基于RT-PCR技术对植物乳杆菌耐盐分子机理的研究

【摘要】乳酸菌是最重要的工业发酵菌株之一。经过乳酸菌的发酵作用,蛋白质被水解为氨基酸和短肽,更易被人体吸收利用,从而大大提升了乳制品的营养价值。同时,乳酸菌有诸多生理功能,包括改善胃肠道功能、抗肿瘤、增强机体免疫力、降低胆固醇、维持泌尿系统菌群平衡等作用。由于乳酸菌有诸多优点,乳酸菌发酵技术已广泛应用于食品、医药、生物等领域。因此,对乳酸菌进行分子水平的研究,已经成为国内外学者热衷的研究课题。乳酸菌在生产、加工、贮藏、销售各个环节都会产生各类环境胁迫,从而对乳酸菌菌体产生不同程度的破坏作用。这些环境胁迫包括高盐度导致的渗透压胁迫、高温杀菌导致的热胁迫、冷冻冷藏导致的盐胁迫、发酵酸度降低导致的酸胁迫、暴露于空气导致的氧胁迫、营养缺乏导致的饥饿胁迫等。本实验从传统发酵大酱中分离筛选出一株耐盐植物乳杆菌,通过荧光定量PCR技术,在转录水平上研究了该植物乳杆菌的耐盐分子机理。主要研究的是植物乳杆菌对盐胁迫的抵御作用,从相容性溶质调控系统、糖酵解关键酶调控系统、热激蛋白调控系统、能量合成系统和氨基肽酶调控系统几个方面对植物乳杆菌耐盐机理进行了系统的研究。相容性溶质调控系统基因包括：季铵化合物转运系统(qacT)、渗透保护剂转运系统-ATP结合蛋白(opuA)、渗透保护剂转运系统-透性酶蛋白(opuB)、渗透保护剂转运系统-底物结合蛋白(opuC);糖酵解关键酶调控系统基因包括：6-磷酸果糖激酶(pfk)、果糖二磷酸醛缩酶(fba)、磷酸甘油酸激酶(pgk)、3-磷酸甘油醛脱氢酶(gapB)、乳酸脱氢酶(1dh)；热激蛋白调控系统基因包括：分子伴侣蛋白(groEL、groES、dnaK、dnaJ)、热休克蛋白(hsp1、hsp2、hsp3)、通用应激蛋白(usp)；能量合成调控系统基因包括：能量合成调控基因质子转运ATP合成酶(f1f0-ATPase);氨基肽酶调控系统包括：蛋白质水解调控基因X-脯胺酰-二肽酰基-氨基肽酶(pepX)。荧光定量PCR实验结果表明,在菌体对数生长期和稳定生长期：相容性溶质调控系统基因qacT、opuA、opuB、opuC,其均受MRS培养基中NaCl的诱导而表达上调,并且NaCl的浓度越高,基因受诱导表达上调越显著；糖酵解关键酶调控系统,其中基因pfk、fba、pgk、1dh均受MRS培养基中NaCl的诱导而表达上调,并且NaCl的浓度越高,基因,受诱导表达上调越显著,而基因gapB,MRS培养基中NaCl浓度的变化对其表达几乎没有影响；热激蛋白调控系统,其中基因groEL、groES、gnaK、gnaj、hsp1、Hsp2、usp均受MRS培养基中NaCl的诱导而表达上调,并且NaCl的浓度越高,基因受诱导表达上调越显著,而hsp3虽受MRS培养基中NaCl浓度的诱导表达有所上调,但其受诱导表达上调显著程度与NaCl浓度不成正相关；能量合成调控基因f1f0-ATPase,MRS培养基中NaCl浓度的变化对其表达几乎没有影响,氨基肽酶调控基因pepX,受MRS培养基中NaCl的诱导而表达上调,并且NaCl的浓度越高,基因受诱导表达上调越显者。在MRS培养基中NaCl浓度相同条件下,基因opuA、opuC、f0f1-ATPase、pfk、fba、gapB、groEL、groES、dnaJ、hsp1、hsp2、hsp3、usp在对数生长期和稳定生长期受NaCl诱导表达情况基本相同,基因qacT、opuB、Idh、pgk、dnaK、pepX在对数生长期和稳定生长期受NaCl诱导表达情况有所差异。
【作者】刘倩颖；
【导师】乌日娜；刘丽云；
【作者基本信息】沈阳农业大学，食品工程，2014，硕士
【关键词】乳酸菌；植物乳杆菌；荧光定量PCR技术；盐胁迫；基因表达；

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