微囊藻毒素生物降解研究

前言
第1章绪论1
1.1MCs的物化特性、种类及其毒性2
1.1.1MCs的种类及其结构特点2
1.1.2MCs的毒性3
1.2MCs的提纯与分析检测4
1.2.1MCs的提纯4
1.2.2MCs的分析检测5
1.3MCs的物理和化学去除法6
1.3.1物理法6
1.3.2化学法7
1.4MCs微生物降解研究进展8
1.4.1混合菌降解MCs8
1.4.2纯菌种降解MCs8
1.5MCs降解途径及分子机理研究进展11
1.5.1MCs酶催化降解11
1.5.2MCs微生物降解基因11
1.5.3MCs降解途径及分子机理12
1.6USTB-05菌株简介15
第2章研究的技术路线、研究方法与实验条件17
2.1研究思路及技术路线17
2.2实验条件19
2.2.1实验材料19
2.2.2实验设备19
2.2.3样品测试方法20
第3章菌株USTB-05降解MC-LR的特性研究22
3.1实验方法22
3.1.1USTB-05菌培养22
3.1.2MCs的提纯22
3.2氧气对USTB-05菌降解MC-LR的影响22
3.3温度对USTB-05菌降解MC-LR的影响23
3.4初始pH对USTB-05菌降解MC-LR的影响24
3.5不同条件下USTB-05菌的生长情况25
3.6USTB-05菌对MC-LR的降解动力学25
3.7本章小结26
第4章菌株USTB-05降解MC-LR的基因特性研究27
4.1实验方法27
4.1.1USTB-05菌无细胞提取液的制备27
4.1.2USTB-05菌基因组提取27
4.1.3质粒的提取28
4.1.4DNA凝胶电泳29
4.1.5目的片段回收29
4.1.6目的基因与pGEM-Teasy载体连接29
4.1.7连接产物转化至感受态细胞30
4.1.8测序31
4.2USTB-05菌无细胞提取液降解MC-LR特性31
4.3降解基因序列初步探索33
4.4降解基因序列反向PCR扩增35
4.5USTB-05菌降解MC-LR完整基因序列信息38
4.6降解基因序列分析41
4.7本章小结45
第5章MC-LR降解基因的克隆47
5.1基本思路47
5.2PCR扩增48
5.2.1引物设计48
5.2.2PCR反应条件50
5.2.3PCR反应结果分析51
5.3阳性克隆鉴定52
5.4基因测序及比对55
5.5本章小结56
第6章重组蛋白的诱导表达与活性验证58
6.1实验方法58
6.1.1目的蛋白电泳58
6.1.2重组菌CE提取59
6.2重组蛋白诱导表达59
6.3包涵体验证61
6.4重组菌A蛋白酶催化降解MC-LR活性验证63
6.5重组菌B蛋白酶催化降解MC-LR及第一个产物65
6.6重组菌C蛋白酶催化降解MC-LR及第二个产物67
6.7重组菌C蛋白酶催化降解第一个产物69
6.8重组蛋白活性验证归纳70
6.9本章小结71
第7章USTB-05菌降解MC-LR的途径及分子机理探讨72
7.1实验方法72
7.1.1降解产物生成72
7.1.2降解产物纯化73
7.2MC-LR降解产物质谱分析73
7.2.1产物A质谱分析73
7.2.2产物B质谱分析75
7.2.3产物C及产物D质谱分析78
7.3USTB-05菌降解MC-LR的途径及分子机理80
7.4本章小结83
第8章结论与展望85
8.1主要结论85
8.2主要创新点86
8.3展望86
参考文献87
附录AUSTB-05菌降解MC-LR完整基因序列信息95
附录B微囊藻毒素LR降解产物结构二级质谱分析102

微囊藻毒素(Microcystins，MCs)是一类能诱发肝脏肿瘤的单环七肽化合物，其化学性质稳定，常规水处理技术难以有效去除，而微生物法是去除MCs安全和有效的方法。靠前外在微生物降解MCs方面做了大量研究，但在微生物降解MCs的途径及其分子机理方面则少有深入报道。本书通过对1株高效降解MCs的菌株-鞘氨醇单胞菌USTB-05降解微囊藻毒素LR（MC-LR）的特性、降解基因信息的获取、降解基因的克隆与表达、酶的活性验证及降解产物的分子结构测定，得到鞘氨醇单胞菌USTB-05降解MC-LR的途径与分子机理。

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