嗜熱鏈球菌發(fā)酵中酸性相關(guān)基因的篩選與分析.pdf

1、分類號(hào)：TS2016密級(jí)：(秘密、機(jī)密、絕密)學(xué)校代碼：10057研究生學(xué)號(hào)：11813002嗜熱鏈球菌發(fā)酵中酸性相關(guān)基因的篩選與分析ScreeningandAnalysisofAcidrelatedGenesinStreptococcusthermophilusDuringFermentation專業(yè)名稱：營(yíng)養(yǎng)與食品衛(wèi)生學(xué)指導(dǎo)教師姓名：王碩教授研究生姓名：李宗梅申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：醫(yī)學(xué)碩士論文提交日期：2014年3月論文課題來(lái)源：校企合作學(xué)

2、位授予單位：天津科技大學(xué)摘要嗜熱鏈球菌是重要的工業(yè)微生物菌株，革蘭氏陽(yáng)性菌，兼性厭氧。乳酸菌發(fā)酵的酸奶在食用自仃會(huì)經(jīng)過(guò)貯存、運(yùn)輸，在這個(gè)過(guò)程中細(xì)菌會(huì)繼續(xù)生長(zhǎng)繁殖產(chǎn)生后酸化現(xiàn)象，出現(xiàn)人們難以接受的過(guò)酸味。這一問(wèn)題一直困擾著很多企業(yè)生產(chǎn)者和研究者。因此研究參與調(diào)控嗜熱鏈球菌產(chǎn)酸、耐酸相關(guān)的基因具有重要意義。根據(jù)嗜熱鏈球菌在12％脫脂乳發(fā)酵過(guò)程中的pH變化及產(chǎn)酸速率變化曲線的擬合結(jié)果，先確定了四個(gè)與產(chǎn)酸、耐酸有關(guān)的點(diǎn)，點(diǎn)1：發(fā)酵20—45mi

3、n；點(diǎn)2：發(fā)酵110130min；點(diǎn)3：發(fā)酵pH46；點(diǎn)4：發(fā)酵24h。本文利用轉(zhuǎn)錄組學(xué)方法對(duì)這4個(gè)點(diǎn)的轉(zhuǎn)錄組學(xué)進(jìn)行了分析，并將點(diǎn)1作為參照，其它點(diǎn)與點(diǎn)1相比較進(jìn)行嗜熱鏈球菌產(chǎn)酸、耐酸相關(guān)基因的分析。對(duì)1962個(gè)表達(dá)的基因進(jìn)行了比較：樣2與樣1比較共發(fā)現(xiàn)115個(gè)基因的表達(dá)量發(fā)生變化，其中有65個(gè)基因表達(dá)上調(diào)，50個(gè)基因表達(dá)下調(diào)；樣3與樣l相比較有104個(gè)基因的表達(dá)量發(fā)生變化，其中33個(gè)差異性表達(dá)上調(diào)的基因，81個(gè)差異性表達(dá)下調(diào)的基因；樣

4、4與樣1相比較有125個(gè)基因的表達(dá)量發(fā)生變化，其中43個(gè)基因表達(dá)上調(diào)，82個(gè)基因表達(dá)下調(diào)。分析發(fā)現(xiàn)，ptsG在嗜熱鏈球菌對(duì)葡萄糖的利用中起著一定的作用，也可能參與某些代謝的調(diào)控作用。AtpF編碼的蛋白質(zhì)在酸耐受性中起著重要的作用。雙組份體系、Nudix家族水解酶和XRE家族調(diào)節(jié)因子在酸耐受上也起著重要的調(diào)節(jié)作用。選擇了部分差異性表達(dá)的基因進(jìn)行RTqPCR的驗(yàn)證。在樣2與樣1比較的基因表達(dá)量的變化中，在發(fā)酵對(duì)數(shù)初期，Y1UC1378、Yl

5、UC1466、Y1UC1888基因的表達(dá)量較發(fā)酵初始階段的基因表達(dá)量的變化倍數(shù)分別是122、151、222倍，和轉(zhuǎn)錄組的結(jié)果一致，均為表達(dá)量上調(diào)。在發(fā)酵對(duì)數(shù)末期，Y1UC0179、Y1UC0462、Y1UC1378基因的表達(dá)量較發(fā)酵初始階段基因表達(dá)量的變化分別為30l、619、148倍，與轉(zhuǎn)錄組結(jié)果一致，均表達(dá)量上調(diào)。為了進(jìn)一步驗(yàn)證基因在產(chǎn)酸與耐酸中的作用，利用同源重組對(duì)目的基因進(jìn)行敲除，成功構(gòu)建了基因敲除質(zhì)粒pMDl8T：XRE：C1