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基于组学分析乙酸诱导的酿酒酵母程序性死亡研究

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基于组学分析乙酸诱导的酿酒酵母程序性死亡研究
论文目录
 
摘要第1-9页
ABSTRACT第9-14页
第一章 绪论第14-35页
  1.1 酵母在生物乙醇生产中的应用与逆境挑战第14-21页
    1.1.1 酵母在生物乙醇产业中的应用第14-17页
    1.1.2 第二代生物乙醇生产中的逆境挑战第17-19页
    1.1.3 应对木质纤维生物乙醇生产逆境的解决方案第19-21页
  1.2 酵母作为模式生物应用于程序性死亡研究第21-30页
    1.2.1 多细胞生物中的程序性死亡第22-24页
    1.2.2 酵母中的程序性死亡第24-28页
    1.2.3 程序性死亡相关疾病和衰老的酵母模型第28-30页
  1.3 乙酸诱导酵母的应激和死亡代谢第30-33页
    1.3.1 酵母在乙酸胁迫下的应激和适应性第30-31页
    1.3.2 乙酸诱导酵母的程序性死亡第31-33页
  1.4 本课题研究意义和主要研究内容第33-35页
    1.4.1 研究意义第33-34页
    1.4.2 主要研究内容第34-35页
第二章 乙酸诱导的程序性死亡表型分析第35-51页
  2.1 前言第35-36页
  2.2 实验材料与设备第36-38页
    2.2.1 菌株与质粒第36页
    2.2.2 培养基与主要试剂第36-37页
    2.2.3 仪器与设备第37-38页
  2.3 实验方法第38-40页
    2.3.1 菌株培养与生长曲线测定第38页
    2.3.2 检测不同pH和乙酸浓度下的存活率第38-39页
    2.3.3 检测不同pH和乙酸浓度下的线粒体荧光蛋白表达第39页
    2.3.4 检测不同pH和乙酸浓度下的Annexin V-FITC/PI双染分析第39页
    2.3.5 透射电镜(TEM)和扫描电镜(SEM)观察第39-40页
    2.3.6 胞质pH (pH_(cyt))和线粒体基质pH (pH_(mit))检测与分析第40页
  2.4 结果与分析第40-49页
    2.4.1 不同pH和乙酸浓度对酿酒酵母存活率的影响第40-42页
    2.4.2 不同pH和乙酸浓度对酵母线粒体功能的影响第42-43页
    2.4.3 不同pH和乙酸浓度对酵母程序性死亡的影响第43-45页
    2.4.4 乙酸处理对酵母超微结构和形态的影响第45-46页
    2.4.5 乙酸处理对酵母胞内pH的影响第46-49页
  2.5 讨论第49-51页
第三章 基于RNA-SEQ转录组分析乙酸诱导的程序性死亡调控第51-72页
  3.1 前言第51-52页
  3.2 实验材料与设备第52页
    3.2.1 菌株与引物第52页
    3.2.2 培养基与主要试剂第52页
    3.2.3 仪器与设备第52页
  3.3 实验方法第52-55页
    3.3.1 乙酸处理与酵母总RNA提取第53页
    3.3.2 RNA-seq转录组测序第53-54页
    3.3.3 基因表达谱的生物信息学分析第54-55页
    3.3.4 转录组数据的实时焚光定量PCR验证第55页
  3.4 结果与分析第55-69页
    3.4.1 RNA-seq转录谱质控报告第55-57页
    3.4.2 不同处理时间的转录组差异表达基因(DEGs)总体分析第57-60页
    3.4.3 两个时间点以上共同差异表达基因(DEGs)分析第60-65页
    3.4.4 三个时间点共同DEGs蛋白互作网络分析第65-66页
    3.4.5 酵母在乙酸胁迫下随时间序列的转录变化第66-68页
    3.4.6 实时荧光定量PCR验证第68-69页
  3.5 讨论第69-72页
第四章 代谢组学分析乙酸诱导的程序性死亡调控第72-83页
  4.1 前言第72-73页
  4.2 实验材料与设备第73页
    4.2.1 菌株与培养基第73页
    4.2.2 实验试剂第73页
    4.2.3 仪器与设备第73页
  4.3 实验方法第73-75页
    4.3.1 胞内代谢物的提取和衍生化第73-74页
    4.3.2 GC/MS检测第74页
    4.3.3 数据分析第74-75页
  4.4 结果与分析第75-81页
    4.4.1 酵母代谢图谱与多元统计分析第75-78页
    4.4.2 乙酸处理组与对照组间的代谢差异第78-80页
    4.4.3 乙酸处理组在时间序列上的代谢变化第80-81页
  4.5 讨论第81-83页
第五章 乙硫化平衡调控乙酸诱导的程序性死亡第83-93页
  5.1 前言第83-84页
  5.2 实验材料与设备第84-85页
    5.2.1 菌株与质粒第84-85页
    5.2.2 培养基与主要试剂第85页
    5.2.3 仪器与设备第85页
  5.3 实验方法第85-88页
    5.3.1 重组质粒和过表达酵母菌株构建第85-87页
    5.3.2 Annexin V/PI双染分析第87-88页
    5.3.3 碘化丙啶(PI)染色分析第88页
  5.4 结果与分析第88-91页
    5.4.1 组蛋白乙酰化和去乙酰化基因过表达对酵母在乙酸胁迫下的死亡影响第88-89页
    5.4.2 组蛋白乙酰化和去乙酰化基因敲除对酵母在乙酸胁迫下的死亡影响第89-90页
    5.4.3 乙酰化抑制剂改变乙酰化平衡对酵母在乙酸胁迫下的死亡影响第90-91页
  5.5 讨论第91-93页
第六章 ATG22敲除与过表达对乙酸诱导程序性死亡的影响第93-108页
  6.1 前言第93-94页
  6.2 实验材料与设备第94-95页
    6.2.1 菌株与质粒第94页
    6.2.2 培养基与实验试剂第94页
    6.2.3 仪器与设备第94-95页
  6.3 实验方法第95-97页
    6.3.1 ATG22过表达和GFP标记菌株构建第95-96页
    6.3.2 生长曲线测定和程序性死亡分析第96页
    6.3.3 Atg22追踪和PI染色分析第96-97页
    6.3.4 酵母胞内和液泡氨基酸的检测第97页
    6.3.5 RNA的提取和实时荧光定量PCR (qPCR)分析第97页
  6.4 结果与分析第97-105页
    6.4.1 ATG22敲除减少乙酸引起的细胞死亡第97-99页
    6.4.2 Atg22p过表达增强乙酸引起的细胞死亡第99-101页
    6.4.3 ATG22敲除使细胞在乙酸胁迫下的胞内氨基酸积累第101-102页
    6.4.4 ATG22敲除促进乙酸胁迫下的热休克蛋白家族、细胞壁完整性途径及部分自噬基因的转录第102-105页
  6.5 讨论第105-108页
第七章 结论、创新点与展望第108-111页
  7.1 结论第108-109页
  7.2 创新点第109页
  7.3 展望第109-111页
参考文献第111-130页
附录一: QPCR分析所用引物第130-132页
附录二: 不同时间点乙酸处理组相比对照组共同差异表达基因的差异倍数第132-149页
作者简介及在读期间所取得科研成果第149-151页
致谢第151页

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