一、两个跨多属感染的放线菌噬菌体(论文文献综述)
刘亚[1](2021)在《黄色黏球菌PAAR蛋白功能及其携带毒素机制研究》文中进行了进一步梳理微生物栖息在各种复杂的环境中,与其他生物相互合作或相互竞争。为了对空间和营养进行争夺,微生物进化出了多种攻击或防御手段来提高自身竞争力并对抗资源竞争者。分泌蛋白毒素是微生物广泛使用的一种限制竞争者生长的策略。毒素不仅可以帮助微生物在种内或种间的各种冲突中形成竞争优势,也与致病菌对人类、动物和植物的致病机制有关。因此,微生物分泌的蛋白毒素对自然生态系统和人类健康的影响都不容忽视,具有重要的研究价值。Ⅵ型分泌系统(type Ⅵ secretion system,T6SS)是广泛分布于革兰氏阴性细菌中的分泌蛋白毒素效应物的重要方式。T6SS毒素效应物参与了许多重要的生理过程,包括细菌间的相互作用以及致病菌的致病性,因此近来备受研究者关注。T6SS是由至少13个核心组分构成的多组分纳米分子机器,类似于倒置的噬菌体尾巴,其中 Hcp(hemolysin co-regulated protein)内管蛋白、VgrG(valine-glycine repeat protein G)蛋白和 PAAR(proline-alanine-alanine-arginine)蛋白组成了用于毒素效应物传递的中央穿刺复合物,通过注射的方式将毒素分泌到相邻的靶细胞中。PAAR蛋白位于T6SS中央穿刺结构的顶端,在VgrG蛋白上形成了尖锐的圆锥形延伸,可以将效应物结构域加载到到穿刺复合物的尖峰上。PAAR蛋白的作用是增加整个T6SS的锋刃性,并负责在靶细胞膜上形成开口。PAAR蛋白的失活通常不会完全影响T6SS的功能,但会造成其无法杀死特定的靶细胞,因此PAAR蛋白被认为对T6SS介导的效应物分泌和细胞的杀伤能力至关重要。目前已被鉴定的PAAR相关毒素并不多,但已显示出复杂的分泌模式。例如,直接融合作为PAAR蛋白的延伸结构域,或与PAAR蛋白直接非共价结合。因此研究PAAR蛋白及其携带毒素机制具有重要意义。黄色黏球菌DK1622(Myxococcus DK1622)是黏细菌的模式菌株。实验室前期使用转座子对黄色黏球菌DK1622随机插入,筛选得到9株独立的突变株,这些突变株可以各自与野生菌株形成可见的菌落界线,不同的突变株之间也会产生菌落界线,但自身菌株之间菌落可以融合。插入的基因位点分散分布在DK1622基因组中。5个插入位点位于的基因及其上游紧密相邻的基因是分别同源的,已经通过实验证明其中一个插入位点位于的基因是免疫蛋白基因,上游是AHH核酸酶毒素效应物基因。免疫蛋白缺陷突变株与野生型邻近接种培养时形成稳定的菌落界线;混合共培养时突变株则被野生型杀死。DK1622基因组中只有一组完整的具有功能的T6SS编码基因簇(MXA4800-MXAN4813),并且已利用冷冻电镜技术在其细胞中观察到了 T6SS复合体结构。我们实验室在黄色黏球菌基因组中鉴定到6个PAAR编码基因,均远离T6SS编码基因簇。6个PAAR编码基因上下游均存在一些功能未知的同源基因,构成6个paar基因簇。这6个PAAR蛋白中,4个是仅含有PAAR结构域的单结构域蛋白,而另外2个则为多结构域蛋白。其中4个单结构域的paar基因簇均与能与野生菌株产生菌落界线的突变株的插入位点基因有关,PAAR编码基因的上下游均存在编码新型核酸酶毒素-免疫蛋白的基因对。其中一个基因簇含有的编码新型核酸酶毒素-免疫蛋白系统的基因对是已经经过实验证明的那组,并且PAAR蛋白和T6SS对此核酸酶毒素的输出都是必需的。其他两个多结构域paar基因簇中是否编码毒素效应物-免疫蛋白系统尚不清楚,并且也不清楚这6个远离T6SS编码基因簇的PAAR编码基因如何帮助毒素效应物分泌。本文在实验室前期研究的基础上,以黄色黏球菌DK1622为例,研究了PAAR蛋白相关毒素及其分泌机制。DK1622两个多结构域蛋白中的PAAR结构域都位于N末端,并且序列高度相似,而C端延伸区域(C-terminal extended domain,CTD)则检测不到序列同源性也均未识别到已知的结构域。这两个多结构域PAAR蛋白除了 N端序列相似外,它们在基因组中的基因邻居也高度相似,构成了两个paar基因簇。这两个组成和组织方式高度相似的基因簇具有完全不同的细胞功能,一个与菌落融合不相容表型有关,而另一个则与抗真菌活性有关。进一步的实验证明,两个多结构域PAAR蛋白都具有毒性,而它们下游基因则分别编码可以失活相应毒素的免疫蛋白。在其他黏细菌基因组中也识别到许多序列相似的paar基因簇,而它们至少具有7种不同的PAAR蛋白的C端结构域。因此,这些结果表明,序列高度相似的paar基因可以通过携带不同的C端序列实现功能上的巨大改变。多结构域PAAR蛋白通过C端结构域携带毒素输出,对于黄色黏球菌DK1622编码的4个单结构域PAAR蛋白携带毒素输出的机制,本文也进行了研究。这4个PAAR蛋白在基因组中也都具有相似的基因邻居,并且周边都有编码核酸酶毒素-免疫蛋白系统的基因对。这4个基因簇可能具有相似的工作模式,本文重点关注了 PAAR蛋白MXAN0044和它的基因邻居。实验结果显示,敲除MXAN 0044基因和未知功能的MX4N0045基因会导致核酸酶毒素MXAN0050不能输出,但MXAN0050与MXAN0044之间并没有直接的相互作用。MXAN0045蛋白与MXAN0044、MXAN0050均具有相互作用。同时,由于MXAN0045蛋白与MXAN0050结合可以部分抑制毒素活性,从而使免疫蛋白基因MXAN0049敲除株可以存活。因此,这些结果表明,单结构域PAAR蛋白携带毒素的机制复杂,MXAN0045(PRK06147)是一种可以介导PAAR蛋白与毒素结合的新型衔接子蛋白。黄色黏球菌单结构域PAAR蛋白输出毒素需要借助可能的新型衔接子MXAN0045蛋白。衔接子是负责介导T6SS针尖复合物(PAAR蛋白或VgrG蛋白)与其同源效应物相互作用的蛋白。本文也在原核生物基因组中大规模分析了 3类已知的衔接子(DUF1795、DUF2169和DUF4123)和1类新型衔接子(PRK06147)。基因组上下文分析显示,已知的3类衔接子蛋白的基因邻居均高几率编码T6SS针尖复合物和毒素效应物同源物。基于这一特征,反向查询了针尖复合物和毒素同源物的基因邻居,识别到1类新型衔接子蛋白(PRK06147),而在黄色黏球菌DK1622中鉴定到的MXAN一0045正是此类蛋白。这4类衔接子虽然蛋白大小不同,但等电点均在5.6-6.2之间,并且均主要是单结构域蛋白,并广泛分布在细菌基因组中,尤其是变形菌。在4类衔接蛋白的基因邻居中共识别到了 1356个潜在的毒素基因,其中超过60%由衔接蛋白下游前两个基因编码。这些毒素基因的蛋白产物来自多达92个家族,并且其中2/3目前在公共数据库中仍被注释为假设蛋白或者未知功能。已注释的毒素蛋白大都具有酶活性,并且多数与核酸相关。4类衔接子都能与多种效应物相关,并且种类各有偏好。因此,这些结果表明,4类衔接子都可以作为有效的标志物来识别其基因邻居中的T6SS毒素效应物。黄色黏球菌DK1622编码的6个PAAR蛋白都显现出来不同的功能与输出机制,在此研究基础上,进一步在原核生物基因组中对PAAR蛋白进行了系统地分析。共识别到了 4万多个PAAR同源物,并通过系统发育关系将其分为8种类型以及16种亚型。PAAR蛋白不但与T6SS相关,还与细胞外可收缩注射系统(extracellular contractile injection system,eCIS)相关。有趣的是,在系统发育关系上与这两种分泌系统相关的PAAR蛋白之间没有明显的界线,是混杂的,PAAR蛋白在两种分泌系统间存在通用性。同时,超过80个家族的PAAR相关的潜在毒素也被识别到了,PAAR蛋白相关毒素具有多样的种类与活性,1种PAAR亚型能够与多种家族的毒素相关,一个家族的毒素也能够与多种的PAAR亚型相关。根据地球微生物组计划(Earth Microbiome Project,EMP)数据,确定了编码paar基因的原核生物是广泛存在于全球各类环境中的。编码paar基因,尤其是编码多拷贝的paar基因,有助于原核生物类群适应多样的环境。因此,这些结果表明,PAAR蛋白的存在可以使原核生物的武器库更加丰富,有助原核生物在复杂多样的栖息地获得生存优势。总之,本文通过在原核生物基因组中的大规模生物信息学分析和在黄色黏球菌DK1622中进行的一系列实验工作,对PAAR蛋白及其携带毒素机制进行了全面系统的研究。本文发现黄色黏球菌多结构域PAAR蛋白可以携带不同的C端毒素结构域,这极大丰富了黄色黏球菌的武器库并扩展了其的攻击能力。PAAR蛋白在T6SS和eCIS两种分泌系统间具有通用性,PAAR相关毒素具有活性和种类多样性,揭示了 PAAR蛋白在原核生物生存竞争中发挥重要功能。同时,本文也通过研究单结构域PAAR携带毒素的输出机制,从而发现了新型衔接子蛋白,并系统分析所有4类衔接子同源物,丰富了对PAAR蛋白携带毒素机制的了解。本文基于对PAAR蛋白的研究还识别到数千个毒素基因,其中大多数过去是未知功能的,这些新发现有助于增加对原核生物毒素系统的认识。本文的研究成果可能对蛋白质机器的组装、病原菌致病性、微生物群体的作用关系等多方面研究具有借鉴意义,识别到的新型毒素和免疫蛋白也可能具有潜在的生物技术上的应用前景。
张雅[2](2021)在《口腔健康促进对脑卒中患者口腔微生态作用的研究》文中进行了进一步梳理背景:世界卫生组织定义脑卒中(Stroke)为“以突然发病、迅速出现持续24小时以上的局限性或弥散性脑功能障碍为临床特征,可引起器质性脑损伤或死亡的一组脑血管疾病”,其临床类型包括缺血性卒中和出血性卒中。发生脑卒中后,大约85%患者在急性期会出现上肢的功能性障碍,导致口腔自我卫生保健难以实施。而脑卒中肺炎并发症(pneumonia complicating stroke)的患病率在脑卒中急性期为20%-60%,是脑卒中并发症中治疗最为棘手、预后最差的,其死亡风险是其他脑卒中患者的三倍。系统性地使用抗生素并不能有效地预防肺炎并发症的发生。口腔内的机会致病菌主要包括真菌、金黄色葡萄球菌和需氧/兼性厌氧革兰氏阴性杆菌。已有相关文献发现脑卒中患者对于口腔机会致病菌的携带率高于其在正常人群中的携带率,并且发生肺部感染的非脑卒中免疫功能低下人群的口腔漱口样本与肺泡灌洗液样本中某些机会致病菌的染色体DNA限制性内切酶片段的分布模式相似。因此建立口腔机会致病菌是否与非脑卒中免疫功能低下人群的医院获得性肺炎、呼吸机相关肺炎等感染的发生存在相关性的假说。本研究通过对急性脑卒中患者实施口腔干预措施,控制口腔机会致病菌的种类和相对丰度,从而降低脑卒中肺炎并发症的发生。并采用新一代宏基因测序技术,比较“口腔机会致病微生物组”和“肺炎并发症致病微生物组”在物种结构层面上的多样性和相似性,甄选出参与脑卒中肺炎并发症发生的“口腔机会致病微生物组”,为口腔机会致病菌与脑卒中肺炎并发症的相关性提供直接确凿的证据。目的:综合判断口腔健康促进是否具有常规纳入脑卒中综合治疗的价值:(1)临床水平上,明确口腔健康促进是否可以降低脑卒中肺炎并发症的发生和提高脑卒中病人的生命质量;(2)微生物水平上,甄选出参与肺炎发生的“口腔机会致病微生物组”,明确口腔健康促进对其种类和相对丰度的作用。方法:本研究面向新发脑卒中3日内的患者进行为期6个月的随机、单盲、平行对照试验,随访在入组后的1,3,7天和1,3,6个月进行。在基线评估后,每对脑卒中患者和其家庭照顾者将后以1:1的比例被随机分配到干预组和对照组。(1)干预组的受试者提供可以维持6个月使用量的电动牙刷、0.2%洗必泰葡萄糖酸钠漱口水(10ml每日两次)和口腔卫生宣教(OHI);(2)对照组提供OHI。并在随机分组之前的1次基线口腔健康状况评估(DMFT,PI,BOP,LOA)和主观健康评估(SF-12,OHIP,GOHAI),和实施后干预措施的1周、1个月、3个月、6个月的4次随访评估。此外,在患者住院期间入组后第1、3、5、7日对未发生脑卒中肺炎并发症的研究对象进行口腔漱口样本密集采样。对于发生肺炎并发症的研究对象,我们在肺炎发生后24小时内采集其呼吸道吸痰样本。然后配对脑卒中肺炎并发症患者的肺炎发生前的口腔漱口样本和肺炎发生后的呼吸道吸痰样本。对于入组一周后的已经出院脑卒中患者,因大部分研究对象已经出院,不再可能获取发生肺炎后24小时之内的呼吸道吸痰样本。但我们将继续收集研究对象在实施干预措施后1个月、3个月、6个月的口腔漱口样本。目前关于口腔机会致病菌与肺炎相关性的研究中多采用传统选择性培养、16S r RNA克隆测序技术,以及脉冲场凝胶电泳的技术手段(PFGE)存在一定的主观性和局限性,无法从病原水平上为口腔机会致病菌与脑卒中肺炎并发症的相关性提供直接证据,因此本实验采用新一代宏基因测序技术。可以为我们展示出样本中所有菌群的物种结构(种类和物种在环境中的相对丰度的定量信息),测序结果精确,为我们研究与疾病相关的口腔微生物提供了新的视角。结果:总共招募98名受试者,失访17人,一周后81人仍在参与实验。两组患者的临床和主观口腔健康指标以及社会人口背景在基线时相似(p>0.05)。在此期间,没有患者发生吸入性肺炎。组间比较,两组间在各时间点的alpha多样性均无显着差异。主坐标分析(PCo A)显示,随着时间的推移,两个类群的物种组成没有明显的分离。链球菌(Streptococcus)、卟啉单胞菌(Porphyromonas)、奈瑟菌(Neisseria)和梭形杆菌(Fusobacterium)是在所有时间点均为优势种。值得注意的是,被公认为肺炎相关呼吸性病原体之一的肠杆菌在干预组的相对丰度持续下降,而对照组则在第5天升高并达到峰值。结论:虽然在所观察的受试者中未发生吸入性肺炎,但密集采样可用于监测口腔呼吸道病原体的动态变化,为多学科卒中治疗纳入口腔健康干预提供证据。
宋任泰[3](2020)在《AHBA阳性菌的分离筛选及其中两株菌的产物挖掘与生物合成研究》文中认为抗生素耐药性问题是全球公共卫生领域当前面临的主要威胁之一,研发与已知抗生素缺少交叉耐药性的新型药物是持续的社会需求。放线菌作为主要的小分子药物来源一直备受到天然产物化学家的青睐,几十年来,尽管放线菌的分离方法并未发生根本性的变革,但放线菌天然产物的研究已经由传统的活性指导为主的发现方式逐渐变革为基因(簇/组)序列指导为主的发现方式,序列指导发现新天然产物使得其生物合成研究的开展变得顺理成章,生物合成研究获得的新知识反过来又可以促进天然产物的理性发现,形成良性循环,有望引起天然产物研究的再次复兴。本论文从土壤放线菌选择性分离与优选、两株高新颖性菌株的基因组挖掘和挖掘产物的生物合成三方面开展了系统的研究。通过放线菌的选择性分离和去重复,我们从来自全国各地的55份土壤样品中分离获得了 779株放线菌,其中稀有放线菌276株,占比35.4%。通过PCR筛选兼具保守性和特异性的AHBA合酶基因,我们共获得了 54株AHBA合酶基因阳性菌(S001-S054),部分菌株由于保存后未能成功复苏,实际获得AHBA 阳性菌44株。我们从中挑选了 AHBA合酶基因新颖性最高的两株链霉菌S001和S006进行了基因组测序,开展进一步的天然产物挖掘工作。基因组扫描显示Streptomyces sp.S006基因组大小约8.07 Mb,该菌的AHBA合酶基因位于基因组中唯一的典型安莎基因簇中,课题组其他同学尝试对该基因簇进行激活未果,进一步的分析提示,尽管该基因簇的AHBA合酶序列新颖,但基于酰胺合酶的进化分析显示其产物很可能为已知安莎rubradirin,因此,我们放弃了该基因簇。然而,使用安莎加载结构域检索时,我们发现S006中存在一个与安莎具有进化关联的Ⅰ型-Ⅲ型聚酮杂合基因簇(后命名为vemS006),推测其起始单元与AHBA结构类似。通过过表达LAL家族调控基因vemR,我们成功激活了该基因簇,通过扩大发酵和追踪分离,分离鉴定了其产物venemycin(2)及其氯代新结构衍生物2-chloro-venemycin(1)。VemS006基因簇中存在两个黄素依赖卤代酶(Flavin-Dependent Halogenase,FDH)基因vemJ/K和一个可能起辅助作用的黄素还原酶(Flavin Reductase,FR)基因vemL。我们首先尝试使用CRISPR/cas9技术对vemJ/K进行敲除,其中vemK未能获得敲除株,vemJ敲除后化合物1的合成并不受影响。因此,我们改变策略,尝试通过VemJ/K/L蛋白的异源表达和生化表征来研究其卤代过程。一系列的体外生化实验表明,VemK负责venemycin(2)的卤代,不过令人意外的是,在没有黄素还原酶VemL的情况下,VemK仍然能够高效地催化卤代反应。与多数卤代酶相同,VemK可以同时催化氯代和溴代,氯代时,VemK对venemycin的kcat值为 0.209±0.007 min-1,Km 值为 0.616±0.075 μM,kcat/Km值为 0.3397 μM-1.min-1,而催化溴代反应时,VemK对venemycin的kcat值为0.139±0.004 min-1,Km值为0.515±0.058 μM,kcat/Km值为0.2707 μM-1.min-1,结果显示VemK更倾向于向venemycin的吡喃酮环上引入氯原子。令人意外的是,VemJ虽然无法直接催化venemycin(2)的卤代,但其存在的情况下,可以在一定程度上提高VemK的催化活性。由于VemK是一类新颖的单组份卤代酶,我们通过同源建模和分子对接尝试寻找其可能存在的隐藏FR功能域,定点突变实验揭示了两个氨基酸残基T315和R317很可能通过与NADH结合在VemK的FAD/FADH2再生循环中发挥着关键作用。Streptomyces sp.S001分离自青岛崂山土样,该菌基因组大小为10.43 Mb,含有27条典型的次级代谢基因簇。我们使用多种激活策略对该菌中可能编码新天然产物的基因簇进行了操作,但未能实现定向激活。有意思的是,在对sm1、sm5进行调控基因过表达和在sm25中插入ermEp*强启动子时,均意外激活了sm8,获得了新化合物SRT-A1(5),从结构上判断SRT-A1可能是Ⅲ型聚酮产物1,3,6,8-四羟基萘(1,3,6,8-tetrahydroxynaphthalene,THN)的二聚化产物。敲除sm8-P450基因终止了 SRT-A1合成并在13.8 min处积累了分子量为194.0796的新产物(与THN分子量相差2),说明该P450酶可能参与了二聚化过程,目前,这一可能的中间产物还在分离鉴定中。在进行SRT-A1生物合成研究的过程中,我们还鉴定了 Ⅱ型聚酮基因簇sm3的新骨架芳香聚酮产物SRT-A7(6)。综上所述,我们通过对55份土样的选择性分离,建立了一个包含779株放线菌的菌种库,其中AHBA合酶基因阳性菌44株,对序列新颖程度最高的S001和S006进行了产物挖掘,从S006中鉴定了 venemycin(2)及其新结构衍生物2-chloro-venemycin(1),从 S001 中鉴定了新化合物 SRT-A1(5)和 SRT-A7(6)。通过生物合成研究,从VemS006基因簇中鉴定并详细表征了新颖的单组份FDH卤代酶VemK,VemK是链霉菌中首个单组份FDH,同时也是首个催化吡喃酮卤代的FDH。对S001中发现的两类新化合物,我们也开展了初步的生物合成研究。总体来看,放线菌甚至是许多链霉菌中仍存在大量新颖的次级代谢途径,可能合成新天然产物,但如何有有效地释放这些合成潜力仍然面临着诸多挑战。本论文开展的天然产物定向挖掘成功率不高,未来还需要应用或开发更多/更有效的激活方法开展进一步的工作。
李虹娇[4](2020)在《阪崎克罗诺杆菌噬菌体分离、筛选、特性及应用研究》文中认为阪崎克罗诺杆菌可引起新生儿严重败血症、脑膜炎、坏死性小肠结肠炎等疾病,是一种重要的食源性致病菌。对其防治一般采用化学消毒制剂或高温灭菌等方式,但随着抗性菌株的出现和食品非热杀菌的需要,寻找新型替代防控方法迫在眉睫。噬菌体由于其特异性强、副作用小、成本较低、不产生耐药抗性菌株有可能成为一种新型生物灭菌剂。本文以阪崎克罗诺杆菌为指示菌,从河涌中分离并筛选得到宿主范围较宽的噬菌体,研究了噬菌体基本生物学特性,全基因序列特征及其在乳制品中的杀菌效果。主要结果如下:1.以阪崎克罗诺杆菌(ATCC25944)为宿主菌,从广州河涌水中分离出三株裂解性噬菌体TBC-1、TBC-2及TBC-3,这三株噬菌体都表现出宿主裂解能力。噬菌体TBC-1与TBC-2边缘清晰透亮,TBC-3拥有不规则边缘且空斑模糊。经宿主谱测定,TBC-1(100%),TBC-3(77.8%)以及TBC-2(55.6%)对本实验室的阪崎克罗诺杆菌菌株(n=9)均有良好裂解能力。2.噬菌体TBC-1与TBC-3表现出不同的生物学特性。TBC-1的衣壳为二十面体,具有可收缩性尾部,最佳感染复数(Optimal Multiplicity of infection Optimal MOI,感染复数(MOI)=噬菌体滴度(PFU/ml)/宿主菌浓度(CFU/ml))为0.001,一步生长曲线显示其潜伏期20 min,爆发期50 min,爆发量100。该噬菌体在温度区间40~50℃及p H=4~10之间保持其效价稳定,对阪崎克罗诺杆菌有较好的裂解杀菌效果,MOI越高抑制效果越好。在4℃下,不同介质(脱脂冷冻干燥乳粉、甘油、LB肉汤)中7个月内保持较稳定的滴度;TBC-3为二十面体,具有不可收缩性长尾,其最佳感染复数0.1,无法测得其一步生长曲线。结合其噬菌斑及电镜形态推断,TBC-3属于温和性噬菌体。3.噬菌体TBC-1属于肌尾噬菌体科,Ounavirinae亚科,Kolesnikvirus属。TBC-1可被限制性核酸内切酶Eco R I切成8条带,推断其遗传物质为ds DNA,分子量约50kb。全基因组测序结果显示,该噬菌体基因组全长85313 bp,平均GC含量43.88%,开放阅读框(ORFs)118个,其中已知功能阅读框29个,其余为假定蛋白表达序列。已知功能模块被分为结构、包装、DNA复制与修复、核苷酸代谢、裂解及其他蛋白六大模块,无溶原基因出现。进化树显示其属于肌尾噬菌体科,Ounavirinae亚科,Kolesnikvirus属。4.噬菌体TBC-1对乳制品中阪崎克罗诺杆菌抑菌效果显着。通过对阪崎克罗诺杆菌ATCCBAA894及ATCC12868在不同MOI(10,100,1000)下杀菌效果评估,TBC-1在不同MOI下对ATCCBAA894均有抑菌效果,MOI越高抑菌效果越佳。TBC-1仅在MOI=1000下抑制ATCC12868生长。在不同MOI和温度下,对液态脱脂牛乳及乳粉中ATCC25944和ATCCBAA894杀菌实验结果表明,TBC-1在25℃下抑菌效果优于37℃;MOI=104时TBC-1的抑菌效果优于MOI=102。37℃下,MOI=106时TBC-1可抑制脱脂牛乳中的ATCCBAA894生长,却不能抑制脱脂乳粉中ATCCBAA894,显示食品基质影响噬菌体抑菌效力。在适当条件(37℃脱脂牛乳MOI=106及25℃脱脂乳粉MOI=104)下,TBC-1对ATCCBAA894生长抑制效果优于对指示菌ATCC25944抑制效果,显示宿主不同抑菌效果不同。论文研究结果表明:本实验分离得到的裂解噬菌体TBC-1具有显着的广谱灭菌效果,在牛乳及乳粉中能够有效抑制两种阪崎克罗诺杆菌的污染,能够应用于乳制品和其他易感食品阪崎克罗诺杆菌污染风险防控,可进一步开发成为一种针对耐药菌的新型灭菌剂。
刘晓文[5](2020)在《铜绿假单胞菌裂解性噬菌体的药理学研究与应用》文中提出铜绿假单胞菌是临床中常见的条件致病菌之一,能够引起畜禽及人类较高的死亡率。铜绿假单胞菌存在固有抗药性,且随着抗生素使用,获得抗药性增强。在加强抗药性监测,精准使用抗生素的同时,噬菌体治疗是减抗降抗的理想选项。噬菌体特异性感染细菌,有比细菌更多的种类和数量,并且通过变异产生更多的可选择噬菌体,这解决了抗生素种类太少的局限;噬菌体在细菌中以每次上百数量复制,远超过细菌二分裂的效率,少量的噬菌体就能够在短期内使大量的宿主菌裂解死亡,并随着宿主菌消长,被动物机体代谢,解决了抗生素残留问题。本研究分离鉴定不同来源的铜绿假单胞菌及其特异性裂解性噬菌体,通过细菌抗药性流行病学分析、噬菌体生物学性质、基因组学和药理学分析,探索噬菌体与抗生素的联合抗菌作用规律,用于防治肉种鸡臭蛋,取得了可靠的结果。1.通过对山东省不同来源的164株铜绿假单胞菌进行O-抗原血清型、H-抗原鞭毛型分型,发现主要血清型为G型(27.16%)、I型(22.84%)、B型(10.49%),其余血清型较为分散;鞭毛型与来源之间无显着相关性;貂源、鸡源及人源的菌株血清型和鞭毛型不相关,鸭源F血清型和鞭毛A型相关。2.对铜绿假单胞菌进行药敏检测,结果显示铜绿假单胞菌抗药水平较高,多重抗药比率为53.3%。对碳青霉烯类的美罗培南相对敏感,而对氟喹诺酮类的环丙沙星和氧氟沙星、头孢菌素的头孢噻肟和头孢他啶以及氨基糖苷类的庆大霉素有较高的抗药性,其中最普遍的多抗表型为CIP-CTX-GEN-CAZ-OFX。3.分离得到132株噬菌体,进行裂解谱测定,发现对142株铜绿假单胞菌裂解谱较宽,裂解率为10-52%;选择一株广谱噬菌体进行生物学特性测定,潜伏期30min,爆发期约为60min,效价为1.4×1013pfu·mL-1,稳定性较好,不存在抗药性基因、毒素基因和整合酶,在预防和治疗铜绿假单胞杆菌感染方面有潜在应用价值。4.建立了噬菌体药理学技术体系和研究方法,对噬菌体处理前后的细菌进行药敏检测,发现噬菌体处理后的细菌抗生素敏感性增强,且联合抗生素和噬菌体比单一使用抗生素或噬菌体的抑菌效果都增强,为应对高抗药性及多重抗药性菌株提供了联合用药可行途径。5.对肉种鸡孵化场的臭蛋进行菌群宏基因组16SrDNA分析和分离菌株感染鸡蛋回归试验,确定铜绿假单胞菌感染种蛋形成臭蛋;噬菌体涂抹种蛋蛋壳表面,可使铜绿假单胞菌所致的臭蛋率降低30%,且噬菌体不影响种蛋发育,安全性较高,可为种蛋孵化过程的噬菌体疗法提供了实验基础。
尉骁[6](2020)在《肝硬化患者长期预防性服用利福昔明-α对肠道微生物组及其耐药性的影响》文中提出研究背景:慢性肝病是常见疾病,据估计2019年国内肝硬化人数预计为160万。肝硬化患者伴肝性脑病的发生率至少为30%-45%。目前国内用于肝性脑病预防及治疗的主要药物有门冬氨酸鸟氨酸、乳果糖、拉克替醇,利福昔明-α。其中利福昔明-α是利福霉素衍生物,口服吸收少,主要在肠道发挥药效作用,2013年《中国肝性脑病诊治共识意见》推荐利福昔明-α为预防肝性脑病复发的常用药物。人体肠道菌群种类多样,含有细菌,古菌,真菌,病毒多种微生物。这些肠道菌群不仅有维持人体能量代谢,稳态等多种重要生理学功能,还可以影响人类的心理跟行为,肠道菌群的失衡会引起多种严重的疾病。同时肠道菌群也是“细菌耐药基因库”,在肠道特殊的空间内,不同细菌间基因交流比较频繁,有利于耐药基因的播散。利福昔明-α为肠道作用的抗菌药物,目前关于肝硬化病人长期预防性使用利福昔明-α前后,肠道菌群,肠道耐药组改变情况的临床研究很少,相关机制的研究也罕见报道。研究目的:明确肝硬化病人长期预防性使用利福昔明-α对肠道菌群的影响,分析肠道微生物组耐药性的变化情况,探究利福昔明-α对肠道菌群的作用机制,为肝硬化病人合理长期预防性使用该药物提供依据。研究方法:通过入选标准及排除标准选取肝硬化患者为研究对象,经患者知情同意后,服用利福昔明-α药物12周,根据研究流程表定期对患者进行体格检查,临床表现随访,记录合并用药情况,检查血常规,尿常规,肝、肾功能,CTP评分,评估患者依从性,记录患者的不良反应。分别于患者服用利福昔明-α药物前1天、用药后1、2、4、6、8、10、12周,采集患者粪便标本,提取宏基因组,进行二代高通量测序。采用生物信息学方法分析患者用药过程中菌群结构、菌群多样性、菌群功能的变化情况,分析肠道耐药相关基因种类,数量及丰度的变化情况,了解利福昔明-α对肠道菌群中菌株基因组的影响。研究结果:第一部分肝硬化患者长期服用利福昔明-α对肠道菌群影响的临床研究1.本研究共纳入37名研究对象,其中完成服药周期有21名患者,平均年龄56周岁,男女性别比例为13:8,完成疗程患者中,5名患者发生肝性脑病,有4名患者有腹泻症状,无其他并发症。2.利福昔明-α服用过程中肝硬化患者血氨浓度降低,NCT,DST结果改善,其他生化指标无明显改变。3.采集完成研究周期的21名患者粪便标本164份。第二部分肝硬化患者长期服用利福昔明-α对肠道菌群的影响1.提取粪便宏基因组经检测合格151份(来自20名患者),完成测序后每个样本测序数据量大于10G。2.基于物种主成分,主坐标分析,按照不同病人进行分类,不同病人肠道菌群组成结构无显着性差异。按照服药时间分组,患者不同时间肠道菌群结构无显着性差异。3.肝硬化患者整体服用利福昔明-α期间,香农指数及西普森指数均未发生明显变化,分别稳定在2.3及0.8左右,肠道菌群的多样性未发生明显变化。4.肝硬化患者肝性脑病的发生是由于肠道菌群埃希菌属、克雷伯菌属、韦恩菌属等菌株增长导致的菌群失衡引起,发作过程中菌群多样性降低。利福昔明-α对这些菌株的抑制作用较小。5.肝硬化患者与健康对照组相比有43个有统计学差异的宏基因组物种(MGS),其中19个MGS在健康组富集,24个在肝硬化患者组富集。6.利福昔明-α服药期间健康组富集的19个MGS中,有9种发生富集。肝硬化组富集的24个MGS中,17个发生减少,其余MGS未发生明显改变。7.患者服用利福昔明-α期间,肠道菌群代谢通路绝大多数保持相对稳定,仅有涉及分支氨基酸代谢,瓜氨酸生物合成,几丁质降解等少数代谢通路发生改变,其中脂多糖,芳香氨基酸代谢通路降低。发作肝性脑病患者肠道菌群脂多糖代谢增强。第三部分肝硬化患者长期服用利福昔明-α对肠道菌群耐药组的影响1.肝硬化患者肠道菌群中总共注释出1845种不同的耐药基因,根据对抗菌药物的耐药种类,这些耐药基因分为37类。其中含量最多的五种类型是青霉素类、大环内酯类、喹诺酮类、四环素类、氯霉素类耐药基因。根据丰度分析,含量最多的耐药基因是tetQ基因。2.肠道菌群中的耐药基因多由肠杆菌科细菌携带,菌群的丰度的改变导致耐药基因的波动。3.肝硬化患者肠道耐药基因的数量及丰度在服用利福昔明-α过程未发生显着性变化,利福霉素相关耐药基因数量及丰度服药期间未发生明显变化。4.发作肝性脑病患者质粒携带情况与未发生肝性脑病患者差异的原因是由于肠道菌群的差异。5.肝硬化患者肠道菌群中含量最多的质粒类型是IncFIB质粒,患者在服用利福昔明-α期间质粒种类及数量未发生明显改变。6.肝硬化患者肠道菌株携带插入序列类型较多,约为1200种,患者在服用利福昔明-α期间插入序列数量及种类未发生明显改变。第四部分肝硬化患者长期服用利福昔明-α对肠道菌株基因组的影响1.肝硬化患者长期服用利福昔明-α会导致肠道菌群中共35种菌株发生同一物种不同株的菌株替换,所有患者共有的菌株替换有10种。2.肝硬化患者长期服用利福昔明-α会导致肠道菌群中43种菌株发生不同数量的单核苷酸变异(SNV),大于100个SNV的菌株有20个,其中9种菌株是第二部分研究中鉴定的肝硬化患者肠道中存在的异常菌株。3.发生菌株替换或SNV的菌株与原始菌株相比,生长速率有所改变,因此导致服用利福昔明-α过程中菌群丰度发生变化。结论:1.肝硬化患者对利福昔明-α耐受性良好,长期服用利福昔明-α可以改善血氨及神经生理功能。2.肝硬化患者长期服用利福昔明-α对肠道菌群整体的结构、功能、菌群多样性影响较小。3.肝硬化患者与健康对照组相比存在异常丰度菌株,长期服用利福昔明-α会降低肝硬化肠道内富集的菌株,增加在健康对照组肠道富集的菌株的丰度。4.长期服用利福昔明-α可以对肝硬化患者肠道菌群中者异常的菌株发挥调节作用,但是对由于肠杆菌科菌株失衡导致的肝性脑病发作无明显抑制效果。5.肝硬化患者长期服用利福昔明-α不会改变肠道菌群耐药基因种类及丰度,与利福霉素相关的耐药基因也未发生明显改变,服药期间肠道菌群可移动元件数量及种类保持稳定。7.肝硬化患者(包括发作过肝性脑病患者)其肠道抗生素耐药基因及可移动元件主要由肠杆菌科细菌携带,菌群丰度的改变导致耐药基因及可移动元件的变化。6.长期服用利福昔明-α会导致肠道菌群发生同种菌株替代或菌株SNV,这些变异导致菌株的生长速率改变,是利福昔明-α调节肝硬化患者异常肠道菌群丰度的原因。
徐海燕[7](2019)在《益生菌对不同年龄犬的健康及肠道菌群的影响》文中进行了进一步梳理益生菌能够改善人类和动物的健康,给宿主带来诸多益处,如抑制病原微生物的生长、调节免疫和代谢、改善肠道屏障功能等。然而,益生菌对不同年龄宿主的作用是否相同却鲜有报道。有研究发现犬的肠道菌群与人的相似性较高,是研究人肠道微生物良好的动物模型,因此,研究益生菌干预犬的肠道菌群既可以了解益生菌在动物养殖中的作用,也可以为人类益生菌和肠道菌群的研究提供一个新的视角。为了探讨益生菌对犬健康的影响,监测了 90只不同年龄的犬在益牛菌饲喂第0天、30天、60天和停止饲喂第15大时的生理指标、每日采食量、体重增长量、腹泻率和免疫因子等的变化,并采用单分子实时测序技术(Pacific Biosciences single-molecule,real-time sequencing technology,PacBio SMRT)在全面解析不同年龄犬肠道菌群分类学组成和结构的基础上,深入研究益生菌对不同年龄段犬肠道菌群的影响,同时还采用宏基因组学技术分析了益生菌如何影响腹泻犬的肠道微生物组成和功能。研究结果如下:(1)犬肠道中细菌多样性非常丰富,最为优势且核心的细菌隶属于厚壁菌门、拟杆菌门、梭杆菌门、变形菌门和放线菌门,包括梭菌属、Alloprevotella、拟杆菌属、梭杆菌属、普雷沃氏菌属、瘤胃球菌属、真杆菌属等17个菌属。不同年龄的犬肠道菌群的组成和结构存在显着性差异。(2)饲喂益生菌能够显着增加老年犬的每日采食量,促进老年犬、训练犬和幼犬的体重增长,显着降低腹泻率,显着增加血清中IgG(P<0.001)、IFN-oα(P<0.05)和粪便中SIgA(P<0.001)的含量,显着减少TNF-α(P<0.05)的含量。(3)益生菌的使用显着改变了老年犬肠道微生物的结构,显着增加了柔嫩梭菌等有益细菌的相对含量,降低了萨特氏菌等条件致病菌的相对含量。其中,老年犬对益生菌十预的应答最强烈,表明益生菌的作用效果可能与宿主的年龄有关。(4)柔嫩梭菌、动物乳杆菌等益生菌干预后显着增加的细菌与SIgA、IgG、每日采食量、体重显着正相关,与TNF-α、IL-6显着负相关;相反,布劳特氏菌、萨特氏菌等显着减少的细菌与TNF-α显着正相关,与SIgA、IgG、每日采食量和体重显着负相关,表明益生菌通过调节肠道菌群来改善犬的健康。(5)基于随机森林模型分析,发现在益生菌饲喂第60大时,老年犬的肠道菌群年龄指数向着训练火的靠近,表明益生菌的干预促使老年犬肠道菌群向着更年轻的状态转变。(6)基于宏基因组测序分析,发现益生菌是通过调节肠道菌群组成、改善细菌之间的相互关系,上调氨基酸代谢、辅酶因子和维生互代谢、次级代谢产物的合成、细胞复制和修复等代谢途径,下调细胞运动、细胞加工和信号功能代谢途径来改善犬的腹泻。本研究在全面解析犬肠道菌群的组成和结构的基础上,深入研究了益生菌对犬的健康、免疫和肠道菌群的影响,揭示了益生菌对宿主的作用效果和宿主年龄有关,发现该益生菌复合制剂对老年犬的作用最明显,为个性化益生菌的开发和利用奠定数据基础。
崔庆宇[8](2019)在《金黄色葡萄球菌lux报告系统在新药发现中的应用》文中研究指明金黄色葡萄球菌在自然界中分布广泛,是院内感染的主要病原菌,能引起多种严重疾病。抗生素的发现是人类医疗史上的壮举,但由于抗生素的不合理使用,使耐药菌的出现层出不穷,其中包括耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)。MRSA几乎对所有种类的抗生素表现出耐药性,唯独对万古霉素敏感,然而近年来甚至还发现了耐万古霉素金黄色葡萄球菌(VRSA)。为了防止耐药菌的治疗陷入困境,需要开发一种新的方法去寻找环境中微量的抑菌活性物质。传统的药物发掘手段主要包括生物活性导向筛选、化学结构筛选和基因簇检测,存在着开发难度大、周期长、高通量筛选样品较为困难等缺点。为了克服这些问题,需要设计一种具有高灵敏度、高重复性、操作简便、适用于高通量快速检测环境样品的报告系统。本研究利用金黄色葡萄球菌热休克蛋白基因启动子构建了一系列lux报告菌株,在确认了实验室现有抗生素能够引起报告株的发光反应后,创新性地将其应用发酵液样品中抗生素的检测,并初步探究了该物质的分离纯化方法。按照作用机制不同,选取了七大类共16种抗生素来检测报告株的发光反应。借助小动物活体成像系统,成功捕捉到了抑菌圈周围的生物发光。其中,环丙沙星、加替沙星、达托霉素和丝裂霉素C能引起四种报告株的强烈发光,对于不同种类的抗生素,不同报告株的发光反应也不同。随后利用R语言对发光信号进行定量,使结果更为直观,并发现了报告株对抗生素存在三种不同的反应类型。由于药敏纸片法操作较为繁琐,需要制作双层平板且通量较小,所以本文对检测方法做了探究和优化。将报告株菌液加入96孔酶标版中,然后将待测样品加入到报告菌液里,利用酶标仪检测发光强度变化。最终从118株菌体发酵液中筛选出了3个能使报告株发光上调的样品,其中63号样品的抑菌圈最为明显。63号样品是一株小单孢子菌的发酵液,随后借助凝胶色谱、反相色谱和高效液相色谱对该抗菌物质进行分离,将其定位到了液相上的单一峰。由于该抗菌物质产量较少,本文对发酵条件进行了摸索,发现该菌株利用LB培养基发酵后能产生更大的抑菌圈。
韩毛振[9](2019)在《微生物组大数据的时空动态建模和应用》文中提出微生物与人类和环境一起进化,并成为生命的一个重要组成部分,执行着各种重要的功能。如人体微生物和环境微生物分别在维持人体健康和生物地球化学循环中起着至关重要的作用。微生物群落是许多微生物的集合体,其中绝大部分的微生物(超过99%)是不可通过传统培养方法进行培养的。为了充分揭示微生物群落中微生物的作用,高通量测序技术被用来获取微生物群落的序列信息。一方面,在目前的大多数微生物组学研究中,微生物群落的研究多集中在一个或少数几个时间点上,致使我们对微生物群落在时空上的动态变化模式还不清楚。另一方面,虽然许多生物信息学工具已经开发用来分析微生物组数据,但这些工具在分析微生物群落组成和可视化结果方面还存在一些缺点。因此,在本研究中为了探索微生物群落在时空上的动态变化模式,我们针对微生物组学研究中常用的数据类型,建立起微生物组大数据的时空动态建模方法,并将建立的分析方法应用在具体的人类肠道微生物组学和环境微生物组学的研究中,揭示了微生物群落在人体肠道微生物组和环境微生物组上的时空动态变化模式。在微生物组大数据的建模分析方法中,我们首先通过集成现有的工具和命令,建立了16SrRNA扩增子数据分析流程和宏全基因组数据分析流程,实现了对微生物组大数据快速有效的处理,解析出微生物群落的物种组成和功能组成;其次,开发了从宏全基因组数据中鉴定病毒的分析流程,实现了对微生物组大数据中病毒组的数据挖掘;最后,我们基于系统进化的方法开发了既适用于单菌基因组数据也适用于微生物群落宏全基因组数据的水平基因转移鉴定分析流程,增加了对微生物群落中基因交换的理解。这些微生物组大数据建模分析方法中的流程采用模块化设计,实现了对微生物组大数据的建模和个性化分析。在人体肠道微生物组动态建模的研究中,为了探索长时间内多种饮食切换下人类肠道微生物群落的动态变化模式,我们追踪了一支从北京到特立尼达和多巴哥的志愿者团队,他们在那里停留半年,然后又返回北京。使用高密度纵向取样策略收集他们在这个双向迁移的动态过程中的粪便样本并记录他们的饮食数据,共从41个人中收集到287个粪便样本,获得了 3.3TB的测序数据。基于高密度纵向取样和定量建模的策略,我们证实了人类肠道微生物群落具有弹性和双向可塑性,并且可塑性的方向是和样本的肠型有关。在物种分类学水平上,我们发现双向可塑性与Prevotella、Bacteroides、Ruminococcus、Bifidobacterium 和Faecalibacium 属的物种种类和物种的亚种的动态变化有关。在功能水平上,我们发现双向可塑性不仅与Prevotella copri、Bacteroiaes aorei、Bacteroiaespleteius、Bacteroiaes ovatus、Bacteroides uniformics和Faecalibacterium prausnitzii的代谢功能有关,而且还与微生物群落中的碳水化合物的代谢有关。通过整合他们的饮食信息,我们证实了双向可塑性在很大程度上是由饮食调节的。这项研究证实的人类肠道微生物群落具有很强的弹性和可塑性可为与肠道微生物相关的疾病的临床实践提供指导作用。在与高血压相关的人类肠道微生物组研究中,我们选择高血压作为疾病模型来探讨在高血压发生发展这一动态过程中,人类肠道病毒组的动态变化模式以及其与高血压发展之间的关联模式。我们收集了 196份与高血压发生发展这一动态过程相关的肠道微生物的宏全基因组数据。使用微生物组大数据建模分析方法中的病毒鉴定分析流程解析了这196个样本的病毒和细菌组成,确定了每个样本的病毒型,并将肠道病毒组的改变与高血压的发生发展关联起来。我们最终将196份粪便样本分成两种病毒型,并提供了32种病毒作为高血压不同时期样本的生物标志物。我们发现,对于鉴定健康样本和高血压不同阶段的样本时,病毒比细菌具有更高的分辨率和准确率。此外,对病毒和细菌的共出现网络分析后,我们发现在高血压的发展过程中,病毒和细菌的关联越来越普遍。总之,我们的研究结果证实了肠道病毒组的改变与高血压的发展之间有着密切联系,并可为高血压的早期诊断提供解决方案。在环境微生物组学研究中,为了揭示在农业生产活动影响下的湖泊微生物群落的空间变化模式,我们以洪湖为研究对象,研究了农业生产活动对洪湖生态系统的影响。我们对洪湖18个受农业生产活动影响程度不同的位点的水样和底泥的微生物群落结构、理化因素和抗生素污染进行了关联分析,解析了水体富营养化和抗生素污染对微生物群落结构的影响。我们的结果证实了水体中总氮、总磷、硝态氮、亚硝态氮等理化因素与微生物群落的组成差异有关,而在底泥样品中,可溶性的有机物和总氮的含量与微生物群落结构的差异有关。土霉素和四环素这两种抗生素则分别是导致水体和底泥受农业生产活动影响程度不同的样本的微生物群落结构差异的重要原因。这些结果表明,可以使用微生物对富营养化和与农业活动有关的抗生素污染进行检测而且这种对环境的适当监测可以为维持洪湖环境可持续发展的提供保障。总而言之,基于微生物组大数据中的数据类型,在本文中建立起微生物组大数据的时空动态建模方法,并将这些分析应用在人体微生物组学和环境微生物组学的研究中,揭示了微生物群落在时间上和空间上的动态变化模式及探索了其驱动因素。
杨凌宇[10](2019)在《人工选择压力下鸡宿主遗传基础和肠道微生物的适应性变化及其互作关系研究》文中认为动植物是由宿主和共生微生物构成的复杂生命系统,特别是动物胃肠道中栖息着丰富的微生物,它们与宿主间存在着复杂的共生、共代谢、共进化关系。近年来,随着新一代高通量测序技术飞速发展,极大地拓宽和提升了环境微生物学研究的目标、范围和能力,因此包括人类在内的动物肠道微生物研究成为热点。已有研究证明,肠道微生物受环境和遗传因素共同影响,并已经初步完成了对人类和部分模式动物和农业动物肠道微生物的基本认知,相应的生物数据库也得到了不断的充实和完善,并且在此基础上对宿主性状、遗传基础、肠道微生物间的复杂关系进行了研究和探讨。尽管如此,受到理论、技术和方法等诸多因素所限,我们对动物肠道微生物的了解还停留在对表型数据收集整理和简单的、单一方向上相关关系分析层面,对宿主-肠道微生物间复杂的互作关系,以及物种长期适应和演化中两者的共进化关系知之甚少。因此,本研究以美国弗吉尼亚理工大学Paul Seigel教授长期依据绵羊红细胞免疫抗体滴度和体重性状双向选择家系鸡为研究模型,采用新一代高通量测序技术,检测宿主肠道组织m RNA和mi RNA转录表达、基因组DNA甲基化修饰以及肠道菌群的组成和分布,从转录组学、表观组学、微生物组学层面分析比较当机体受到强烈的人工选择和干预情况下,宿主和肠道微生物发生怎样的适应性改变,并从共生总体和共生总基因组视角,对多组学信息进行系统的整合分析,旨在了解宿主遗传基础、生理性状、肠道微生物区系间可能存在的内在联系,为对包括人类在内的动物宿主-肠道微生物共生、共进化的分子机制研究提供基本借鉴和参考。本研究得到如下主要结果:1、在经过长期的人工双向选择后,抗体滴度双向选择家系肠道微生物区系的群落结构发生显着改变。与高抗严格选择家系(high antibody selection line,HAS line)相比,潜在致病菌变形菌门(Proteobacteria)的8个属都在低抗严格选择家系(low antibody selection line,LAS line)中丰度显着增加;微生物功能分析也发现感染性疾病(Infectious diseases)代谢通路在LAS家系显着富集。而当放松选择后,变化的肠道微生物功能和宿主免疫反应的强弱呈负相关关系,尤其是一些高丰度微生物,如产短链脂肪酸的菌疣微菌科(Ruminococcaceae)和颤螺旋菌属(Oscillospira)在高抗放松选择家系(high antibody relax line,HAR line)的丰度显着增加,可能参与了宿主过高抗体反应强度的下调。另外,免疫系统(Immune system)代谢通路也在HAR家系显着富集,而乳酸菌丰度在低抗放松选择家系(low antibody relax line,LAR line)显着增加,可能参与了宿主抗体反应强度的上调。上述结果一定程度上反映了肠道微生物广泛参与了宿主免疫系统的调节,以适应宿主遗传结构的改变。2、进一步证明长期体重双向选择改变了肠道微生物区系的群落结构。基础数据显示,不同肠段微生物区系组成不同,特别盲肠和小肠之间微生物区系显着不同,微生物多样性最高。比较分析高体重家系(high weight line,HW line)和低体重家系(low weight line,LW line)中盲肠微生物发现,有8个产短链脂肪酸的微生物属丰度均在HW家系盲肠显着增加,这可能为宿主提供了充足的能量底物,供宿主吸收有关。进一步的宏基因组测序分析结果显示,在HW家系中与宿主生长相关的通路,如TCA循环、糖异生作用、氧化磷酸化以及PPAR信号通路均在HW家系显着富集,暗示肠道微生物可能对宿主体重性状产生一定的影响。3、盲肠组织转录组结果分析显示,HW和LW家系共有327个差异表达基因,其中与宿主生长相关的IGF2BP1基因在HW家系中为最显着上调的基因。另外,与心肌心脏发育功能簇相关的基因Myl2、MYBPC3和CASQ2均在HW家系表达量显着上调,而与防御素功能簇相关的基因GAL2、GAL6和GAL7表达量均在LW家系显着增加。结果显示经过人工双向选择后,盲肠中与宿主生长、心肌心脏发育以及先天免疫相关基因的表达也发生了相应的改变。4、盲肠组织甲基化组结果分析显示,HW和LW家系共有4779个差异甲基化区域,包含641个差异甲基化基因。结合m RNA转录表达谱分析发现,共有16个基因的甲基化水平和表达水平均发生了显着变化,其中,与生长相关的IGF2BP1基因的差异甲基化发生在Cp G岛区域,且离转录起始位点距离只有388bp;该基因在LW家系甲基化水平显着增加而且表达水平显着降低,说明与宿主生长相关基因的甲基化水平改变可能对该基因表达有一定调控作用。5、对盲肠多组学的信息整合分析发现,宿主盲肠基因表达、mi RNA表达和一些微生物丰度之间存在较高的相关性。如ENSGALG00000026130的表达和黄杆菌科(Flavobacteriaceae)的丰度之间、gga-mi R-1682的表达和瘤胃球菌属(Ruminococcus)丰度之间呈正相关,且相关性均大于0.8。一定程度说明宿主和肠道微生物间互作关系。综上所述,在选择压力作用下,肠道微生物快速响应宿主基因组的变化并发生了适应性的改变,且这种改变可能对宿主的性状有着重要的影响,如改变的微生物可能参与调节宿主免疫反应,可能在宿主物质和能量合成代谢方面发挥着重要作用。另外,宿主盲肠组织基因的转录表达和表观遗传均发生显着改变,其中,IGF2BP1和SMAD1等生长相关基因在转录表达和甲基化修饰方面发生极为显着的变化。这些结果既反映了宿主对体重性状选择的应答,也暗示着鸡盲肠可能广泛参与了宿主生长、免疫及心脏等生理过程及其调控。因此我们推测,在选择压力下宿主遗传基础和肠道微生物共同发生适应性的变化,且这种变化产生的效应总和可能对宿主的性状有重要的影响。
二、两个跨多属感染的放线菌噬菌体(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、两个跨多属感染的放线菌噬菌体(论文提纲范文)
(1)黄色黏球菌PAAR蛋白功能及其携带毒素机制研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
缩略词表 |
第一章 绪论 |
1.1 微生物的毒素系统 |
1.1.1 蛋白毒素 |
1.1.2 作用机制 |
1.1.3 细菌多形毒素系统 |
1.2 毒素的传递机制 |
1.2.1 毒素的分泌 |
1.2.2 非接触依赖性分泌 |
1.2.3 接触依赖性分泌 |
1.3 Ⅵ型分泌系统和PAAR蛋白 |
1.3.1 Ⅵ型分泌系统 |
1.3.2 PAAR蛋白 |
1.3.3 衔接子蛋白 |
1.4 黏细菌亲缘识别机制 |
1.4.1 黏细菌 |
1.4.2 亲缘识别现象 |
1.4.3 实验室前期工作 |
第二章 黄色黏球菌多结构域PAAR蛋白功能研究 |
2.1 前言 |
2.2 实验材料 |
2.2.1 菌株与质粒 |
2.2.2 引物 |
2.2.3 实验试剂 |
2.2.4 培养基 |
2.2.5 仪器设备 |
2.3 实验方法 |
2.3.1 黄色黏球菌突变株的构建 |
2.3.2 生物信息学分析 |
2.3.3 基因共转录分析 |
2.3.4 邻近菌落融合不相容表型分析 |
2.3.5 抗真菌活性实验 |
2.3.6 大肠杆菌中毒性分析 |
2.3.7 菌落共培养竞争分析 |
2.3.8 酿酒酵母中毒性分析 |
2.3.9 蛋白异源表达与纯化 |
2.3.10 Pull down分析 |
2.3.11 酵母双杂交实验 |
2.3.12 核酸酶体外活性检测 |
2.4 结果与讨论 |
2.4.1 两个paar-ctd在组成和组织上高度相似 |
2.4.2 PAAR-CTD蛋白在黏细菌中普遍存在 |
2.4.3 MXAN_RS36995基因与菌落融合不相容的表型有关 |
2.4.4 AXAN_RS08765基因与抗真菌活性有关 |
2.4.5 paar-ctd基因及其下游基因编码两组毒素-免疫蛋白对 |
2.4.6 验证毒素-免疫蛋白功能 |
2.4.7 两个PAAR-CTD及其对应的免疫蛋白具有特异性相互作用 |
2.4.8 MXAN_RS24590抑制MXAN_RS36995的核酸酶活性 |
2.5 本章小结 |
第三章 黄色黏球菌单结构域PAAR蛋白携带毒素输出机制分析 |
3.1 前言 |
3.2 实验材料 |
3.2.1 菌株与质粒 |
3.2.2 引物 |
3.2.3 实验试剂 |
3.2.4 培养基 |
3.2.5 仪器设备 |
3.3 实验方法 |
3.3.1 基因敲除菌株的构建 |
3.3.2 Km抗性菌株的构建 |
3.3.3 邻近菌落融合不相容表型分析 |
3.3.4 菌落共培养竞争分析 |
3.3.5 蛋白异源表达与纯化 |
3.3.6 Pull down分析 |
3.3.7 酵母双杂交实验 |
3.3.8 核酸酶体外活性检测 |
3.3.9 荧光定量PCR (q-PCR) |
3.4 结果与讨论 |
3.4.1 MXAN_0045基因与核酸酶毒素的输出有关 |
3.4.2 MX4N_0049免疫蛋白基因参与毒素传递 |
3.4.3 MXAN_0050基因的转录 |
3.4.4 MXAN_0050输出相关的蛋白复合体 |
3.4.5 MXAN_0045蛋白部分阻碍MXAN_0050核酸酶活性 |
3.5 本章小结 |
第四章 以衔接子为标记物识别细菌Ⅵ型分泌系统毒素效应物 |
4.1 前言 |
4.2 实验方法 |
4.2.1 衔接子同源物获取 |
4.2.2 衔接子同源物的基因组上下文分析 |
4.2.3 新型衔接子的识别 |
4.2.4 衔接子序列特征分析 |
4.2.5 基因组中T6SS和eCIS的识别 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 衔接子在基因组中邻近T6SS针尖复合物和效应物基因 |
4.3.2 PRK06147同源物可能是一种新型的衔接子 |
4.3.3 4类衔接子具有不同的序列特征 |
4.3.4 衔接子同源物广泛分布在细菌基因组中 |
4.3.5 大多数衔接子同源物与T6SS相关 |
4.3.6 与衔接子相邻近的效应物种类多样 |
4.4 本章小结 |
第五章 PAAR蛋白和相关毒素分析 |
5.1 前言 |
5.2 实验方法 |
5.2.1 识别PAAR蛋白同源物 |
5.2.2 系统发育分析 |
5.2.3 基因组上下文分析 |
5.2.4 paar基因的环境分布 |
5.3 结果与讨论 |
5.3.1 原核生物基因组广泛编码paar基因 |
5.3.2 PAAR同源物被分成8种类型 |
5.3.3 PAAR同源物的分泌方式 |
5.3.4 PAAR蛋白可携带多样毒素 |
5.3.5 paar基因促进菌株的环境适应性 |
5.4 本章小结 |
全文总结与展望 |
附录 |
参考文献 |
致谢 |
攻读学位期间发表的学术论文和参加科研情况 |
学位论文评阅及答辩情况表 |
(2)口腔健康促进对脑卒中患者口腔微生态作用的研究(论文提纲范文)
英文缩略词 |
中文摘要 |
英文摘要 |
1 背景介绍 |
2 材料和方法 |
3 结果 |
4 讨论 |
5 结论 |
6 参考文献 |
附件 1 |
附录 |
致谢 |
文献综述 使用下一代测序检测牙周干预后口腔微生物组变化:一项系统综述 |
参考文献 |
(3)AHBA阳性菌的分离筛选及其中两株菌的产物挖掘与生物合成研究(论文提纲范文)
中文摘要 |
Abstract |
缩略词表 |
第一章 微生物天然产物挖掘与黄素依赖性卤代酶研究进展 |
1.1 微生物天然产物挖掘研究进展 |
1.1.1 改变培养条件激活沉默基因簇 |
1.1.2 启动子工程 |
1.1.3 通过调控基因激活沉默基因簇 |
1.1.4 突变选择策略 |
1.1.5 转录因子诱饵策略 |
1.1.6 异源表达策略 |
1.1.7 转录水平之外的激活策略 |
1.2 黄素依赖卤代酶在天然产物生物合成中的研究进展 |
1.2.1 黄素依赖卤代酶(FDH)的结构与催化机制 |
1.2.2 催化游离底物卤代的黄素依赖的卤代酶研究 |
1.2.3 催化“与载体蛋白连接的底物”卤代的黄素依赖卤代酶的研究 |
1.3 总结 |
第二章 土壤放线菌的选择性分离与菌株优选 |
2.1 培养基及试剂 |
2.2 实验方法 |
2.2.1 密度梯度富集法分离土壤放线菌 |
2.2.2 直接稀释涂布法分离土壤放线菌 |
2.2.3 基因组DNA提取和16S rRNA鉴定 |
2.2.4 AHBA合酶基因的PCR筛选与测序 |
2.3 实验结果与讨论 |
2.3.1 土壤放线菌库的建立 |
2.3.2 AHBA合酶基因阳性菌资源 |
2.3.3 AHBA阳性菌资源中安莎的发掘情况 |
2.4 小结与讨论 |
第三章. 链霉菌S006中vem基因簇的激活与生物合成研究 |
3.1 实验材料 |
3.1.1 菌株与质粒 |
3.1.2 培养基 |
3.1.3 实验试剂 |
3.2 实验方法 |
3.2.1 LAL调控基因vemR的过表达 |
3.2.2 Ⅲ型聚酮合酶基因vemA与卤代酶基因vemJ/K的敲除 |
3.2.3 venemycin及其衍生物的分离纯化 |
3.2.4 卤代酶VemJ,VemK以及黄素还原酶VemL的表征 |
3.2.5 卤代酶VemK催化机制研究 |
3.3 实验结果与讨论 |
3.3.1 vem_(S006)基因簇的生物信息学分析 |
3.3.2 调控基因LAL过表达成功激活vem_(S006) |
3.3.3 Venemycins的分离与结构鉴定 |
3.3.4 VemK负责催化venemycin的卤代 |
3.3.5 VemK最优催化条件及动力学表征 |
3.3.6 VemK是单组份卤代酶 |
3.4 小结与讨论 |
第四章 链霉菌S001中次级代谢产物的发掘 |
4.1 实验材料 |
4.1.1 菌株与质粒 |
4.1.2 培养基及实验试剂 |
4.2 实验方法 |
4.2.1 链霉菌S001次级代谢基因簇生物信息学分析 |
4.2.2 调控基因过表达 |
4.2.3 强启动子插入 |
4.2.4 突变株S001-sm25erpi的小量发酵检测 |
4.2.5 突变株S001-sm25erpi的大规模发酵及SRT-A1/A2的分离纯化 |
4.2.6 sm1中pks基因的过表达与异源表达 |
4.3 实验结果与讨论 |
4.3.1 S001次级代谢基因簇生物信息学分析 |
4.3.2 sm26基因簇代谢产物的发掘 |
4.3.3 sm8基因簇代谢产物的发掘 |
4.3.4 sm3基因簇代谢产物的发掘 |
4.3.5 sm1基因簇代谢产物的发掘 |
4.3.6 其它基因簇代谢产物的发掘 |
4.4 小结与讨论 |
全文总结与展望 |
附录Ⅰ 引物、基础实验方法和仪器 |
附录Ⅱ 放线菌种库信息 |
附录Ⅲ S006 venemycin生物合成研究其它数据 |
附录Ⅳ S001生物合成基因簇信息及其它 |
附录Ⅴ 核磁与质谱数据 |
参考文献 |
致谢 |
攻读学位期间发表文章目录 |
学位论文评阅及答辩情况表 |
(4)阪崎克罗诺杆菌噬菌体分离、筛选、特性及应用研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 阪崎克罗诺杆菌 |
1.2 噬菌体 |
1.3 研究目的、内容及意义 |
1.4 研究路线图 |
第二章 阪崎克罗诺杆菌噬菌体分离与筛选 |
2.1 材料 |
2.2 方法 |
2.3 结果 |
2.4 讨论 |
2.5 本章小结 |
第三章 阪崎克罗诺杆菌噬菌体生物学特性研究 |
3.1 材料 |
3.2 方法 |
3.3 结果 |
3.4 讨论 |
3.5 本章小结 |
第四章 阪崎克罗诺杆菌噬菌体基因组提取及分析 |
4.1 材料 |
4.2 方法 |
4.3 结果 |
4.4 讨论 |
4.5 本章小结 |
第五章 阪崎克罗诺杆菌噬菌体在乳制品中杀菌功效研究 |
5.1 材料 |
5.2 方法 |
5.3 结果 |
5.4 讨论 |
5.5 本章小结 |
第六章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 创新点 |
6.3 展望 |
参考文献 |
研究生在读期间学术成果 |
附录 |
致谢 |
(5)铜绿假单胞菌裂解性噬菌体的药理学研究与应用(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 铜绿假单胞菌简介 |
1.1.1 铜绿假单胞菌生物学特性和致病性 |
1.1.2 铜绿假单胞菌抗药性机制 |
1.1.3 铜绿假单胞菌所致臭蛋 |
1.2 噬菌体控制铜绿假单胞菌的优势 |
1.2.1 噬菌体可以控制生物被膜中的铜绿假单胞菌 |
1.2.2 铜绿假单胞菌裂解性噬菌体容易获得 |
1.2.3 铜绿假单胞菌裂解性噬菌体不携带转移基因和相关毒素 |
1.3 噬菌体药理学 |
1.3.1 噬菌体基因环境 |
1.3.2 噬菌体与细菌宿主的药效动力学 |
1.3.3 噬菌体与动物宿主的药代动力学 |
1.3.4 噬菌体与抗生素联合使用研究进展 |
1.3.5 噬菌体安全性 |
1.4 研究目标和意义 |
第二章 铜绿假单胞菌的流行病学分析 |
2.1 实验材料 |
2.1.1 实验材料 |
2.1.2 仪器与设备 |
2.2 实验方法与步骤 |
2.2.1 铜绿假单胞菌的分离与鉴定 |
2.2.2 铜绿假单胞菌的O-抗原血清分型 |
2.2.3 铜绿假单胞菌的H-抗原鞭毛分型 |
2.2.4 铜绿假单胞菌药敏试验 |
2.3 结果与分析 |
2.3.1 铜绿假单胞菌的血清分型结果 |
2.3.2 菌株H-抗原鞭毛分型结果 |
2.3.3 铜绿假单胞菌的血清分型与鞭毛分型的关系 |
2.3.4 铜绿假单胞菌的抗药药性分析 |
2.4 讨论 |
第三章 铜绿假单胞菌噬菌体的分离与基因组分析 |
3.1 实验材料 |
3.2 实验方法与步骤 |
3.2.1 铜绿假单胞噬菌体的分离纯化、电镜观测 |
3.2.2 噬菌体MH12-Q基因组分析 |
3.3 结果与分析 |
3.3.1 噬菌体的分离结果 |
3.3.2 噬菌体MH12-Q的电镜形态观察 |
3.3.3 噬菌体基因组分析 |
3.4 讨论 |
第四章 噬菌体与宿主菌的药效学研究 |
4.1 实验材料 |
4.2 实验方法与步骤 |
4.2.1 噬菌体裂解谱测定 |
4.2.2 铜绿假单胞噬菌体MH12-Q的杀菌特性 |
4.2.3 噬菌体处理后铜绿假单胞菌抗药性变化 |
4.2.4 噬菌体生长动力学 |
4.2.5 抗生素与噬菌体联合药效动力学测定 |
4.3 结果与分析 |
4.3.1 噬菌体裂解谱 |
4.3.2 噬菌体MH12-Q杀菌特性 |
4.3.3 噬菌体处理后铜绿假单胞菌抗药性降低 |
4.3.4 噬菌体杀菌动力学 |
4.3.5 抗生素与噬菌体联合药效动力学 |
4.4 讨论 |
第五章 噬菌体控制铜绿假单胞所致臭蛋试验 |
5.1 实验材料 |
5.2 实验方法与步骤 |
5.2.1 臭蛋可培养细菌的分离与鉴定 |
5.2.2 通过对16S rRNA变异区的测定分析菌群多样性 |
5.2.3 臭蛋中可分离菌感染鸡蛋试验 |
5.2.4 铜绿假单胞菌感染SPF鸡蛋试验 |
5.2.5 铜绿假单胞菌噬菌体防治臭蛋试验 |
5.2.6 噬菌体对不同浓度铜绿假单胞菌感染防治试验 |
5.3 结果与分析 |
5.3.1 可培养细菌的分离与鉴定结果 |
5.3.2 16S rRNA变异区的测定分析菌群多样性结果 |
5.3.3 细菌相关性分析 |
5.3.4 臭蛋中可分离菌感染鸡蛋结果 |
5.3.5 铜绿假单胞菌感染SPF鸡蛋试验 |
5.3.6 铜绿假单胞菌噬菌体防治臭蛋试验结果 |
5.3.7 噬菌体对不同浓度铜绿假单胞菌感染防治试验结果 |
5.4 讨论 |
全文总结和展望 |
一、全文总结 |
二、展望 |
参考文献 |
缩略词说明 |
附表铜绿假单胞菌噬菌体MH12-Q的基因组中预测的ORF功能 |
致谢 |
硕士期间发表学术论着情况 |
(6)肝硬化患者长期预防性服用利福昔明-α对肠道微生物组及其耐药性的影响(论文提纲范文)
本研究受以下项目资助 |
致谢 |
中文摘要 |
Abstract |
缩略语表 |
前言 |
第一部分 肝硬化患者长期服用利福昔明-α对肠道菌群影响的临床研究 |
1 前言 |
2 研究方法 |
3 研究结果 |
4 讨论 |
5 结论 |
第二部分 肝硬化患者长期服用利福昔明-α对肠道菌群的影响 |
1 前言 |
2 实验材料和方法 |
3 研究结果 |
4 讨论 |
5 结论 |
第三部分 肝硬化患者长期服用利福昔明-α对肠道菌群耐药组的影响 |
1 前言 |
2 研究方法 |
3 研究结果 |
4 讨论 |
5 结论 |
第四部分 肝硬化患者长期服用利福昔明-α对肠道菌株基因组的影响 |
1.前言 |
2.研究方法 |
3 研究结果 |
4 讨论 |
5 结论 |
参考文献 |
综述 宏基因组技术在感染性疾病中的临床应用 |
参考文献 |
个人简介 |
(7)益生菌对不同年龄犬的健康及肠道菌群的影响(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
缩略语表 |
1 绪论 |
1.1 肠道微生物 |
1.1.1 肠道微生物研究概况 |
1.1.2 肠道微生物与免疫 |
1.1.3 肠道微生物与疾病 |
1.2 犬的肠道微生物 |
1.2.1 犬肠道菌群的结构和组成 |
1.2.2 犬的腹泻与肠道菌群 |
1.3 益生菌 |
1.3.1 益生菌的历史、功能和作用以及研究进展 |
1.3.2 用于犬的益生菌研究 |
1.3.3 试验所用益生菌介绍 |
1.4 高通量测序技术和宏基因组学概述 |
1.5 立题意义与研究目的 |
2 材料和方法 |
2.1 材料 |
2.1.1 试验动物 |
2.1.2 试验试剂 |
2.1.3 试验仪器与设备 |
2.2 方法 |
2.2.1 试验设计和样品采集 |
2.2.2 犬体能监测、采食量和体重变化以及腹泻评估 |
2.2.3 血常规和免疫指标测定 |
2.2.4 粪便微生物宏基因组DNA提取 |
2.2.5 细菌16S rRNA基因序列扩增 |
2.2.6 文库构建和16S rRNA基因序列测序 |
2.2.7 细菌16S rNA基因序列分析 |
2.2.8 随机森林模型构建 |
2.2.9 宏基因组测序 |
2.2.10 宏基因组数据分析 |
2.2.11 统计学分析以及绘制图表 |
2.3 核酸序列登录号 |
3 结果分析 |
3.1 犬的肠道菌群 |
3.1.1 16S rRNA基因全长序列测序深度评估 |
3.1.2 犬肠道菌群的组成分析 |
3.1.3 影响犬肠道菌群的因素 |
3.1.4 不同年龄犬基于OTUs水平的肠道菌群多样性比较 |
3.1.5 不同年龄犬的肠道菌群α和β多样性分析 |
3.1.6 不同年龄犬的肠道核心菌群比较 |
3.1.7 不同年龄犬的肠道菌群关键物种分析 |
3.2 益生菌对犬的健康以及肠道菌群的影响 |
3.2.1 益生菌对犬体征和白细胞的影响 |
3.2.2 益生菌促进生长 |
3.2.3 益生菌增强免疫力 |
3.2.4 益生菌干预对肠道菌群多样性和组成结构的影响 |
3.2.5 益生菌诱导犬肠道菌群组成的改变 |
3.2.6 差异细菌和犬采食量、体重和免疫因子的关联分析 |
3.2.7 益生菌干预可使老年犬肠道菌群年轻化 |
3.3 益生菌改善犬的腹泻 |
3.3.1 益生菌干预改善腹泻犬的临床症状 |
3.3.2 腹泻犬的粪便微生物宏基因组测序 |
3.3.3 腹泻犬的肠道菌群的变化 |
3.3.4 益生菌诱导腹泻犬肠道微生物功能的改变 |
3.3.5 腹泻犬在益生菌干预时发生显着改变的肠道细菌与功能基因的关联分析 |
4 讨论 |
4.1 犬的肠道菌群研究 |
4.2 益生菌对犬的健康以及肠道菌群的影响 |
4.3 益生菌改善犬的腹泻 |
5 结论 |
6 本论文的主要创新点 |
致谢 |
参考文献 |
附录 |
作者简介 |
(8)金黄色葡萄球菌lux报告系统在新药发现中的应用(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 金黄色葡萄球菌的危害及致病机理 |
1.2 天然药物的开发现状 |
1.3 生物发光 |
1.3.1 生物发光的概念及发光基因的分类 |
1.3.2 细菌生物发光的反应机理 |
1.3.3 lux基因簇的组成 |
1.4 lux报告系统 |
1.4.1 lux报告系统的分类 |
1.4.2 lux报告系统的应用 |
1.4.2.1 应用于药物开发 |
1.4.2.2 应用于活体动物细菌感染进程的研究 |
1.4.2.3 应用于环境污染物及其毒性的检测 |
1.4.2.4 应用于食品质量控制 |
1.5 立题依据及意义 |
第二章 金黄色葡萄球菌lux报告系统的构建 |
2.1 引言 |
2.2 材料与方法 |
2.2.1 实验材料 |
2.2.1.1 实验菌株及质粒 |
2.2.1.2 实验所需培养基及其配置 |
2.2.1.3 实验所需抗生素及其配制 |
2.2.1.4 实验所需溶液及其配制 |
2.2.1.5 实验所需试剂及仪器 |
2.2.2 实验方法 |
2.2.2.1 菌株活化和纯化 |
2.2.2.2 细菌基因组DNA提取 |
2.2.2.3 启动子-T载体的构建 |
2.2.2.4 金黄色葡萄球菌lux报告株的构建 |
2.3 结果与讨论 |
2.3.1 启动子-pMD19T重组质粒的构建 |
2.3.2 启动子-pAmilux重组质粒的构建 |
2.3.3 金黄色葡萄球菌lux报告株的构建 |
2.4 本章小结 |
第三章 金黄色葡萄球菌lux报告株对抗生素的反应 |
3.1 引言 |
3.2 材料与方法 |
3.2.1 实验材料 |
3.2.1.1 实验菌株 |
3.2.1.2 实验所需培养基及其配置 |
3.2.1.3 实验所需抗生素及其配制 |
3.2.1.4 实验所需仪器 |
3.2.2 实验方法 |
3.2.2.1 药敏实验(纸片扩散法) |
3.2.2.2 平板成像 |
3.2.2.3 图像处理 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 金黄色葡萄球菌lux报告株对抗生素的发光反应 |
3.3.2 发光强度的定量 |
3.4 本章小结 |
第四章 发酵液中抗菌物质的发掘及其初步的分离纯化 |
4.1 引言 |
4.2 材料与方法 |
4.2.1 实验材料 |
4.2.1.1 实验菌株 |
4.2.1.2 所需培养基及配制 |
4.2.1.3 所需试剂及配制 |
4.2.1.4 仪器 |
4.2.2 实验方法 |
4.2.2.1 发酵液样品中抗菌活性物质的筛选 |
4.2.2.2 抗菌物质的初步分离和纯化 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 利用报告株筛选118种菌体发酵粗提液 |
4.3.2 抗菌物质的初步分离和纯化 |
4.3.3 发酵培养基的优化 |
4.4 本章小结 |
第五章 全文总结 |
参考文献 |
致谢 |
攻读学位期间发表的论文 |
学位论文评阅及答辩情况表 |
(9)微生物组大数据的时空动态建模和应用(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 微生物组简介 |
1.2 人体微生物组 |
1.3 环境微生物组 |
1.4 微生物组学研究的重要手段——DNA测序技术 |
1.5 微生物组学与高通量测序技术 |
1.6 微生物组学数据分析 |
1.7 本课题的研究目标,内容及意义 |
第二章 微生物组夫数据分析方法的建立 |
2.1 微生物组大数据中16SrRNA扩增子数据分析方法的建立 |
2.2 微生物组大数据中宏全基因组数据分析方法的建立 |
2.3 微生物组大数据中宏全基因组数据中病毒分析方法的建立 |
2.4 微生物组大数据中宏全基因组数据中水平基因转移分析方法的建立 |
2.5 本章总结 |
第三章 人类肠道微生物的可塑性研究 |
3.1 引言 |
3.2 材料和方法 |
3.3 结果和讨论 |
3.4 本章小结 |
第四章 肠道病毒组与高血压疾病发展的关联分析 |
4.1 引言 |
4.2 材料和方法 |
4.3 结果与讨论 |
4.4 本章小结 |
第五章 农业生产活动产生的污染对洪湖微生态的影响 |
5.1 引言 |
5.2 材料和方法 |
5.3 结果与讨论 |
5.4 本章小结 |
第六章 主要结论与展望 |
6.1 本文主要的研究内容与结论 |
6.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录1 攻读博士学位期间的学术成果 |
附录2 攻读博士期间参加的学术会议 |
(10)人工选择压力下鸡宿主遗传基础和肠道微生物的适应性变化及其互作关系研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
文章部分缩略语表 |
1 引言 |
1.1 环境微生物学研究 |
1.1.1 传统微生物学的发展变化 |
1.1.2 宏基因组学的产生和发展 |
1.2 动物肠道微生物基本特征研究 |
1.2.1 肠道微生物的组成 |
1.2.2 肠道微生物的建立 |
1.2.3 肠道微生物的变化 |
1.3 肠道微生物与宿主遗传基础及其性状的关系研究 |
1.3.1 肠道微生物与宿主遗传基础的关系 |
1.3.2 肠道微生物与宿主性状的关系 |
1.4 共生体、共生总体和共生总基因组 |
1.4.1 共生关系和共生体 |
1.4.2 共生总体和共生总基因组 |
1.5 鸡抗体滴度和体重性状双向选择家系 |
1.5.1 抗体滴度双向选择家系 |
1.5.2 体重双向选择家系 |
1.6 研究目的和意义 |
2 材料方法 |
2.1 实验动物和样品采集 |
2.1.1 抗体滴度双向选择家系 |
2.1.2 体重双向选择家系 |
2.2 试剂与仪器 |
2.2.1 实验试剂 |
2.2.2 实验仪器 |
2.3 肠道微生物测序及分析 |
2.3.1 16SrRNA测序 |
2.3.1.1 DNA提取 |
2.3.1.2 PCR扩增与产物回收 |
2.3.1.3 文库构建和测序 |
2.3.2 盲肠宏基因组测序 |
2.3.2.1 DNA提取 |
2.3.2.2 DNA文库构建和测序 |
2.3.3 数据处理和分析 |
2.3.3.1 数据过滤 |
2.3.3.2 序列聚类及注释 |
2.3.3.3 OTU过滤 |
2.3.3.4 差异分析 |
2.3.3.5 可视化 |
2.3.3.6 基于16S rRNA测序数据的微生物功能预测 |
2.3.3.7 基于宏基因组测序数据的微生物功能注释 |
2.4 盲肠组织RNA测序及分析 |
2.4.1 总RNA提取 |
2.4.2 文库制备和测序 |
2.4.3 数据处理和分析 |
2.4.3.1 下机数据的过滤 |
2.4.3.2 数据质量分析 |
2.4.3.3 测序数据的比对 |
2.4.3.4 差异m RNA分析和富集分析 |
2.4.3.5 miRNA分析 |
2.5 盲肠组织基因组甲基化测序及其分析 |
2.5.1 基因组DNA提取 |
2.5.2 文库制备与测序 |
2.5.3 数据处理和分析 |
3 结果与分析 |
3.1 抗体滴度性状选择与肠道菌群变化 |
3.1.1 测序数据汇总 |
3.1.2 肠道菌群的组成 |
3.1.3 肠道菌群的群落结构和变化 |
3.1.4 严格选择对和肠道菌群的影响 |
3.1.5 放松选择对肠道菌群的影响 |
3.1.6 抗体滴度选择对肠道菌群功能代谢通路的影响 |
3.2 体重性状选择与肠道菌群变化 |
3.2.1 测序数据汇总 |
3.2.2 肠道菌群的组成 |
3.2.3 肠道菌群的群落结构和变化 |
3.2.3.1 不同肠段菌群的群落结构和变化 |
3.2.3.2 HW和 LW家系菌群的群落结构和变化 |
3.2.4 肠道菌群的差异 |
3.2.4.1 不同肠段菌群的差异 |
3.2.4.2 HW和 LW家系菌群的差异 |
3.2.5 体重性状选择对于菌群功能代谢通路的影响 |
3.2.5.1 基于16S rRNA测序数据的预测分析结果 |
3.2.5.2 基于宏基因组测序数据的分析结果 |
3.3 体重性状选择与宿主盲肠组织基因表达 |
3.3.1 测序数据汇总 |
3.3.2 基因组比对 |
3.3.3 HW和 LW家系盲肠基因表达的差异 |
3.3.4 差异表达基因显着富集的代谢通路 |
3.4 体重性状选择与宿主盲肠组织mi RNA的表达 |
3.4.1 测序数据汇总 |
3.4.2 Small RNA染色体位置分布 |
3.4.3 Small RNA分类及miRNA注释 |
3.4.4 HW和 LW家系差异表达miRNA |
3.4.5 miRNA靶基因预测及代谢通路富集分析 |
3.5 体重性状选择与宿主盲肠组织基因组DNA甲基化 |
3.5.1 测序数据汇总 |
3.5.2 基因组甲基化位点的分布 |
3.5.3 CpG岛区域捕获测序深度及覆盖度 |
3.5.4 差异甲基化区域基因位置注释 |
3.5.5 差异甲基化基因代谢通路富集分析结果 |
3.5.6 甲基化基因与差异表达基因的关系分析 |
3.6 宿主盲肠组织转录组、表观组同肠道微生物组的相关分析 |
3.6.1 宿主基因转录表达和肠道菌群组成和分布 |
3.6.2 宿主mi RNA表达和肠道菌群组成和分布 |
4 讨论 |
4.1 肠道菌群快速响应宿主免疫性状的选择 |
4.2 肠道菌群是机体物质和能量合成代谢的重要角色 |
4.3 盲肠可能参与生长、免疫及心脏等生理过程及其调控 |
4.4 IGF2BP1和SMAD1 基因对体重性状选择的应答 |
4.5 以共生总基因组的视角看宿主-微生物互作及进化 |
5 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 创新点 |
5.3 展望 |
参考文献 |
附录 |
附表 |
附图 |
致谢 |
攻读博士学位期间取得的主要学术成果及获奖情况 |
四、两个跨多属感染的放线菌噬菌体(论文参考文献)
- [1]黄色黏球菌PAAR蛋白功能及其携带毒素机制研究[D]. 刘亚. 山东大学, 2021(10)
- [2]口腔健康促进对脑卒中患者口腔微生态作用的研究[D]. 张雅. 安徽医科大学, 2021(01)
- [3]AHBA阳性菌的分离筛选及其中两株菌的产物挖掘与生物合成研究[D]. 宋任泰. 山东大学, 2020(08)
- [4]阪崎克罗诺杆菌噬菌体分离、筛选、特性及应用研究[D]. 李虹娇. 暨南大学, 2020(03)
- [5]铜绿假单胞菌裂解性噬菌体的药理学研究与应用[D]. 刘晓文. 山东师范大学, 2020(08)
- [6]肝硬化患者长期预防性服用利福昔明-α对肠道微生物组及其耐药性的影响[D]. 尉骁. 浙江大学, 2020
- [7]益生菌对不同年龄犬的健康及肠道菌群的影响[D]. 徐海燕. 内蒙古农业大学, 2019(01)
- [8]金黄色葡萄球菌lux报告系统在新药发现中的应用[D]. 崔庆宇. 山东大学, 2019(09)
- [9]微生物组大数据的时空动态建模和应用[D]. 韩毛振. 华中科技大学, 2019(01)
- [10]人工选择压力下鸡宿主遗传基础和肠道微生物的适应性变化及其互作关系研究[D]. 杨凌宇. 上海交通大学, 2019(06)