导读:本文包含了菌群传感系统论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:假单胞菌株M18,藤黄绿脓菌素,吩嗪-1-唆酸,las菌群传感系统
菌群传感系统论文文献综述
陈韵[1]（2008）在《假单胞菌株M18中las菌群传感系统的鉴定及抗生素合成的调控研究》一文中研究指出荧光假单胞菌(Pseudomonas sp. M18)是从上海郊区甜瓜根际分离筛选到的一株具有生物防治功能的假单胞菌新种,其生防作用部分归功于其分泌的包括藤黄绿脓菌素(pyoluteorin,Plt)和吩嗪-1-羧酸(phenazine-1-carboxylic acid,PCA)在内的多个抗生物质。本研究试图在分子水平上鉴定与藤黄绿脓菌素和吩嗪-1-羧酸相关的生物调控因子,揭示和阐明这些调控因子和这两种抗生素生物合成之间的关系。并以这些调控因子为靶向,构建Plt高产工程菌株,提高Plt的产量,增强M18生物防治能力。本研究内容主要包括二个方面:第一方面,本实验室课题组已经构建和鉴定了rhl菌群传感系统,所以预测M18菌株中存在潜在的las菌群传感(Quorum sensing QS)系统。根据假单胞菌株M18兼有荧光假单胞菌和铜绿假单胞菌的遗传学背景;而且假单胞菌株M18产生的短链高丝氨酸内酯信号分子种类也与铜绿假单胞菌类似。据此设计保守引物扩增得到潜在的lasR和lasI基因,序列分析显示,lasR、lasI基因DNA和所得表达蛋白质序列与铜绿假单胞菌株PAO1(Pseudomonas aeruginosa PAO1)中报导的las菌群传感系统高度相似。运用同源重组技术,分别构建lasI和lasR基因的染色体失活突变株,与野生型菌株相比,抗生素藤黄绿脓菌素(Plt)和吩嗪-1-羧酸(PCA)的产量均分别提高了4-5倍和2-3倍。在lasI和lasR突变株的反式互补实验中,两种抗生素的产量回复到野生型水平。pltA’-’lacZ和phzA’-’lacZ翻译融合的测定结果进一步证明lasI和lasR的编码产物对Plt和PCA生物合成基因簇具有负调控作用。las系统正调控细菌的群集运动,在lasI和lasR的失活突变株中,细菌的群集运动能力消失。对lasI和lasR突变株和野生型的生长曲线的研究发现,lasI和lasR基因的编码产物对细菌的生长具有抑制作用。结果表明,las系统作为整体调控因子的编码基因,参与细胞内多种生物活动的调控作用。第二方面,本实验室课题组已经构建了两个高产Plt的突变株,分别是rsmA突变株M18R和rhlI突变株M18IG。为了进一步研究增强M18菌株的生防能力,运用同源重组技术,构建了rsmA rhlI的双突变株M18RIG。与野生型菌株相比,双突变株中抗生素藤黄绿脓菌素(Plt)产量提高了10倍;与两个单突变株M18R和M18IG相比,Plt产量并没有提高很多。在双突变株中,吩嗪-1-唆酸(PCA)产量提高了4倍,在突变株M18R和M18IG中,PCA产量分别降低了70%和90%。pltA’-’lacZ和phzA’-’lacZ翻译融合的测定结果进一步证明rsmA rhlI共同突变对Plt和PCA生物合成基因簇具有负调控作用。对突变株M18R, M18IG,M18RIG和野生型的生长曲线的研究发现,在PPM培养基中,叁个突变株的生长状况优于野生型。在β-半乳糖苷酶活性中,发现RsmA负调控rhlI基因的表达。(本文来源于《上海交通大学》期刊2008-01-01）
严安[2]（2007）在《假单胞菌株M18中rhl菌群传感系统和调控基因pltR的鉴定及功能研究》一文中研究指出荧光假单胞菌(Pseudomonas sp. M18)是从上海郊区甜瓜根际分离筛选到的一株具有生物防治功能的假单胞菌新种。M18生防作用主要归功于其可分泌多个抗生物质,包括藤黄绿菌素(pyoluteorin,Plt)和吩嗪-1-羧酸(phenazine-1-carboxylic acid,PCA)等。本研究试图在分子水平上鉴定藤黄绿菌素合成相关的生物调控因子,揭示和阐明这些调控因子和藤黄绿菌素生物合成之间的关系。并以这些调控因子为靶向,构建Plt高产工程菌株,提高M18的Plt产量,增强其生物防治能力。本研究主要包括四个方面内容:第一方面,本课题组利用双元报告转座子mini-Tn5 lacZ-ter/1,筛选了若干后期菌群传感应答基因突变株。与野生型菌株相比,M46-11、M49-2和M58-17的表型具有显着变化,它们分别具有Plt不产、涌动能力降低和红色素合成能力缺失的特征。利用分子生物学的方法,鉴定和分析了相应的突变基因,证实M58-17为潜在的菌群传感突变株。研究过程中还发现,M18菌株能够分泌高丝氨酸内酯(N-acyl homoserine lactones,AHLs),其降解(M18/pME6863)或缺失(M58-17)均可以影响抗生素的产量,从而推测AHL类型菌群传感系统存在于该菌株中,并且可能介入了抗生素生物合成的调控体系。第二方面,生物信息学分析显示,藤黄绿菌素生物合成基因簇启动子区域存在一个潜在的LuxR家族蛋白作用位点(lux box),表明M18菌株中潜在的菌群传感(quorum sensing QS)系统可能直接参与了Plt生物合成的调控。基于以往遗传学分析和突变株58-17突变基因序列分析表明,假单胞菌株M18兼有荧光假单胞和铜绿假单胞菌的遗传学背景,并且部分的rhlI基因序列十分相似(相似度99%)。据此设计保守引物,扩增得到M18菌株中的rhlR和rhlI基因。序列分析结果显示,rhlR和rhlI基因及表达蛋白质序列与铜绿假单胞PAO1(Pseudomonas aeruginosa PAO1)高度相似。因此,M18菌株中的这个菌群传感系统也命名为rhl菌群传感系统(RhlR and RhlI)。庆大霉素抗性基因(Gm)插入突变株M18IG(rhlI::Gm)丧失了合成N-butyryl-homoserine lactone (BHL)和N-hexanoyl-homoserine lactone (HHL)这两种AHL信号分子的能力,但其Plt产量比野生型提高了5倍,同时抑制另一个抗生物质PCA的生物合成。卡那抗性基因(Km)插入失活rhlR基因后得到突变株M18RK(rhlR::Km),其Plt和PCA合成变化趋势与突变株M18IG相似。藤黄绿菌素pltLA’–‘lacZ翻译融合和吩嗪-1-羧酸phzA’–‘lacZ翻译融合在突变株中的表达情况表明,rhlI和rhlR在基因表达水平上调控这两种抗生素的生物合成。RhlR和RhlI组成一个有机统一的rhl菌群传感系统,参与调控Plt和PCA生物合成。随后的信号分子添加实验又证明,BHL信号分子而非HHL在该调控中发挥了主导作用。野生型菌株M18,突变株M18IG和M18RK中pltA基因的mRNA荧光定量PCR分析结果显示,突变菌株中pltA基因的mRNA水平是野生型的4至5倍。这表明rhl菌群传感系统负调控Plt生物合成基因簇的转录。rhl菌群传感系统突变菌株中,plt转录融合表达质粒pMEAZ-12的表达水平也提高了将近5倍。与此形成鲜明对比的是,另一plt转录融合表达质粒pMEAZ-13在rhl菌群传感系统突变菌株中的表达水平却和野生型菌株一致。这两个转录融合表达质粒的区别在于pMEAZ-13比pMEAZ-12少了启动子和基因编码区之间的176 bp间隔序列。这些结果进一步证明了rhl菌群传感系统在转录水平上负调控Plt的生物合成;另一方面也表明,176 bp的间隔序列是调控相关的重要位点。同时也揭示潜在的lux box在此调控过程中并不发挥所预测的生物学功能。同时,rhl菌群传感系统的突变(M18IG和M18RK)促进了ABC(ATP-binding cassette)转运基因簇pltHIJKNO的表达,而后者负责转运分泌Plt而促进Plt的产生。rhlI pltB双突变菌株M18TI和rhlR pltB双突变菌株M18TR不再合成Plt,转运基因簇pltHIJKNO在这两双突变菌株中的表达又显着降低,只有野生型水平的一半。这些结果表明rhl菌群传感系统必须以Plt为媒介,从而负调控转运基因簇pltHIJKNO的表达。第叁方面,在Plt生物合成基因簇上游鉴定了一个Plt生物合成正调控因子编码基因pltR。pltR突变株M18TRG和pltR过表达菌株M18(pME6032PLTR)中Plt、PCA的产量以及Plt生物合成基因簇的转录结果表明,pltR在转录水平上对Plt的生物合成进行路径特异性的正调控。在rhl菌群传感系统突变株M18IG和M18RK中, pltR’–‘lacZ翻译融合表达增加,表明PltR表达受rhl菌群传感系统负调控,从而后者对藤黄绿菌素生物合成进行负调控。此外,pltR’–‘lacZ翻译融合在不同突变株中的差异性表达表明PltR处于Plt生物合成调控体系下游,其介导了GacA/GacS对Plt生物合成的正调控作用,但不介入RsmA对Plt生物合成的负调控作用。Plt本身也不影响pltR基因的表达。第四方面,在研究藤黄绿菌素和吩嗪-1-羧酸二者生物合成的相互关系时发现,吩嗪-1-羧酸的生物合成在转录后水平上抑制了藤黄绿菌素的产生;而后者对前者没有调控作用。不产生PCA的突变菌株M18P中添加过量PCA,并没有逆转其Plt高产的特点,从而证明了PCA分子本身不是Plt生物合成的抑制物。PCA生物合成的丧失所导致的Plt高产并不是PCA的缺失所致,而是另有它因。RT-PCA和转录融合表达实验又证明,与rhl菌群传感不同,PCA生物合成对Plt的正调控作用发生在转录后水平上,而不是转录水平上。(本文来源于《上海交通大学》期刊2007-03-20）
菌群传感系统论文开题报告
（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：
荧光假单胞菌(Pseudomonas sp. M18)是从上海郊区甜瓜根际分离筛选到的一株具有生物防治功能的假单胞菌新种。M18生防作用主要归功于其可分泌多个抗生物质,包括藤黄绿菌素(pyoluteorin,Plt)和吩嗪-1-羧酸(phenazine-1-carboxylic acid,PCA)等。本研究试图在分子水平上鉴定藤黄绿菌素合成相关的生物调控因子,揭示和阐明这些调控因子和藤黄绿菌素生物合成之间的关系。并以这些调控因子为靶向,构建Plt高产工程菌株,提高M18的Plt产量,增强其生物防治能力。本研究主要包括四个方面内容:第一方面,本课题组利用双元报告转座子mini-Tn5 lacZ-ter/1,筛选了若干后期菌群传感应答基因突变株。与野生型菌株相比,M46-11、M49-2和M58-17的表型具有显着变化,它们分别具有Plt不产、涌动能力降低和红色素合成能力缺失的特征。利用分子生物学的方法,鉴定和分析了相应的突变基因,证实M58-17为潜在的菌群传感突变株。研究过程中还发现,M18菌株能够分泌高丝氨酸内酯(N-acyl homoserine lactones,AHLs),其降解(M18/pME6863)或缺失(M58-17)均可以影响抗生素的产量,从而推测AHL类型菌群传感系统存在于该菌株中,并且可能介入了抗生素生物合成的调控体系。第二方面,生物信息学分析显示,藤黄绿菌素生物合成基因簇启动子区域存在一个潜在的LuxR家族蛋白作用位点(lux box),表明M18菌株中潜在的菌群传感(quorum sensing QS)系统可能直接参与了Plt生物合成的调控。基于以往遗传学分析和突变株58-17突变基因序列分析表明,假单胞菌株M18兼有荧光假单胞和铜绿假单胞菌的遗传学背景,并且部分的rhlI基因序列十分相似(相似度99%)。据此设计保守引物,扩增得到M18菌株中的rhlR和rhlI基因。序列分析结果显示,rhlR和rhlI基因及表达蛋白质序列与铜绿假单胞PAO1(Pseudomonas aeruginosa PAO1)高度相似。因此,M18菌株中的这个菌群传感系统也命名为rhl菌群传感系统(RhlR and RhlI)。庆大霉素抗性基因(Gm)插入突变株M18IG(rhlI::Gm)丧失了合成N-butyryl-homoserine lactone (BHL)和N-hexanoyl-homoserine lactone (HHL)这两种AHL信号分子的能力,但其Plt产量比野生型提高了5倍,同时抑制另一个抗生物质PCA的生物合成。卡那抗性基因(Km)插入失活rhlR基因后得到突变株M18RK(rhlR::Km),其Plt和PCA合成变化趋势与突变株M18IG相似。藤黄绿菌素pltLA’–‘lacZ翻译融合和吩嗪-1-羧酸phzA’–‘lacZ翻译融合在突变株中的表达情况表明,rhlI和rhlR在基因表达水平上调控这两种抗生素的生物合成。RhlR和RhlI组成一个有机统一的rhl菌群传感系统,参与调控Plt和PCA生物合成。随后的信号分子添加实验又证明,BHL信号分子而非HHL在该调控中发挥了主导作用。野生型菌株M18,突变株M18IG和M18RK中pltA基因的mRNA荧光定量PCR分析结果显示,突变菌株中pltA基因的mRNA水平是野生型的4至5倍。这表明rhl菌群传感系统负调控Plt生物合成基因簇的转录。rhl菌群传感系统突变菌株中,plt转录融合表达质粒pMEAZ-12的表达水平也提高了将近5倍。与此形成鲜明对比的是,另一plt转录融合表达质粒pMEAZ-13在rhl菌群传感系统突变菌株中的表达水平却和野生型菌株一致。这两个转录融合表达质粒的区别在于pMEAZ-13比pMEAZ-12少了启动子和基因编码区之间的176 bp间隔序列。这些结果进一步证明了rhl菌群传感系统在转录水平上负调控Plt的生物合成;另一方面也表明,176 bp的间隔序列是调控相关的重要位点。同时也揭示潜在的lux box在此调控过程中并不发挥所预测的生物学功能。同时,rhl菌群传感系统的突变(M18IG和M18RK)促进了ABC(ATP-binding cassette)转运基因簇pltHIJKNO的表达,而后者负责转运分泌Plt而促进Plt的产生。rhlI pltB双突变菌株M18TI和rhlR pltB双突变菌株M18TR不再合成Plt,转运基因簇pltHIJKNO在这两双突变菌株中的表达又显着降低,只有野生型水平的一半。这些结果表明rhl菌群传感系统必须以Plt为媒介,从而负调控转运基因簇pltHIJKNO的表达。第叁方面,在Plt生物合成基因簇上游鉴定了一个Plt生物合成正调控因子编码基因pltR。pltR突变株M18TRG和pltR过表达菌株M18(pME6032PLTR)中Plt、PCA的产量以及Plt生物合成基因簇的转录结果表明,pltR在转录水平上对Plt的生物合成进行路径特异性的正调控。在rhl菌群传感系统突变株M18IG和M18RK中, pltR’–‘lacZ翻译融合表达增加,表明PltR表达受rhl菌群传感系统负调控,从而后者对藤黄绿菌素生物合成进行负调控。此外,pltR’–‘lacZ翻译融合在不同突变株中的差异性表达表明PltR处于Plt生物合成调控体系下游,其介导了GacA/GacS对Plt生物合成的正调控作用,但不介入RsmA对Plt生物合成的负调控作用。Plt本身也不影响pltR基因的表达。第四方面,在研究藤黄绿菌素和吩嗪-1-羧酸二者生物合成的相互关系时发现,吩嗪-1-羧酸的生物合成在转录后水平上抑制了藤黄绿菌素的产生;而后者对前者没有调控作用。不产生PCA的突变菌株M18P中添加过量PCA,并没有逆转其Plt高产的特点,从而证明了PCA分子本身不是Plt生物合成的抑制物。PCA生物合成的丧失所导致的Plt高产并不是PCA的缺失所致,而是另有它因。RT-PCA和转录融合表达实验又证明,与rhl菌群传感不同,PCA生物合成对Plt的正调控作用发生在转录后水平上,而不是转录水平上。
（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。
菌群传感系统论文参考文献
[1].陈韵.假单胞菌株M18中las菌群传感系统的鉴定及抗生素合成的调控研究[D].上海交通大学.2008
[2].严安.假单胞菌株M18中rhl菌群传感系统和调控基因pltR的鉴定及功能研究[D].上海交通大学.2007