi.nlmnih.gov/detailedresult.php?img=3000427_pcbi.1001004.g001&req=4）1.4大肠杆菌的鞭毛马达首先要指出的是，除了本节着重论述的大肠杆菌的鞭毛马达，还存在各种结构和功能各异的分子马达，其在于胞体中，很大程度上影响着细胞的生命过程。迄今为止，生物学家已经发现的马达就有很多种，例如解螺旋酶、鞭毛马达等。前者沿DNA链进行解螺旋，后者通过与大肠杆菌相似的转动机制控制细菌的运动形式。通过研究者对自然界中的生物进行分析可知，其生物体内存在各种类型的分子马达。按细胞层面可将这些分子马达分为两大类，一类是位于原核细胞中的分子马达，例如大肠杆菌的鞭毛马达和沙门氏杆菌的鞭毛马达等；另一类是位于真核细胞中的分子马达，例如人体细胞中的肌动蛋白、动力蛋白、驱动蛋白等。这两类不同的分子马达由于所处的细胞差异，或更进一步说是进化的差异性
【参考文献】：
期刊论文
[1]细菌运动及趋化信号转导网络的研究[J]. 袁军华. 中国科学技术大学学报. 2014(05)
本文编号：3455975
【文章来源】：合肥工业大学安徽省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：65 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
大肠杆菌的形状图
第一章绪论5性[46]，故其受体蛋白具有高灵敏度。图1.2大肠杆菌趋化信号转导网络示意图Fig1.2SchematicdiagramofE.colichemotacticsignaltransductionnetwork（引自SourjikV,WingreenNS.Respondingtochemicalgradients:bacterialchemotaxis.CurrentOpinioninCellBiology.2012Apr;24(2):262-268）近年来，国外专家普遍通过描绘受体蛋白甲基化水平的改变速率与系统活性之间的关系曲线F（a）来测量趋化系统对外部刺激反映。例如，在2010年，Shimizu等研究过两者之间的关系曲线[47-51]，两年后，Yuan又更新了该曲线的测量方式，即采用较为简单的阶跃响应[52]，由此为后续对于趋化系统的研究拓宽了思路，提供了新的方向。前文提到，整个细菌的趋化系统包括3部分，当然，科学家的研究并未止
合肥工业大学专业硕士研究生学位论文8大肠杆菌已被用作模型生物，广泛用于研究分子生物学中的运动行为的研究。前文已针对大肠杆菌的运动状态和鞭毛马达转动方向以及两者关系进行详细论述。细菌想要向前运动时，可通过逆针旋转所有马达将鞭毛凝结成螺旋束而实现；当细菌想要原地打转时，可通过顺时针旋转马达将鞭毛螺旋束打开而实现[76-80]。细菌可通过上述机制实现位置的移动。具体如图1.3所示。自然界的物种成千上万，每一种都经历了漫长的进化过程，当然，单鞭毛生物也可通过鞭毛的摆动实现位置的移动，如溶藻弧菌（Vibrioalginolyticus）[81]、新月柄杆菌（Caulobactercrescentus）[82]。其与大肠杆菌都存在鞭毛结构，但因为鞭毛数量不同，因此运动方式各异[82-85]，不再赘述。图1.3大肠杆菌的运动状态示意图Fig1.3SchematicdiagramofthemovementstateofE.coli（引自openi.nlmnih.gov/detailedresult.php?img=3000427_pcbi.1001004.g001&req=4）1.4大肠杆菌的鞭毛马达首先要指出的是，除了本节着重论述的大肠杆菌的鞭毛马达，还存在各种结构和功能各异的分子马达，其在于胞体中，很大程度上影响着细胞的生命过程。迄今为止，生物学家已经发现的马达就有很多种，例如解螺旋酶、鞭毛马达等。前者沿DNA链进行解螺旋，后者通过与大肠杆菌相似的转动机制控制细菌的运动形式。通过研究者对自然界中的生物进行分析可知，其生物体内存在各种类型的分子马达。按细胞层面可将这些分子马达分为两大类，一类是位于原核细胞中的分子马达，例如大肠杆菌的鞭毛马达和沙门氏杆菌的鞭毛马达等；另一类是位于真核细胞中的分子马达，例如人体细胞中的肌动蛋白、动力蛋白、驱动蛋白等。这两类不同的分子马达由于所处的细胞差异，或更进一步说是进化的差异性
【参考文献】：
期刊论文
[1]细菌运动及趋化信号转导网络的研究[J]. 袁军华. 中国科学技术大学学报. 2014(05)
本文编号：3455975
本文链接：https://www.wllwen.com/projectlw/swxlw/3455975.html
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