嗜酸性喜温硫杆菌σ 54 因子调控基因发掘与连四硫酸盐代谢途径探究

发布时间：2024-02-18 18:13

　　嗜酸性喜温硫杆菌(Acidithiobacillus caldus,A caldus)是一种中度嗜酸嗜热的化能自养硫氧化细菌,革兰氏阴性,能够以单质硫,硫代硫酸盐,连四硫酸盐,亚硫酸盐,硫化物为能源进行生长。最适生长温度为45 ℃,最适pH为2-2.5。A.caldus在生物浸矿,煤的生物脱硫,污泥处理等方面有着重要作用。σ因子是细菌转录调控机制中的关键,σ54是一类独特的转录因子,由rpoN基因编码。在A.caldus MTH-04中,σ54具体调控哪些基因并不明确,转录调控网络还不健全。硫代谢是A.caldus 重要的生理特征,其中连四硫酸盐介导的硫代硫酸盐代谢途径(S41Ipathway)是硫代谢中的关键步骤,通过该途径可以进行硫代硫酸盐和连四硫酸盐的相互转化。本研究围绕A.caldus中σ54因子和S41 pathway开展研究,主要包括以下几部分内容。一、A.caldus MTH-04中σ54调控基因的分析。因为A.caldus MTH-04基因组注释不完整,本文通过两种方式进行σ54调控的基因的生物信息学分析。(1)由于A.caldus MTH-04与A.caldus SM...

【文章页数】：88 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第一章 研究背景
    1.1 硫循环在自然界中的作用
    1.2 生物浸矿的原理和应用
    1.3 嗜酸性喜温硫杆菌
    1.4 σ因子的研究进展
    1.5 S₄I途径研究进展
    1.6 本论文的研究内容与意义
        1.6.1 研究内容
        1.6.2 研究意义
第二章 RpoN调控基因的生物信息学分析
    2.1 引言
    2.2 RpoN与启动子结合的高度保守序列
    2.3 RpoN氨基酸序列的理化性质分析
    2.4 RpoN蛋白结构预测和分析
        2.4.1 功能结构预测和分析
        2.4.2 二级结构预测和分析
        2.4.3 三级结构预测和分析
    2.5 σ⁵⁴调控的基因的预测和分析
第三章 RpoN与预测调控基因的凝胶阻滞分析
    3.1 引言
    3.2 材料与方法
        3.2.1 菌株与质粒
        3.2.2 实验试剂和实验仪器
        3.2.3 培养基和培养条件
        3.2.4 分子生物学相关操作
        3.2.5 SDS-PAGE相关实验操作
        3.2.6 重组蛋白表达和纯化
        3.2.7 预测基因启动子片段引物设计
        3.2.8 凝胶阻滞分析
    3.3 实验结果与讨论
        3.3.1 凝胶阻滞分析RpoN与预测启动子间的相互作用
    3.4 本章小结
第四章 rpoN过表达菌株转录水平分析
    4.1 引言
    4.2 材料与方法
        4.2.1 菌株与质粒
        4.2.2 试剂与仪器
        4.2.3 培养基与培养条件
        4.2.4 实验方法
    4.3 实验结果与讨论
        4.3.1 RNA质量检测
        4.3.2 rpoN过表达菌株转录水平分析
    4.4 本章小结
第五章 tetH敲除株在连四硫酸盐刺激下的生长特性
    5.1 引言
    5.2 材料与方法
        5.2.1 菌株
        5.2.2 试剂与仪器
        5.2.3 实验方法
    5.3 实验结果与讨论
        5.3.1 tetH敲除株在添加硫粉的Starkey-K₂S₄O₆液体培养基中生长观测
        5.3.2 tetH敲除株在添加硫粉的Starkey-K₂S₄O₆液体培养基中生长曲线及连四硫酸盐消耗分析
    5.4 本章小结
第六章 tetH敲除株在连四硫酸盐刺激下的转录分析
    6.1 引言
    6.2 材料与方法
        6.2.1 菌株
        6.2.2 试剂与仪器
        6.2.3 培养基与培养条件
        6.2.4 实验方法
    6.3 实验结果与讨论
    6.4 本章小结
第七章 全文总结与展望
    7.1 本论文的创新点
    7.2 本论文的不足之处与展望
参考文献
致谢
学位论文评阅及答辩情况表



本文编号：3902315