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《武汉大学》 2004年
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噬菌体与宿主细胞相互作用的微量热研究

刘国生  
【摘要】:运用微量热学的理论和技术对三个有代表性的噬茵体—宿主生物活性系统T4E、λE和M13E进行了研究,根据热化学的原理对噬菌体的感染与发育、宿主细胞代谢与生长等生物学过程的热动力学规律进行了解析,从热力学角度探讨了噬菌体与宿主之间的相互作用的关系。在此工作基础上,用微量热学方法研究了一种自由基清除剂—黑色素(Melanin)对T4E和λE系统的影响,以及外源mel基因(黑色素基因)对M13感染及发育过程的影响。 根据T4E系统在完全培养基LBG中的热谱曲线,经过线性拟合得到了T4E系统变化的热动力学方程、细胞生长抑制热动力学方程、宿主细胞裂解热动力学方程。由细胞生长抑制热动力学方程得出的感染状态细胞表观生长速率Ki显著大于正常细胞的生长速率常数κ,预示着感染细胞内的代谢速率比正常细胞更高。同时用微量法证明了裂解抑制(LIN)现象的存在。 根据T4E系统在静息培养基MM中的热谱曲线,可将发热功率和发热量准确计算到单细胞水平;数据表明,无论是培养物水平还是单细胞水平,感染状态细胞的发热功率(P或者SCP)都显著高于正常细胞,从而直接证明T4噬菌体的感染可以促进宿主细胞的代谢活动。在单细胞水平上,非感染细胞的发热功率在2.76到3.29pW之间,感染细胞的发热功率平均在3.99-5.32pW间,比非感染细胞高出1.23到2.03pW,发热功率被提高了44.57—61.70%。此外,高MOI时的自外裂解现象(LF)可以很直观的从静息培养热谱图上反映出来。 滴定微量热测定T4噬菌体与宿主细胞的相互作用,获得了T4噬菌体感染和 侵入早期过程的热力学信息。表明产热过程类似于酶促反应动力学过程,从细胞噬 菌体一接触产热就开始了,产生的热量包括吸附过程的吸附热和细胞接受刺激作用 产生的应激热。细胞由于感染发热功率增加0.49一0.68Pw,净产生热量 1 .608一1 .653xl0石J。 溶源性细菌E. coli(入)和非溶源性细菌E. coli(入)一菌株在微量热学上的差别: 在完全培养基LBM中,非溶源性细菌生长速率常数k和最大发热功率尸max都高于 溶源性菌株;在限制性培养基MMZ中,非溶源性细胞静息培养过程的热输出功率 尸~高于溶源性细胞。在LBM培养基中,当E.。oli(入犷受到人噬菌体感染时有产 热延迟现象发生。在高Mol时,溶源菌E.。011(入)受到人噬菌体作用时也存在有产 热延迟现象。对这两种情况下的产热延迟现象发生的原因进行了分析。静息培养时, 入噬菌体对溶源性细胞和非溶源性细胞的侵染和吸附都表现出发热功率尸提高和发 热量Q增加。 在LB培养基中,M13噬菌体侵染E. coliJM109的热谱图与E. coliJM109没有 太大的区别,反映了M13噬菌体对宿主的依存关系、以及M13噬菌体感染吸附、 侵入、增殖和排出对细胞生长没有显著影响的这一特殊生物学特点。但M13E系统 生长速率常数k值高于丑coli JM109的事实,说明宿主细胞本身虽然因M13感染 而生长和增殖减缓,但细胞内的代谢速率是增加的。携带有mel基因的M13(mel) 感染E coliJMIOg的热谱曲线与正常的M13没有差别。 此外,研究中还发现,E. coliJM109在不断的分纯过程中,总有一些小菌落伴 随其生长,大小两种菌落对M13噬菌体的敏感性存在着明显差异,从滴度测定、噬 斑形态、及感染增殖过程的热谱图都存在明显的不同。但有一点是肯定的,即小菌 落对M13也是敏感的,只是敏感度明显低于大菌落。根据小菌落在基础培养基上不 能生长的事实,推测小菌落可能丢失了F一pro质粒从而使其生长和增殖受到限制。 如果是这样,说明M13的感染途径不只是通过性菌毛,可能存在其它的感染途径, 即次感染途径。进一步的工作尚在进行中。 黑色素PMM对正常细胞(E. eoliB、E. eoli(入)一)、溶源细胞(E. coli(入)) 的生长和代谢都有促进作用。在T4感染和发育过程中,PMM促进了T4噬菌体在 细胞内的发育,缩短了裂解周期。在入感染和发育过程中,黑色素PMM导致k值 增加和对数峰升高,L峰的出现时间被提前且峰值降低,导致总发热量Q减少。溶 源菌和非溶源菌UV照射后的热谱存在显著差异,最大差异在UV照射30一405时 间溶源菌有一明显的裂解生长峰。在UV对溶源菌E. coli(人)诱导过程中,黑色素 表现出光子屏蔽和清除自由基两方面的作用,其清除自由基的功能有利于损伤细胞 的修复。在损伤细胞的修复上,黑色素PMM优于FM。
【学位授予单位】:武汉大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2004
【分类号】:Q933

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【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王玉洁,符坚,刘楠,沈萍,彭珍荣;重要的生物资源黑色素及其功能的机理[J];氨基酸和生物资源;2003年01期
2 由文辉,王培潮;乌龟胚胎及仔龟的卵黄代谢[J];动物学研究;1994年03期
3 周传佩,刘义,*沈雪松,屈松生;热分析技术在药物研究中的应用[J];分析科学学报;2001年05期
4 熊亚,谭智群,刘义,潘正君,吴鼎泉,康立山,屈松生;线粒体和亚线粒体体外代谢及漆酶影响的微量热研究[J];高等学校化学学报;1997年05期
5 黄玉屏,刘义,沈萍,屈松生;盐生盐杆菌生长过程热动力学研究[J];高等学校化学学报;2002年02期
6 李曦,刘义,吴军,屈松生;微量热法研究硒对砷在大肠杆菌生长中的联合作用[J];高等学校化学学报;2003年01期
7 顾贫,郭煜,屈松生;家兔肝脏线粒体微量量热研究──腐植酸对线粒体代谢热谱的影响[J];湖北农学院学报;1998年03期
8 颜承农,刘义,上官云凤,宋昭华,屈松生;微量热法用于细菌分类鉴定的研究[J];化学世界;1997年05期
9 刘义,冯英,谢昌礼,屈松生,乐芝凤,冯长建,沈昊宇,张香才;Schiff碱药物对产气杆菌代谢抑制的热力学研究[J];化学学报;1996年12期
10 刘义,谭安民,谢昌礼,屈松生,赵必均;细胞动力学研究 Ⅵ.厌氧菌生长过程热化学特征[J];化学学报;1997年10期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 陈兰英,赵桢,王晓涛,屈二军,陈建南;HSP70基因在人胃癌、食道癌及宫颈癌中高表达和癌变关系的研究[J];癌变.畸变.突变;2005年04期
2 程烽;盛燕;施静艺;陈漪;徐潮;刘智;梁军;潘春明;朱忠勇;宋怀东;;重叠延伸PCR法构建UGRP1基因启动子的点突变表达载体[J];癌变.畸变.突变;2007年01期
3 温居一;张积仁;李鹏;张军;王斌;;NADH对二乙基亚硝胺所致L02人肝细胞株p53基因突变和c-erbB2基因表达的影响[J];癌变.畸变.突变;2009年05期
4 金艺凤;李铁臣;王莹;刘东华;孙珍贵;;ERCC1和XPD单核苷酸多态性与非小细胞肺癌铂类化疗敏感性的关系[J];癌变·畸变·突变;2010年05期
5 王继英;武英;郭建凤;呼红梅;张印;;莱芜黑猪保种群促卵泡素β亚基和雌激素受体基因、基因型变化情况[J];山东农业科学;2007年01期
6 解永梅;张成玲;赵永强;张薇;张广民;;山东省大白菜黑腐病病原的鉴定及其生物学特性的研究[J];山东农业科学;2007年06期
7 陈静;胡晓辉;苗华荣;张建成;禹山林;;花生SRAP-PCR技术体系的优化[J];山东农业科学;2008年05期
8 陈长宝;朱树华;周杰;;改良CTAB法提取成熟肥城桃果实的总RNA[J];山东农业科学;2009年05期
9 马雪;邱丽娜;弓爱君;郎序菲;王兆龙;;Bt生物农药研究进展[J];山东农业科学;2009年10期
10 沈业寿,储苏;魔芋软腐病病原菌的分离及致病性研究[J];安徽大学学报(自然科学版);2002年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 朱林;江昌俊;叶爱华;李叶云;余梅;邓威威;;茶树ATP硫化酶和硒半胱氨酸甲基转移酶基因植物表达载体的构建[A];现代农业理论与实践——安徽现代农业博士科技论坛论文集[C];2007年
2 徐波;张莉;李启云;王景会;姜媛媛;杨贞耐;;牛凝乳酶成熟肽基因在大肠杆菌中的表达[A];中国奶业协会年会论文集2008(下册)[C];2008年
3 刘冬光;廖娟红;于清龙;陈颖钰;陈焕春;郭爱珍;;融合蛋白Rv3872/CFP-10/ESAT-6的制备及在牛结核诊断中的初步应用[A];中国奶业协会年会论文集2009(上册)[C];2009年
4 张海龙;田兆丰;董志;张晏如;张飞云;;多花黑麦草斑驳病毒外壳蛋白基因在大肠杆菌中的表达[A];2010植物免疫机制研究及其调控研讨会论文集[C];2010年
5 闫云君;蔡勇;杨江科;;基于易错POR技术的短小芽胞杆菌(Bacillus pumilus)脂肪酶YZO2的定向进化[A];节能环保 和谐发展——2007中国科协年会论文集(一)[C];2007年
6 李玫;廖宝文;;红树林湿地烷烃降解菌的分离筛选[A];第十三届中国科协年会第16分会场-沿海生态建设与城乡人居环境学术研讨会论文集[C];2011年
7 郭奕斌;陈路明;孟亚仙;王晶晶;杜传书;潘敬新;;一个广东四川家庭的IDS基因新突变[A];第六届全国优生科学大会论文汇编[C];2006年
8 郝艳宾;齐建勋;王克建;吴春林;王维霞;;核桃仁的保健功能研究进展[A];第三届全国干果生产与科研进展学术研讨会论文集[C];2003年
9 郝艳宾;齐建勋;王克建;张建甫;吴春林;王维霞;;核桃仁中的多酚及其抗氧化活性的初步研究[A];第四届全国干果生产、科研进展研讨会论文集[C];2005年
10 于占东;赵双宜;何启伟;王翠花;牟晋华;刘春香;;抗芜菁花叶病毒转基因大白菜的研究[A];中国园艺学会第十届会员代表大会暨学术讨论会论文集[C];2005年
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1 徐荣燕;嗜热真菌糖苷酶的基因克隆、表达与分子改造[D];山东农业大学;2010年
2 殷慧群;猪诱导性多潜能干细胞的建立[D];安徽农业大学;2010年
3 姜中毅;猪传染性肝炎病毒的基因克隆及分子特征研究[D];甘肃农业大学;2009年
4 杨瑞梅;单链抗体介导狂犬病毒shRNA靶向制剂的研究[D];甘肃农业大学;2010年
5 宋翠平;H5N1禽流感和鹅Ⅰ型副粘病毒分离株的生物学特性及感染性的研究[D];中国海洋大学;2010年
6 周斌;海洋微藻种群增长和种间竞争的动态变化及其对UV-B辐射增强的响应:基于流式细胞术的研究探讨[D];中国海洋大学;2010年
7 郭新军;拟黑多刺蚁肌细胞增强因子2与肌钙蛋白Ⅰ亚基基因的克隆及其在发育中的表达研究[D];陕西师范大学;2010年
8 生书晶;何首乌芪合酶基因(FmSTS)的克隆、鉴定及转化拟南芥研究[D];华南理工大学;2010年
9 屈啸声;姜荆提取物抑菌活性的热动力学研究[D];浙江大学;2009年
10 梁东;苹果山梨醇代谢相关基因的分子特性研究[D];西北农林科技大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 高红梅;ETEC对断奶腹泻仔猪胃肠道紧密连接蛋白ZO-1的影响[D];华中农业大学;2010年
2 王树云;斑点叉尾鮰病毒ORF6和ORF10基因的原核表达及其功能的初步研究[D];华中农业大学;2010年
3 汪艳杰;水稻polycomb基因家族甲基化状态初步检测[D];华中农业大学;2010年
4 王伟;恶臭假单胞菌表面展示细菌漆酶及对染料的脱色性能[D];华中农业大学;2010年
5 黄辉;哈维弧菌表面抗原的克隆和真核表达[D];华中农业大学;2010年
6 段龙川;产毒素多杀性巴氏杆菌重组沙门氏菌基因工程疫苗的研究[D];华中农业大学;2010年
7 龚瑞;粘附素ClfA和Cna对金黄色葡萄球菌乳腺炎的免疫保护研究[D];华中农业大学;2010年
8 徐珊珊;重组杆状病毒介导的高致病性猪繁殖与呼吸综合征基因工程疫苗研究[D];华中农业大学;2010年
9 刘源;猪胸膜肺炎放线杆菌双组分调控系统ΔnarQ/narP突变株构建及功能研究[D];华中农业大学;2010年
10 李善文;蟾蜍灵对大鼠肾小球系膜细胞增殖及凋亡的影响[D];南京医科大学;2009年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 邓瑞春,周勇,章金刚,徐建国,尚靖,于鲁海,王冬平;驱虫斑鸠菊对B-16黑素瘤细胞酪氨酸酶活性及黑素生成影响[J];氨基酸和生物资源;2002年01期
2 彭方,王伟,彭珍荣;高产黑色素微生物资源的研究[J];氨基酸和生物资源;1996年04期
3 杨铭;以DNA为靶的小分子药物研究中的分子识别[J];北京医科大学学报;1998年02期
4 甘礼华;陈龙武;李天旻;;差热分析法测定分解反应活化能[J];大学化学;1996年03期
5 龙韫先,张克胜,邱德文;N-吡唑啉酮基-α-氨基膦酸酯的合成及其生物活性的研究[J];高等学校化学学报;1996年08期
6 邵伟,王金山,王春香,米广太,王大庆;槲皮素-β-环糊精包合物的研究[J];高等学校化学学报;1998年07期
7 王仲山;邱在峰;张叔良;;热分析技术及其在药物分析中的应用[J];国外医学参考资料.药学分册;1978年04期
8 郑颉;热分析技术在药剂学上的应用[J];国外医学.药学分册;1983年06期
9 吕星,夏寿萱;作用于DNA拓扑异构酶的抗癌药研究[J];国外医学.药学分册;1992年04期
10 魏小龙;抗肿瘤药物对早期反应癌基因的作用研究进展[J];国外医学.药学分册;1997年04期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 翁绳周,李蒲兴,魏文玲,郑立谋,潘新楠,曾本东;一株谷氨酸产生菌溶源性的研究[J];厦门大学学报(自然科学版);1979年02期
2 余榕捷,谢秋玲,洪岸,汪炬,孙奋勇;纳豆激酶酶原基因的克隆、融合表达及活性测定[J];中国病理生理杂志;2003年06期
3 罗权平,刘国生,赵儒铭,沈萍;用凝胶电泳方法鉴定苏云金芽孢杆菌溶源性菌株[J];微生物学通报;2005年04期
4 朱彬;李代华;;一株溶源性谷氨酸产生菌的鉴定——兼谈在菌种引进和使用中值得注意的问题[J];发酵科技通讯;1990年02期
5 张鹭;郭承宇;王庆忠;路福平;;乳酸菌溶源性的检测及紫外诱变后溶源菌蛋白表达分析[J];中国酿造;2006年11期
6 蒋如璋,于利民,侯炳炎,吴昆慧;短小芽孢杆菌1037抗温和性噬菌体菌株的筛选及投产[J];遗传;1980年01期
7 彭爱珍;;利福霉素产生菌的一个新种的溶源性现象[J];国外医学.药学分册;1976年04期
8 周显栏;;溶源性噬菌体的探讨[J];发酵科技通讯;1987年01期
9 王秉瑞;遗传变异方法简介[J];微生物学免疫学进展;1974年02期
10 张筱玉;邹美云;李文筠;俞学琴;;红霉素链霉菌2-62溶源性菌株的确证与特性研究[J];微生物学报;1981年03期
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1 耿晶;贺明慧;王菲;陈向东;;黑色素对苏云金芽孢杆菌及其紫外诱导性的影响[A];2006中国微生物学会第九次全国会员代表大会暨学术年会论文摘要集[C];2006年
2 张秀红;孔健;曲音波;;中国市售酸奶中保加利亚乳杆菌温和噬菌体的分离及其分子生物学性质的研究[A];中国生物工程学会第四次会员代表大会暨学术讨论会论文摘要集[C];2005年
3 夏炉明;孙建和;严亚贤;;大肠杆菌O157溶源性Stx噬菌体的诱导及鉴定[A];中国畜牧兽医学会兽医公共卫生学分会成立大会暨第一次学术研讨会论文集[C];2008年
4 张秀红;孔健;曲音波;;保加利亚乳杆菌温和噬菌体的分离及其生物学特性的研究[A];中国资源生物技术与糖工程学术研讨会论文集[C];2005年
5 耿晶;贺明慧;王菲;陈向东;;黑色素对苏云金芽孢杆菌及其紫外诱导性的影响[A];第二届中国青年学者微生物遗传学学术研讨会论文集[C];2006年
6 梅运军;陈锦;孙东昌;杨洋;陈东;陈向东;沈萍;;一株嗜盐古菌噬菌体的诱导及其性质的初步研究[A];第二届中国青年学者微生物遗传学学术研讨会论文集[C];2006年
7 乔军;孟庆玲;;单核细胞增生李斯特菌噬菌体[A];动物检疫学分会2010年学术年会论文集[C];2010年
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1 程凯;噬藻体PP种群动力学和淡水浮游病毒生态学研究[D];中国科学院研究生院(武汉病毒研究所);2007年
2 张秀红;溶源性发酵乳杆菌及其温和噬菌体的研究[D];山东大学;2006年
3 郭婷婷;乳杆菌噬菌体及其裂解机制的研究[D];山东大学;2013年
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1 南南;克雷伯氏杆菌噬菌体的生物学特性及其抗性菌株的选育[D];大连理工大学;2013年
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