目录
摘 要 I
ABSTRACT II
第一章 文献综述 3
1 铅的危害 3
2 胶红酵母对铅的抵抗机制 3
3 微生物对重金属的代谢响应 3
4 重金属对微生物TCA循环等关键代谢途径的影响 4
5 转录组技术在重金属毒理学上的应用 4
第二章 材料与方法 6
1 实验菌株及培养基 6
2 生理生化指标测定 6
2.1 细胞数及铅吸附量测定 6
2.2 酶活性及胞内蛋白含量测定 6
2.3 细胞呼吸及胞内ATP含量的测定 6
3 转录组分析 7
3.1 RNA提取和测序 7
3.2 转录本组装和差异基因定量 7
3.3 总转录本分析及差异基因表征 7
4仪器设备与统计分析 7
第三章 结果与分析 9
1 铅胁迫对胶红酵母铅去除率及细胞数的影响 9
2 铅胁迫对胞内ATP含量的影响 9
3 铅胁迫对胞内蛋白含量及酶活性的影响 10
4胶红酵母总转录本分析 11
5 差异基因表征及GO、KEGG富集分析 14
6 TCA循环等关键代谢通路差异基因表达变化 15
7 细胞过氧化物抵抗系统差异基因表达变化 19
第四章 讨论 20
1 转录本拼装效果评估 20
2 铅胁迫对胶红酵母生理生化指标及转录表征的影响 20
3铅胁迫对胶红酵母TCA循环等糖有氧氧化代谢途径的影响 20
4铅诱导过氧化物积累对胶红酵母的致毒效应 21
5小结及展望 22
第五章 结论与展望 23
参考文献 24
附 录 29
1 转录组无参分析脚本代码 29
2 胶红酵母SEM成像 33
3 糖有氧氧化KEGG代谢通路原始FPKM数据表 34
致 谢 36
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组分析
摘 要
铅的毒性效应可体现在其对胶红酵母 (Rhodotorula mucilaginosa) 清除胞内自由基和过氧化物ROS的抑制作用，并可能最终导致细胞变形与死亡。然而，在铅胁迫条件下，酵母细胞也采取多种生存策略以应对外界环境压力。以三羧酸 (TCA) 循环为中心的糖代谢网络是胶红酵母抵抗铅毒性的重要调控机制之一。在500、1000、2500 mg/L Pb2+胁迫下，调控糖酵解关键酶HK的基因均显著下调，抑制己糖激酶的活性。在中低浓度铅 (5001000 mg/L) 胁迫下，编码TCA循环限速酶NADIDH的基因显著上调，有利于推动代谢产物转化及还原性辅酶NADH产生，为下游氧化磷酸化提供必需的电子载体。呼吸链中复合体Ⅰ、复合体Ⅳ及ATP合酶相关基因表达上调，有利于促进能量代谢及ATP产生，用于补充Pb2+抵抗过程中ATP损失。TCA循环及氧化磷酸化转录表达均在2500 mg/L Pb2+胁迫下受到抑制，反映高浓度铅对胶红酵母有氧糖代谢的致毒效应。本研究基于转录组学分析，锁定糖酵解、TCA循环及氧化磷酸化关键代谢通路，解析了铅胁迫下粘质红酵母代谢应答的分子调控机制。
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