微生物聲暴露下生物學效應研究：以大腸桿菌為例

第1章緒論1
1.1可聽聲波的生物學效應相關研究3
1.2微生物聲應激研究5
1.3實驗對象的選擇7
參考文獻8

第2章微生物聲暴露實驗平臺的搭建12
2.1固體培養(yǎng)實驗裝置的設計13
2.2液體培養(yǎng)實驗裝置的設計14
2.3實驗裝置的優(yōu)化15
2.3.1對照箱對聲波加載的影響16
2.3.2液體培養(yǎng)聲波加載方式的確定16
2.3.3攪拌裝置對聲波加載的影響17
2.3.4攪拌條件下液體培養(yǎng)聲波加載方式的確定17
2.3.5調控裝置對聲波加載的影響17
參考文獻18

第3章聲暴露對大腸桿菌生長特性的影響19
3.1引言20
3.2研究方法20
3.2.1聲波加載試驗20
3.2.2菌體生物量的測定21
3.2.3大腸桿菌生長曲線21
3.2.4菌體比生長速率的測定21
3.2.5細菌電鏡樣品的制備22
3.3研究結果與分析23
3.3.1聲暴露對固體培養(yǎng)大腸桿菌生長的影響23
3.3.2聲暴露對液體培養(yǎng)大腸桿菌生長過程的影響28
3.3.3聲頻率對液體培養(yǎng)大腸桿菌生長的影響29
3.3.4聲強級對液體培養(yǎng)大腸桿菌生長的影響32
3.3.5聲功率級對液體培養(yǎng)大腸桿菌群體生長的影響35
3.3.6聲暴露對大腸桿菌細胞形態(tài)的影響38
3.4小結39
參考文獻39

第4章聲暴露對大腸桿菌生理生化特性的影響45
4.1引言46
4.2研究方法47
4.2.1固體培養(yǎng)加載試驗47
4.2.2液體培養(yǎng)加載試驗47
4.2.3無菌培養(yǎng)上清的制備48
4.2.4細胞收集與破碎48
4.2.5ATP酶活的測定49
4.2.6MDA含量的測定49
4.2.7SOD酶活性測定50
4.2.8CAT酶活性的測定51
4.2.9質膜通透性的測定52
4.2.10質膜蛋白的紅外分析52
4.3研究結果與分析52
4.3.1聲暴露對固體培養(yǎng)大腸桿菌抗氧化酶活的影響52
4.3.2聲暴露對液體培養(yǎng)大腸桿菌抗氧化酶活的影響54
4.3.3聲暴露對液體培養(yǎng)大腸桿菌胞內自由基含量的影響56
4.3.4聲暴露對液體培養(yǎng)大腸桿菌胞內能量代謝的影響57
4.3.5聲暴露對液體培養(yǎng)大腸桿菌細胞膜的影響59
4.4小結61
參考文獻62

第5章聲暴露對大腸桿菌大分子合成的影響68
5.1引言69
5.2研究方法69
5.2.1哈氏弧菌BB170的預培養(yǎng)69
5.2.2胞內總蛋白的提取70
5.2.3蛋白質電泳制膠步驟70
5.2.4胞內總蛋白含量的測定72
5.2.5RNA提取73
5.2.6RNA電泳及濃度測定74
5.3研究結果與分析74
5.3.1聲暴露對固體培養(yǎng)大腸桿菌胞內蛋白質合成的影響74
5.3.2聲頻率和強度對液體培養(yǎng)大腸桿菌胞內蛋白質合成的影響75
5.3.3聲暴露對大腸桿菌生長過程中胞內大分子合成的影響76
5.4小結78
參考文獻78

第6章聲波對大腸桿菌高密度培養(yǎng)的影響82
6.1引言83
6.1.1影響大腸桿菌高密度培養(yǎng)的因素83
6.1.2大腸桿菌高密度培養(yǎng)的方法84
6.1.3群體感應與大腸桿菌高密度培養(yǎng)85
6.2研究方法88
6.2.1哈氏弧菌BB170的預培養(yǎng)88
6.2.2哈氏弧菌BB170熒光檢測實驗89
6.2.3葡萄糖和麥芽糖消耗速率的測定89
6.3研究結果與分析91
6.3.1聲頻率和聲強對大腸桿菌菌體密度的影響91
6.3.2聲波對大腸桿菌底物消耗速率的影響92
6.3.3聲波對大腸桿菌AI-2分子表達的影響94
6.3.4聲波對大腸桿菌群體感應系統(tǒng)的影響95
6.4小結99
參考文獻100

第7章聲暴露對大腸桿菌的轉錄調控作用105
7.1引言106
7.2研究方法107
7.2.1聲暴露實驗107
7.2.2基因轉錄組測定步驟107
7.2.3轉錄組測序數據分析方法108
7.3研究結果與分析109
7.3.1轉錄組數據質量評估109
7.3.2聲暴露大腸桿菌差異基因分析111
7.3.3聲暴露對大腸桿菌代謝網絡結構的影響121
7.3.4聲暴露對大腸桿菌能量代謝模型的影響124
7.4小結129
參考文獻130

第8章大腸桿菌聲暴露下生物學效應的作用機制139
8.1引言140
8.1.1鈣離子在聲效應信號轉導中的作用140
8.1.2機械敏感性離子通道的研究現狀141
8.2研究方法143
8.2.1鈣離子和EGTA對大腸桿菌生長的影響144
8.2.2可聽聲波加載實驗144
8.2.3固體培養(yǎng)胞內鈣含量的測定144
8.2.4液體培養(yǎng)胞內游離鈣的測定144
8.2.5鈣離子通道阻滯劑試驗145
8.2.6質粒轉化方法146
8.2.7雙通道缺失菌株構建方法148
8.3實驗結果與分析150
8.3.1胞內游離鈣離子檢測方法的優(yōu)化150
8.3.2鈣離子對大腸桿菌生長代謝的影響151
8.3.3聲波對固體培養(yǎng)大腸桿菌胞內鈣濃度的影響151
8.3.4聲波對液體培養(yǎng)大腸桿菌胞內鈣濃度的影響155
8.3.5抑制劑對聲波處理大腸桿菌胞內鈣濃度的影響159
8.3.6聲波對不同MS通道類型胞內游離鈣離子的影響159
8.3.7鈣離子通道阻滯劑對聲暴露生物學效應的影響161
8.3.8大腸桿菌雙通道缺失菌株的構建162
8.3.9聲波對不同MS通道類型大腸桿菌的影響164
8.4小結168
參考文獻169