芳香烃生物降解途径蛋白质组学研究
发布时间：2021-12-19 05:47
芳香烃是一种重要的有机物，在环境中分布广泛，对人类健康和生态环境具有很大危害性。由于芳香烃独特物理化学结构，采用微生物一生物技术途径治理、清除或降解转化芳香烃类化合物污染是一种有效的方法。在后基因组时代，生物学研究重心从揭示生命的所有遗传信息转移到在整体水平上对生物功能的研究，其中，以蛋白质的功能和相互作用为主要目标的蛋白质组学研究成为最近的一个热点。由于芳香烃是一种环境异生物质，微生物更多的是可能通过形成诱导酶系具备了新的代谢功能，同时，降解菌在实际环境中还面临多种污染因子的胁迫，通过对压力胁迫下降解菌蛋白质组学分析，能够识别压力应答的蛋白以及参与环境污染物代谢的酶，有助于我们深入了解生物降解的过程，也为探讨微生物的进化趋势和潜在的进化机制提供了证据。本项研究以环境中典型的芳烃污染物为研究对象，筛选分离获得了具芳香烃降解能力的菌株；采用蛋白质组学的方法，分析了降解菌在不同压力胁迫下降解途径中的蛋白表达差异，在纳米水平，观察分析了降解菌在污染物胁迫下细胞膜表面结构的变化，并采用反向PCR等分子生物学方法，克隆与分析了降解途径中的诱导酶。本研究所获主要结论如下：（1）从东北老工业基地长期...
【文章来源】：华东师范大学上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：146 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
一l蛋白质组的研究策略
体水平上研究蛋白质表达及其功能显得日益重要。2蛋白质组学的主要研究策略与技术路线由于对全部蛋白质的研究是非常困难的，在研究路线上有两种截然不同的策略(图2一1)。一种可称为“竭泽法”，即采用高通量的蛋白质组研究技术分析生物体尽可能多甚至接近所有蛋白质，这是一个符合蛋白质组学本质的策略，但具体实施困难太大。另一种策略可称为“功能法”，即研究不同时期细胞蛋白质组成的变化，如蛋白质在不同环境卜的斧异表达，以发现有差异蛋白质种类为土要日标。图2一l蛋白质组的研究策略目前蛋白质组学的主要方法可按结构蛋白质织学和功能蛋白质组学分为两大类。结构蛋白质组学研究的方面主要包括〔图2一2)，〔1)蛋白质结构测定土要以X一光衍射为土要研究手段;(2)分析测定蛋白质种类及数量以双向电泳为土要手段，现在一张双向电泳图谱可辨出5000个~10000个蛋白质斑点;(3)质谱是对蛋白质鉴定的基本手段。在功能蛋白质组学方面，比较常用的研究方法有酵母双杂交系统(及衍生出的单杂交系统、二杂交系统)和反向杂交系统、免疫共沉淀技术、表面等离子技术、荧光能量转移技术等。
如图2一3所示，每个刺激子调控不同的分子。在A.t姗efacz’ens中，通过野生株与突变株在已知调控元件中的比对结果，区分出了RpoH一和HrcA依赖的调控子〔Rosenet刁了.，200幻。研究表明，在热休克蛋白中，已知的调节子调控不到一平的热休克蛋自的表达:A.t姗日角cz’en冲还存在有更多未知的热休克蛋白的调控子。口口口·口‘回。于图2一3压力刺激子功能间的相互重叠关系在蛋白质组学的早期研究中，主要关注活细胞暴露在芳烃化合物和压力条件下的蛋白表达差异。如:Pseu故姗 Onasae八 ]gZDo朋注硫酸盐缺乏条件卜的蛋白表达〔 Quadronietal.，1999〕
【参考文献】：
期刊论文
[1]细菌降解多环芳烃上游途径的遗传学研究进展[J]. 张春杨. 微生物学通报. 2006(03)
[2]重金属和多环芳烃复合污染对土壤酶活性的影响及定量表征[J]. 沈国清,陆贻通,洪静波. 应用与环境生物学报. 2005(04)
[3]细菌Rieske型非血红素铁加氧酶研究进展[J]. 曲媛媛,周集体,王竞,邢林林. 应用与环境生物学报. 2005(02)
[4]一株菲降解细菌的分离及其特性[J]. 仉磊,袁红莉. 环境科学. 2005(01)
[5]重金属生物吸附研究中蜡状芽孢杆菌菌体微观形貌的原子力显微镜观察与表征[J]. 葛小鹏,潘建华,刘瑞霞,汤鸿霄. 环境科学学报. 2004(05)
[6]石油污染土壤微生物修复技术的研究进展[J]. 任华峰,单德臣,李淑芹. 东北农业大学学报. 2004(03)
[7]矿物油污染土壤中芳烃组分的生物降解与微生物生长动态[J]. 宋雪英,宋玉芳,孙铁珩,周启星. 环境科学. 2004(03)
[8]降解性细菌对菲诱导的蛋白及酶活性应答反应[J]. 钟鸣,周启星,许华夏,吴晓丹,李玉双. 应用生态学报. 2004(05)
[9]人类基因组计划与后基因组时代[J]. 骆建新,郑崛村,马用信,张思仲. 中国生物工程杂志. 2003(11)
[10]污染土壤中多环芳烃的微生物降解及其机理研究进展[J]. 陶雪琴,党志,卢桂宁,易筱筠. 矿物岩石地球化学通报. 2003(04)
本文编号：3543872
【文章来源】：华东师范大学上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：146 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
一l蛋白质组的研究策略
体水平上研究蛋白质表达及其功能显得日益重要。2蛋白质组学的主要研究策略与技术路线由于对全部蛋白质的研究是非常困难的，在研究路线上有两种截然不同的策略(图2一1)。一种可称为“竭泽法”，即采用高通量的蛋白质组研究技术分析生物体尽可能多甚至接近所有蛋白质，这是一个符合蛋白质组学本质的策略，但具体实施困难太大。另一种策略可称为“功能法”，即研究不同时期细胞蛋白质组成的变化，如蛋白质在不同环境卜的斧异表达，以发现有差异蛋白质种类为土要日标。图2一l蛋白质组的研究策略目前蛋白质组学的主要方法可按结构蛋白质织学和功能蛋白质组学分为两大类。结构蛋白质组学研究的方面主要包括〔图2一2)，〔1)蛋白质结构测定土要以X一光衍射为土要研究手段;(2)分析测定蛋白质种类及数量以双向电泳为土要手段，现在一张双向电泳图谱可辨出5000个~10000个蛋白质斑点;(3)质谱是对蛋白质鉴定的基本手段。在功能蛋白质组学方面，比较常用的研究方法有酵母双杂交系统(及衍生出的单杂交系统、二杂交系统)和反向杂交系统、免疫共沉淀技术、表面等离子技术、荧光能量转移技术等。
如图2一3所示，每个刺激子调控不同的分子。在A.t姗efacz’ens中，通过野生株与突变株在已知调控元件中的比对结果，区分出了RpoH一和HrcA依赖的调控子〔Rosenet刁了.，200幻。研究表明，在热休克蛋白中，已知的调节子调控不到一平的热休克蛋自的表达:A.t姗日角cz’en冲还存在有更多未知的热休克蛋白的调控子。口口口·口‘回。于图2一3压力刺激子功能间的相互重叠关系在蛋白质组学的早期研究中，主要关注活细胞暴露在芳烃化合物和压力条件下的蛋白表达差异。如:Pseu故姗 Onasae八 ]gZDo朋注硫酸盐缺乏条件卜的蛋白表达〔 Quadronietal.，1999〕
【参考文献】：
期刊论文
[1]细菌降解多环芳烃上游途径的遗传学研究进展[J]. 张春杨. 微生物学通报. 2006(03)
[2]重金属和多环芳烃复合污染对土壤酶活性的影响及定量表征[J]. 沈国清,陆贻通,洪静波. 应用与环境生物学报. 2005(04)
[3]细菌Rieske型非血红素铁加氧酶研究进展[J]. 曲媛媛,周集体,王竞,邢林林. 应用与环境生物学报. 2005(02)
[4]一株菲降解细菌的分离及其特性[J]. 仉磊,袁红莉. 环境科学. 2005(01)
[5]重金属生物吸附研究中蜡状芽孢杆菌菌体微观形貌的原子力显微镜观察与表征[J]. 葛小鹏,潘建华,刘瑞霞,汤鸿霄. 环境科学学报. 2004(05)
[6]石油污染土壤微生物修复技术的研究进展[J]. 任华峰,单德臣,李淑芹. 东北农业大学学报. 2004(03)
[7]矿物油污染土壤中芳烃组分的生物降解与微生物生长动态[J]. 宋雪英,宋玉芳,孙铁珩,周启星. 环境科学. 2004(03)
[8]降解性细菌对菲诱导的蛋白及酶活性应答反应[J]. 钟鸣,周启星,许华夏,吴晓丹,李玉双. 应用生态学报. 2004(05)
[9]人类基因组计划与后基因组时代[J]. 骆建新,郑崛村,马用信,张思仲. 中国生物工程杂志. 2003(11)
[10]污染土壤中多环芳烃的微生物降解及其机理研究进展[J]. 陶雪琴,党志,卢桂宁,易筱筠. 矿物岩石地球化学通报. 2003(04)
本文编号：3543872
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