航天诱变BAA6的耐氧菌株筛选及耐氧功能研究

来源 :甘肃农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:Z_PEPSI
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动物双歧杆菌(Bifidobacterium animals)BAA6分离自广西巴马健康长寿老人的粪便,具有预防或改善腹泻或便秘、提高机体免疫力、调节肠道菌群等功效。本研究对搭载神舟十一号返回式飞船的BAA6进行分离纯化,得到10株突变株,以耐氧系数为评价指标对菌株进行筛选,并对野生株与突变株的遗传稳定性、生长曲线、不同氧浓度条件(氧气浓度为0%、5%、10%、15%和21%)下菌株的活菌数等指标进行测定并对菌株的菌落形态进行观察;利用全基因组重测序获得基因突变信息,利用荧光定量PCR技术对突变基因在10%氧浓度下的存活率和突变菌株NADH氧化酶活性的变化来验证突变菌株的耐氧性能是否提高。研究结果为BAA6氧气耐受机制提供了新的证据,并为选育优良耐氧性能益生菌的工作提供了新思路。主要研究结论总结如下:(1)动物双歧杆菌BAA6在经过航天诱变返回地面后得到10株突变株,其中有5株耐氧系数显著高于野生菌株(p<0.05),突变株MN-Gup在经过30次传代后耐氧系数稳定且始终高于野生株;通过生长曲线测定发现耐氧突变株的生长趋势与野生株相似但高于野生株;在5%氧气浓度下时,耐氧突变株的OD600值以及活菌数均高于野生株;经过形态学及扫描电镜观察发现野生株与耐氧突变株在表观形态上并没有差异,同时耐氧突变株的耐酸和耐胆盐性能也未发生改变而突变株的表面疏水性显著高于野生株。(2)采用全基因组重测序方法获得突变基因,通过变异位点的分析最终确定发生突变的基因一共有4个,分别是BAA6RS04435、BAA6RS05735、BAA6RS06425和BAA6RS08120。其中BAA6RS04435基因编码膜蛋白,被预测为电导阳离子通道的结构基础,其空间结构发生了改变;BAA6RS05735基因编码MFS转运蛋白,为促进葡萄糖转运体,空间结构并没有发生改变;BAA6RS06425和BAA6RS08120为假定蛋白,其功能至今还不明确,空间结构也没有发生改变。因此,通过生物学信息分析发现,BAA6RS04435编码的蛋白功能改变的可能性很大。(3)根据异源基因超量表达分析得到基因BAA6RS04435相对表达量比空载对照含量高,高出4.9倍;突变株的NADH氧化酶活性在氧气浓度为0%和5%条件下时显著高于野生株A6,同时随着氧气浓度的升高呈上升趋势。因此,动物双歧杆菌BAA6经过航天诱变后经过筛选最终获得一株耐氧突变株MN-Gup且遗传稳定,确定耐氧突变株的突变基因BAA6RS04435由于其空间结构发生了变化,有可能使菌株对氧气耐受性发生改变。
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