沼泽红假单胞菌对镉的累积及蛋白组学研究

发布时间：2025-05-11 01:05

　　过量的镉摄入对人体和动植物会产生严重的危害,因此镉污染是近年来环境污染处理的一个热门问题。微生物对重金属离子具有较高的耐受能力和较强的累积能力,且具有成本低廉、环境友好等优点。所以微生物累积镉是较好的研究方向。实验利用沼泽红假单胞菌累积水体中镉元素,研究菌体累积镉的优化累积条件和菌株累积饱和后的释放;然后用TMT标记定量技术对未接触镉、初代累积镉及多代累积镉后的菌体进行蛋白组学分析,最后挑选表达差异量较大的蛋白进行荧光定量PCR实验。在对菌体累积镉条件的研究中,实验研究pH在3.5-8.5范围内菌株的生长情况及对镉的累积效率。结果表明沼泽红假单胞菌在pH=6.0-7.0范围内累积效率保持在88.9%-91.5%之间,菌株具有良好的生长情况和较强的镉累积能力,且菌株生长和镉累积呈正相关性。随后考察了Cd2+的初始浓度在40-200 mg/L范围内对菌株生长的影响,发现,在Cd2+初始浓度为80 mg/L和120 mg/L时累积效率分别为90.3%与80.2%,Cd2+初始浓度为120 mg/L时菌株的生长和对镉的累积均受到明显抑制。共存离子实验结果表明K+,Ca2+,Zn2+,Co2+与C...

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【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第1章 前言
    1.1 镉的危害
    1.2 镉的主要处理方法
        1.2.1 植物富集镉
        1.2.2 微生物累积镉
    1.3 微生物耐镉机制
        1.3.1 胞外沉淀
        1.3.2 细胞表面累积
        1.3.3 胞内作用
    1.4 蛋白组学及其在微生物累积镉机制中的应用
        1.4.1 蛋白组学技术
        1.4.2 蛋白组学在微生物镉累积中的应用
    1.5 研究目的与意义
第2章 沼泽红假单胞菌累积镉及动力学研究
    2.1 材料
        2.1.1 主要试剂
        2.1.2 主要仪器
    2.2 方法
        2.2.1 菌株及生长环境
        2.2.2 pH对沼泽红假单胞菌的生长和累积镉的影响
        2.2.3 Cd²⁺初始浓度对沼泽红假单胞菌累积镉的影响
        2.2.4 共存离子对沼泽红假单胞菌累积镉的影响
        2.2.5 沼泽红假单胞菌累积镉动力学
        2.2.6 XRD分析
        2.2.7 累积后释放
    2.3 结果分析
        2.3.1 pH对沼泽红假单胞菌的生长和累积镉的影响
        2.3.2 Cd²⁺初始浓度对沼泽红假单胞菌累积镉的影响
        2.3.3 共存离子对沼泽红假单胞菌累积镉的影响
        2.3.4 沼泽红假单胞菌累积镉动力学
        2.3.5 XRD分析
        2.3.6 累积后释放
    2.4 讨论
第3章 蛋白组学分析
    3.1 材料
        3.1.1 主要材料与试剂
        3.1.2 主要设备
        3.1.3 主要分析软件
    3.2 方法
        3.2.1 预处理
        3.2.2 蛋白提取、胰酶酶解及TMT标记
        3.2.3 高效液相色谱分级
        3.2.4 液相色谱-质谱连用
        3.2.5 数据库搜索
        3.2.6 蛋白注释方法
        3.2.7 蛋白功能富集及聚类分析
        3.2.8 蛋白互作网络分析
    3.3 结果分析
        3.3.1 蛋白鉴定
        3.3.2 表达差异蛋白统计及样品重复性检测
        3.3.3 表答差异蛋白的亚细胞定位
        3.3.4 GO注释分类分析差异表达蛋白
        3.3.5 COG蛋白功能分类
        3.3.6 KEGG通路分析表达差异蛋白
        3.3.7 PPIs分析表达差异蛋白
    3.4 讨论
        3.4.1 蛋白鉴定结果讨论
        3.4.2 数据分析讨论
第4章 差异蛋白基因的转录定量分析
    4.1 材料
        4.1.1 主要试剂
        4.1.2 主要仪器及设备
    4.2 方法
        4.2.1 总RNA提取
        4.2.2 RNA中DNA去除
        4.2.3 逆转录
        4.2.4 荧光定量PCR
    4.3 结果
        4.3.1 RNA提取
        4.3.2 实时荧光定量PCR结果
        4.3.3 ahp和sod基因表达差异的比较
    4.4 讨论
结论
致谢
参考文献
攻读学位期间取得学术成果
附录A
附录B



本文编号：4044605