芳香烴生物降解途徑蛋白質組學研究
發(fā)布時間:2021-12-19 05:47
芳香烴是一種重要的有機物,在環(huán)境中分布廣泛,對人類健康和生態(tài)環(huán)境具有很大危害性。由于芳香烴獨特物理化學結構,采用微生物一生物技術途徑治理、清除或降解轉化芳香烴類化合物污染是一種有效的方法。在后基因組時代,生物學研究重心從揭示生命的所有遺傳信息轉移到在整體水平上對生物功能的研究,其中,以蛋白質的功能和相互作用為主要目標的蛋白質組學研究成為最近的一個熱點。由于芳香烴是一種環(huán)境異生物質,微生物更多的是可能通過形成誘導酶系具備了新的代謝功能,同時,降解菌在實際環(huán)境中還面臨多種污染因子的脅迫,通過對壓力脅迫下降解菌蛋白質組學分析,能夠識別壓力應答的蛋白以及參與環(huán)境污染物代謝的酶,有助于我們深入了解生物降解的過程,也為探討微生物的進化趨勢和潛在的進化機制提供了證據(jù)。本項研究以環(huán)境中典型的芳烴污染物為研究對象,篩選分離獲得了具芳香烴降解能力的菌株;采用蛋白質組學的方法,分析了降解菌在不同壓力脅迫下降解途徑中的蛋白表達差異,在納米水平,觀察分析了降解菌在污染物脅迫下細胞膜表面結構的變化,并采用反向PCR等分子生物學方法,克隆與分析了降解途徑中的誘導酶。本研究所獲主要結論如下:(1)從東北老工業(yè)基地長期...
【文章來源】:華東師范大學上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:146 頁
【學位級別】:博士
【部分圖文】:
一l蛋白質組的研究策略
體水平上研究蛋白質表達及其功能顯得日益重要。2蛋白質組學的主要研究策略與技術路線由于對全部蛋白質的研究是非常困難的,在研究路線上有兩種截然不同的策略(圖2一1)。一種可稱為“竭澤法”,即采用高通量的蛋白質組研究技術分析生物體盡可能多甚至接近所有蛋白質,這是一個符合蛋白質組學本質的策略,但具體實施困難太大。另一種策略可稱為“功能法”,即研究不同時期細胞蛋白質組成的變化,如蛋白質在不同環(huán)境卜的斧異表達,以發(fā)現(xiàn)有差異蛋白質種類為土要日標。圖2一l蛋白質組的研究策略目前蛋白質組學的主要方法可按結構蛋白質織學和功能蛋白質組學分為兩大類。結構蛋白質組學研究的方面主要包括〔圖2一2),〔1)蛋白質結構測定土要以X一光衍射為土要研究手段;(2)分析測定蛋白質種類及數(shù)量以雙向電泳為土要手段,現(xiàn)在一張雙向電泳圖譜可辨出5000個~10000個蛋白質斑點;(3)質譜是對蛋白質鑒定的基本手段。在功能蛋白質組學方面,比較常用的研究方法有酵母雙雜交系統(tǒng)(及衍生出的單雜交系統(tǒng)、二雜交系統(tǒng))和反向雜交系統(tǒng)、免疫共沉淀技術、表面等離子技術、熒光能量轉移技術等。
如圖2一3所示,每個刺激子調控不同的分子。在A.t姍efacz’ens中,通過野生株與突變株在已知調控元件中的比對結果,區(qū)分出了RpoH一和HrcA依賴的調控子〔Rosenet刁了.,200幻。研究表明,在熱休克蛋白中,已知的調節(jié)子調控不到一平的熱休克蛋自的表達:A.t姍日角cz’en沖還存在有更多未知的熱休克蛋白的調控子?诳诳·口‘回。于圖2一3壓力刺激子功能間的相互重疊關系在蛋白質組學的早期研究中,主要關注活細胞暴露在芳烴化合物和壓力條件下的蛋白表達差異。如:Pseu故姍 Onasae八 ]gZDo朋注硫酸鹽缺乏條件卜的蛋白表達〔 Quadronietal.,1999〕
【參考文獻】:
期刊論文
[1]細菌降解多環(huán)芳烴上游途徑的遺傳學研究進展[J]. 張春楊. 微生物學通報. 2006(03)
[2]重金屬和多環(huán)芳烴復合污染對土壤酶活性的影響及定量表征[J]. 沈國清,陸貽通,洪靜波. 應用與環(huán)境生物學報. 2005(04)
[3]細菌Rieske型非血紅素鐵加氧酶研究進展[J]. 曲媛媛,周集體,王競,邢林林. 應用與環(huán)境生物學報. 2005(02)
[4]一株菲降解細菌的分離及其特性[J]. 仉磊,袁紅莉. 環(huán)境科學. 2005(01)
[5]重金屬生物吸附研究中蠟狀芽孢桿菌菌體微觀形貌的原子力顯微鏡觀察與表征[J]. 葛小鵬,潘建華,劉瑞霞,湯鴻霄. 環(huán)境科學學報. 2004(05)
[6]石油污染土壤微生物修復技術的研究進展[J]. 任華峰,單德臣,李淑芹. 東北農業(yè)大學學報. 2004(03)
[7]礦物油污染土壤中芳烴組分的生物降解與微生物生長動態(tài)[J]. 宋雪英,宋玉芳,孫鐵珩,周啟星. 環(huán)境科學. 2004(03)
[8]降解性細菌對菲誘導的蛋白及酶活性應答反應[J]. 鐘鳴,周啟星,許華夏,吳曉丹,李玉雙. 應用生態(tài)學報. 2004(05)
[9]人類基因組計劃與后基因組時代[J]. 駱建新,鄭崛村,馬用信,張思仲. 中國生物工程雜志. 2003(11)
[10]污染土壤中多環(huán)芳烴的微生物降解及其機理研究進展[J]. 陶雪琴,黨志,盧桂寧,易筱筠. 礦物巖石地球化學通報. 2003(04)
本文編號:3543872
【文章來源】:華東師范大學上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:146 頁
【學位級別】:博士
【部分圖文】:
一l蛋白質組的研究策略
體水平上研究蛋白質表達及其功能顯得日益重要。2蛋白質組學的主要研究策略與技術路線由于對全部蛋白質的研究是非常困難的,在研究路線上有兩種截然不同的策略(圖2一1)。一種可稱為“竭澤法”,即采用高通量的蛋白質組研究技術分析生物體盡可能多甚至接近所有蛋白質,這是一個符合蛋白質組學本質的策略,但具體實施困難太大。另一種策略可稱為“功能法”,即研究不同時期細胞蛋白質組成的變化,如蛋白質在不同環(huán)境卜的斧異表達,以發(fā)現(xiàn)有差異蛋白質種類為土要日標。圖2一l蛋白質組的研究策略目前蛋白質組學的主要方法可按結構蛋白質織學和功能蛋白質組學分為兩大類。結構蛋白質組學研究的方面主要包括〔圖2一2),〔1)蛋白質結構測定土要以X一光衍射為土要研究手段;(2)分析測定蛋白質種類及數(shù)量以雙向電泳為土要手段,現(xiàn)在一張雙向電泳圖譜可辨出5000個~10000個蛋白質斑點;(3)質譜是對蛋白質鑒定的基本手段。在功能蛋白質組學方面,比較常用的研究方法有酵母雙雜交系統(tǒng)(及衍生出的單雜交系統(tǒng)、二雜交系統(tǒng))和反向雜交系統(tǒng)、免疫共沉淀技術、表面等離子技術、熒光能量轉移技術等。
如圖2一3所示,每個刺激子調控不同的分子。在A.t姍efacz’ens中,通過野生株與突變株在已知調控元件中的比對結果,區(qū)分出了RpoH一和HrcA依賴的調控子〔Rosenet刁了.,200幻。研究表明,在熱休克蛋白中,已知的調節(jié)子調控不到一平的熱休克蛋自的表達:A.t姍日角cz’en沖還存在有更多未知的熱休克蛋白的調控子?诳诳·口‘回。于圖2一3壓力刺激子功能間的相互重疊關系在蛋白質組學的早期研究中,主要關注活細胞暴露在芳烴化合物和壓力條件下的蛋白表達差異。如:Pseu故姍 Onasae八 ]gZDo朋注硫酸鹽缺乏條件卜的蛋白表達〔 Quadronietal.,1999〕
【參考文獻】:
期刊論文
[1]細菌降解多環(huán)芳烴上游途徑的遺傳學研究進展[J]. 張春楊. 微生物學通報. 2006(03)
[2]重金屬和多環(huán)芳烴復合污染對土壤酶活性的影響及定量表征[J]. 沈國清,陸貽通,洪靜波. 應用與環(huán)境生物學報. 2005(04)
[3]細菌Rieske型非血紅素鐵加氧酶研究進展[J]. 曲媛媛,周集體,王競,邢林林. 應用與環(huán)境生物學報. 2005(02)
[4]一株菲降解細菌的分離及其特性[J]. 仉磊,袁紅莉. 環(huán)境科學. 2005(01)
[5]重金屬生物吸附研究中蠟狀芽孢桿菌菌體微觀形貌的原子力顯微鏡觀察與表征[J]. 葛小鵬,潘建華,劉瑞霞,湯鴻霄. 環(huán)境科學學報. 2004(05)
[6]石油污染土壤微生物修復技術的研究進展[J]. 任華峰,單德臣,李淑芹. 東北農業(yè)大學學報. 2004(03)
[7]礦物油污染土壤中芳烴組分的生物降解與微生物生長動態(tài)[J]. 宋雪英,宋玉芳,孫鐵珩,周啟星. 環(huán)境科學. 2004(03)
[8]降解性細菌對菲誘導的蛋白及酶活性應答反應[J]. 鐘鳴,周啟星,許華夏,吳曉丹,李玉雙. 應用生態(tài)學報. 2004(05)
[9]人類基因組計劃與后基因組時代[J]. 駱建新,鄭崛村,馬用信,張思仲. 中國生物工程雜志. 2003(11)
[10]污染土壤中多環(huán)芳烴的微生物降解及其機理研究進展[J]. 陶雪琴,黨志,盧桂寧,易筱筠. 礦物巖石地球化學通報. 2003(04)
本文編號:3543872
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