群体感应对Novosphingobium pentaromativorans US6-1的细胞表面特性,菲去除和铜耐受的影响

来源 :浙江大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:zhang1118168
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
群体感应(Quorum sensing,QS)是调控细菌生理活动的一种重要机制,如生物膜的形成,胞外聚合物(Extracellular polymeric substance,EPS)的产量等,这些生理活动会进一步影响细菌的细胞表面特性,以及细菌与环境污染物的相互作用,因此QS很可能以影响细胞表面特性的方式参与生物修复。目前国内外关于QS对多环芳烃(Polycyclic aromatic hydrocarbons,PAHs)移除和细菌的Cu2+耐受性的影响机理的研究仍较少。Novosphingobium pentaromativorans US6-1是一株既可以降解多种PAHs,又可以通过生产酰基高丝氨酸内酯(Acyl-homoserine Lactones,AHLs)分子来产生QS的细菌。因此本文以US6-1为研究对象,探究QS对于细胞表面特性的调控特点及QS缺失是否会进一步影响细菌的菲去除及耐受Cu2+的能力。本研究首先对US6-1的两株敲除AHLs合成关键酶基因(novI/novR)的突变株?novI和?novR分别构建了回补株,命名为?novI(p CM62-novI)和?novR(p CM62-novR)。其次分别在P5Y3富营养条件下,以菲为主要碳源的寡营养条件下,以及含不同浓度的Cu2+培养条件下检测了野生株WT_US6-1(wild type,WT),突变株?novI和?novR,以及回补株?novI(p CM62-novI)和?novR(p CM62-novR)的细胞表面特性。接着在以菲为单一污染和铜-菲复合污染条件下探究QS缺失对于US6-1去除菲的影响。最后根据q RT-PCR分析进一步从基因表达层面探究QS缺失对于细菌表面特性及菲去除的影响。本文得到的主要结论如下:(1)交互共养实验的结果表明novI和novR回补成功,且这两个基因都是US6-1产生AHLs的必需基因。在P5Y3富营养条件下,QS缺失对US6-1的生长趋势没有显著影响,却使得突变株的表面疏水性显著升高;EPS产量显著降低;其细胞膜表面官能团C-O-C延伸振动发生变化及细胞膜表面通透性增大。根据q RT-PCR结果分析,?novI体内负责合成鞘糖脂关键酶基因spt的表达量相对上调,而?novR体内负责合成EPS糖基转移酶Eps D的基因epsd的表达量相对下调,这在一定程度上支持了突变株关于细胞表面疏水性和EPS产量的测量结果。(2)在以菲为主要碳源的寡营养培养条件下,野生株和突变株的生长趋势基本一致。突变株的细胞表面疏水性约是野生株和回补株的3倍,三者的EPS产量相近。菲使得突变株膜表面的C-O-C官能团的振动以及细胞膜的通透性都高于野生株,结果表明QS缺失使得突变株表面特性受到菲的影响更大。在平板生物膜和液体静置培养检测菲去除的实验中,突变株对菲去除的效率高于野生株,且突变株体内PAHs降解通路上大多数酶基因的相对表达量显著上调,结果表明QS对US6-1的菲去除有负调控作用。(3)US6-1能耐受1 mmol/L Cu2+。Cu2+对US6-1的细胞表面疏水性和官能团没有很大的影响。Cu2+使得US6-1的EPS产量和细胞膜通透性增大,且ΔnovI的生长和表面特性受到Cu2+的影响更大。Cu2+使得WT_US6-1和?novI(p CM62-novI)的细胞膜电负性降低,ΔnovI的细胞膜电负性反而升高。结果表明QS对US6-1的表面特性有一定的保护作用。在铜-菲复合污染培养第3天时,随着Cu2+的浓度升高,菌株的菲去除率增加,且ΔnovI的菲去除率在含Cu2+培养的条件下高于WT_US6-1和ΔnovI(p CM62-novI)。而在铜-菲复合污染培养第5天时,US6-1的菲去除率在0.5 mmol/L Cu2+培养条件下最高,且ΔnovI的菲去除率在1mmol/L Cu2+培养条件下显著低于WT_US6-1和ΔnovI(p CM62-novI)。结果表明0.5 mmol/L Cu2+可以促进US6-1对菲的去除,QS缺失使得ΔnovI的菲去除率受Cu2+的影响更大,但具体影响机制有待进一步的探究。
其他文献
近年来,上市公司并购浪潮汹涌,并购交易在资本市场中的作用显得尤为重要,许多公司开始采用业绩承诺这一调整估值溢价的工具来降低并购的风险。随着业绩承诺在并购重组中应用
目的咳嗽变异性哮喘(cough variant asthma,CVA)是哮喘的一种特殊类型,以慢性咳嗽为主要或唯一的临床表现。CVA是我国及至全球范围内导致慢性咳嗽的重要病因之一,在我国约有1
本文主要研究了二维以及三维全空间和半空间上的狄拉克算子的本性谱,以及半空间上带磁场的狄拉克算子的特征值问题.本文主要分为三个部分.本文第一部分主要是介绍本文需要用到的的一些基础知识.第一章介绍关于狄拉克方程的背景和选题的意义以及国内外的研究现状,还有本文的主要结果.第二章介绍本文所需要的相关的预备知识(本性谱,狄拉克算子,傅里叶变换,广义函数,索伯列夫空间等).本文第二部分主要研究二维以及三维全空
本文分别通过熔融和溶液共混制备了全同聚丙烯(iPP)/伊利石(illite)和聚偏氟乙烯(PVDF)/illite纳米复合材料,利用差示扫描量热法(DSC)、偏光显微镜(POM)、透射电子显微镜(TEM
随着工业化进程的不断加快,人类生活中燃油机动车的保有量持续增加,造成大气污染物中的氮氧化物(NOx)的比例也逐年递增,对空气和人类健康将造成严重影响。因此,研究并制备出
激光是二十世纪最伟大的发明之一。而其中固体激光应用非常广泛,特别是在金属加工、医学、工业制造等方面,如眼科手术,红绿蓝(RGB)光源激光打印机和放映机,环境测量等。历史上,科学家们使用单晶或玻璃被用作固态激光器的增益介质,首先成功的是梅曼在1960年设计的红宝石激光器,而自从1964年人们使用Nd:YAG(Nd:Y3Al5O12)单晶在室温下成功产生连续波激光振荡以来,使用单晶的固体激光器的设计不
目前,我国正处于城市高速发展时期,建成区面积也随之迅速扩大。在中国过去的几十年里,政府形成了一套以“经营城市”理念为指导、以土地市场为核心的运作体系,这对城市发展产
实体企业金融化现象在我国愈发普遍,一方面产融结合是现代企业规模发展的重要模式,但另一方面过度金融化也会引起“金融和实体经济的失衡”。已有研究大多集中在金融化对实体经济的抑制作用,比如减少固定资产投资、减少企业创新、增加融资成本等,但忽视了金融化的积极作用,也鲜有文章从金融稳定的方向研究金融化的影响。中国股票市场是一个以散户为主体的不成熟市场,反复发生的暴涨暴跌行情不仅严重扰乱金融体系的稳定,也造成
经济一体化已成为当今世界经济发展的主流,随着国际经济一体化程度的提高,OFDI在全球经济中的地位日趋上升。2002年,党的十六大明确提出全面提高对外开放水平,坚持“走出去”
上世纪九十年代Weinberg提出可以通过手征微扰论先构造核子散射势能,然后将散射势能代入Lippmann-Schwinger方程(LSE)或者薛定谔方程来计算相应散射振幅的方法来计算核子相互作用问题。随后这一方法在真空中核子—核子散射问题的研究中得到广泛应用,并取得了很多非常成功的成果。之后又有学者尝试将这套有效场论推广到核物质中,在非微扰框架下进行了初步尝试,没有太成功的结果。而对于LSE中的