【摘 要】
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DNA甲基化作为表观遗传学的重要组成部分,是调控基因表达的一种重要方式,在细菌的生长以及生理代谢等方面发挥着重要的作用。Lacticaseibacillus casei（L.casei）Zhang分离自内蒙古地区传统发酵的酸马奶样品,是一株性能优良的益生菌。在前期的研究中,已经证实了L.casei Zhang基因组中存在6甲基腺嘌呤的DNA甲基化表型,并通过基因敲除,单分子实时测序等方法,发现pg
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DNA甲基化作为表观遗传学的重要组成部分,是调控基因表达的一种重要方式,在细菌的生长以及生理代谢等方面发挥着重要的作用。Lacticaseibacillus casei（L.casei）Zhang分离自内蒙古地区传统发酵的酸马奶样品,是一株性能优良的益生菌。在前期的研究中,已经证实了L.casei Zhang基因组中存在6甲基腺嘌呤的DNA甲基化表型,并通过基因敲除,单分子实时测序等方法,发现pglX基因是L.casei Zhang的6甲基腺嘌呤DNA甲基化控制基因。基于以上结果,本研究以DNA甲基转移酶突变体L.casei ZhangΔpglX及其野生型L.casei Zhang为研究对象,应用代谢组学和蛋白质组学的方法,比较L.casei ZhangΔpglX与L.casei Zhang在对数生长前期（4 h）和对数生长后期（12 h）的差异代谢物和差异表达蛋白质,探究DNA甲基化对干酪乳酪杆菌生长代谢的影响。具体研究结果如下:1.代谢组学结果表明:L.casei ZhangΔpglX与L.casei Zhang相比,在对数生长前期,共鉴定到23个差异代谢物;在对数生长后期,共鉴定到31个差异代谢物。差异代谢物主要包括碳水化合物、氨基酸、脂肪酸和有机酸等,显著富集的代谢通路有半乳糖代谢、糖酵解/糖异生、氨酰-t RNA生物合成,不饱和脂肪酸生物合成等通路。2.蛋白质组学结果表明:L.casei ZhangΔpglX与L.casei Zhang相比,在对数生长前期,共有122个差异表达蛋白质,其中显著上调的蛋白质有117个,显著下调的蛋白质有5个;在对数生长后期,共有149个差异表达蛋白质,其中显著上调的蛋白质有126个,显著下调的蛋白质有23个。差异表达蛋白质注释到的通路有碳水化合物代谢、氨基酸代谢、能量代谢、膜运输功能等;显著富集的代谢通路有磷酸转移酶系统（PTS）、果糖和甘露糖代谢、半乳糖代谢等通路。3.结合代谢组学和蛋白质组学结果,得到以下结论:（1）DNA甲基化影响菌株的碳水化合物代谢及能量代谢,尤其是由磷酸转移酶系统介导的与碳水化合物代谢相关的途径,以及与能量代谢相关的途径。（2）DNA甲基化影响菌株细胞膜脂肪酸的组成,调节菌株细胞膜的结构和功能,使细胞处于较好的生理状态,促进菌株的生长代谢。（3）DNA甲基化影响菌株对氨基酸的合成和利用,调节菌株的氨基酸代谢,进而影响菌株的生长。
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