γ-氨基丁酸(GABA)代谢旁路调控阪崎克罗诺杆菌的抗逆机制

来源 :华南理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:qxff
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
阪崎克罗诺杆菌是婴幼儿配方奶粉(powdered infant formula,PIF)中常见的食源性致病菌,鉴于阪崎克罗诺杆菌较其他肠杆菌具有较强的环境耐受性,能够长期生存于PIF中,且对新生儿也有潜在的危害,所以对阪崎克罗诺在环境耐受机制方面的研究很有意义,有利于阪崎克罗诺杆菌的预防工作。γ-氨基丁酸(Gamma-aminobutyric acid,GABA)是一类广泛存在于生物体内的非蛋白四碳氨基酸,由gabT调节的γ-氨基丁酸转氨酶是GABA代谢旁路的重要蛋白质。本研究通过建立阪崎克罗诺杆菌的ATCC 29544 gabT基因敲除菌株(ΔgabT),探讨gabT控制的GABA代谢旁路对阪崎克罗诺杆菌抵抗干燥、酸、渗透压环境胁迫的作用,同时结合转录组学技术从分子层面揭示了阪崎克罗诺杆菌在基于GABA代谢旁路的干燥胁迫应答机制。本研究测定了野生型菌株(WT)和ΔgabT基因敲除株在干燥条件下存活情况。结果表明,ΔgabT在干燥胁迫下处理一周后存活率可达到28.64%,显著高于WT的存活率1.57%。此外,GABA在ΔgabT中累积量高于WT,与存活率结果具有一致性,表明GABA累积能帮助阪崎克罗诺杆菌抵御干燥胁迫。扫描电子显微镜检测结果也显示ΔgabT菌株具有较完整的细胞膜形态,进一步验证了GABA积累有助于阪崎克罗诺杆菌在干燥环境胁迫下的生存。以阪崎克罗诺杆菌野生株WT和ΔgabT菌株为研究对象,开展酸、渗透压逆境胁迫下菌体存活率测定、细胞内GABA含量测定实验及生物膜的形成情况测定。发现在酸碱度(Potential of hydrogen,p H)=3.4酸胁迫下6 h后WT的存活率(1.01%)显著低于ΔgabT存活率(28.73%),在9%Na Cl渗透压胁迫下WT存活率(0.26%)也显著低于ΔgabT存活率(16.17%),GABA在ΔgabT中累积量均高于WT,表明GABA累积有助于细菌抵抗酸和渗透压胁迫。此外,轻度的外界胁迫环境使得阪崎克罗诺杆菌生物膜形成能力增加,相比于WT菌株,由于ΔgabT菌株中GABA含量增加使得其具有较强的生物被膜形成能力。结合转录组测序技术,在干燥胁迫下,WT与ΔgabT基因缺失菌株面对干燥胁迫响应存在共性,都会通过累积GABA、甜菜碱、海藻糖等相容性物质来应对干燥胁迫。相比WT菌株,ΔgabT基因缺失菌株通过调节1245个差异基因来抵御干燥胁迫,主要表现为:a)GABA合成相关基因上调,GABA代谢受阻,从而导致GABA累积,减少干燥造成细菌的细胞膜损伤;b)减少了在三羧酸循环(Tricarboxylic acid cycle,TCA)中消耗的能量,糖原倾向于分解代谢,降解为单糖,用于应对干燥胁迫下胞内物质的合成或转运以及弥补胞内干燥环境下高于正常状态下的各反应供能量需求;c)累积的GABA代替了部分海藻糖功能,从而降低海藻糖的合成,保证干燥下相容性物质转运蛋白的活性,降低干燥环境对细胞造成损伤,维持细胞正常代谢;d)通过增加脂多糖合成及胞外转运,降低鞭毛活性,加强自聚集效应,从而提升生物膜形成能力,进一步增强了其对干燥胁迫的抵抗能力。本研究明确了gabT控制的GABA代谢旁路在阪崎克罗诺杆菌耐受逆境胁迫中的重要作用,为阪崎克罗诺杆菌中基于GABA旁路的靶向调控奠定了基础,为阪崎克罗诺杆菌防控提供新思路。
其他文献
心血管病是一种常见的现代疾病,其发病突然,致死率高,且临床的缺血和缺氧症状极易导致人体多器官的不可逆损伤,因此心血管病的及时发现和早期预警极为重要。心音蕴含了大量与心脏健康状态相关的信息,临床上心音的人工听诊常被作为心血管病的初筛手段,然而该方法依赖于医生临床经验,且信号无法被记录、存档。随着计算机辅助诊断技术的发展,心音的电子听诊成为了可能。许多学者以异常心音的高识别准确率作为目标,进行智能化心
学位
目前,在我国期望2060年实现碳中和的时代背景下,生物质转化迎来了发展机遇期。生物质甘油电化学氧化(GOR)的催化剂主要基于贵金属催化剂且对GOR有一定的局限性(如价格昂贵择性低、催化剂中毒等问题)。针对这一现状,本论文设计一系列非贵金属Cu、Ni、Co及Fe基催化剂,通过控制催化剂的组成和形貌(如纳米颗粒,纳米片及纳米针等),探讨了其与甘油氧化活性及其产物分布规律的关系,利用电化学原位拉曼光谱揭
学位
鱼肉是人类饮食中蛋白质的重要来源之一。然而,鱼肉因易受微生物和内源酶的影响在宰杀之后容易变质,因此开发一种有效的鱼肉保鲜技术尤为迫切。冷藏保鲜技术是指使用0~4℃的温度条件对鱼类进行贮藏保鲜。在此温度条件下,鱼体内自溶相关酶和腐败相关的微生物活动得到了部分抑制,但仍缓慢的进行中,在短期内可以较好的保持鱼肉品质,保质期较短。研究表明,极低频脉冲电场(extremely low frequency p
学位
目前,以液压为基础的商用车助力转向系统面临着助力特性单一、漏油污染严重等问题。随着电机控制性能的提高,电动助力转向(EPS)应运而生。与乘用车相比,商用车车身结构更复杂、转向阻力更大、工作环境中负面影响多且难以估计,导致行业内EPS在商用车的应用受阻。电子与电控技术的发展使商用车EPS实车应用成为可能,许多学者从上层控制策略层面对商用车EPS进行了研究,但其难以解决随机扰动、负载突变等问题,因此有
学位
地龙,又被称为蚯蚓,在我国药用历史悠久,资源丰富,曾被记载在最早的中药学专著《神农百草经》中。地龙中蛋白质含量丰富,地龙蛋白在2009年被国家卫生部认定为“新资源食品”。已有众多研究表明地龙具有降血压、抗血栓、平喘止咳、促进创面愈合、抗肿瘤、免疫调节等功能活性。这些功能被认为与蛋白有关。氧化应激会导致细胞生物分子的氧化损伤。许多慢性疾病的产生如心血管疾病、阿尔茨海默病和癌症都与氧化应激有关。地龙被
学位
铯光泵磁力仪是地球物理和军事领域常用的一种磁法探测仪器,具有灵敏度高、对姿态变化不敏感、无零点漂移等显著优点。旋翼无人机相比有人机具有起降灵活、成本低、适合小型测区等优势,所以基于旋翼无人机平台和铯光泵磁力仪集成的航磁系统具有很强的实用价值。本文研究一种CS-3铯光泵磁力仪的数据采集和收录系统,用于搭建基于旋翼无人机平台的小型化航磁测量系统。具体研究工作如下:(1)铯光泵磁力仪信号调理电路研制。为
学位
目的:了解某医院131I治疗区域的辐射水平,探讨该区域工作人员的受照剂量,并对该区域工作人员进行辐射致癌危险估计。方法:1.25名甲癌患者共服用总量为82880MBq的131I。在患者服药后,使用X、γ射线测量仪对病房周围剂量当量率进行检测;患者注射时,使用X、γ射线测量仪对注射位周围剂量当量率进行检测;患者出院后,使用α、β表面污染仪对131I治疗区域和办公区的表面污染进行检测;患者住院期间和出
学位
黄酒是一种低酒精度和含有丰富功能性成分的保健酒,但是其过高的甲醇、高级醇等醇类物质会对人体造成损害,必须限制其含量。因此,本文以PS-Cl为前体采用Friedel-Crafts反应制备HCP树脂和原位生长法制备CS@MOFs复合珠,通过SEM、FTIR、TG、XRD、XPS、BET方法对两种材料的微观型貌和化学结构进行分析,研究了两种吸附材料分别对高级醇和甲醇的吸附效果,建立了相关的动力学和热力学
学位
传统化工产业发展带来的环境污染、能源紧缺问题日趋严重,纤维素衍生物作为一种来源广、可降解、无污染的可再生生物质高分子材料引起了广泛的关注,发展纤维素衍生物替代传统工业产品势在必行。双醛纤维素是一种氧化纤维素衍生物,可作为制备其他纤维素衍生物的起始化合物。但以纤维素为原料制备的双醛纤维素,存在反应活性位点少、反应效率低、氧化度低等问题。纤维素纳米纤丝(cellulosenanofibrils,CNF
学位
17β-雌二醇(17β-estradiol,E2)是人体和动物产生的一种活性较强的内源性雌激素,它对生物的生长发育起着重要作用,但存留在生物体外的E2是一种典型的环境内分泌干扰物,其难以降解的化学性质使其可以在外界环境中长期残留。研究表明低浓度的E2通过食物、水体和空气污染等途径进入生物体后即可干扰机体内分泌激素的正常运作,使生物体的内分泌功能失衡,甚至可能诱发一系列癌症,对生物体造成危害。目前,
学位