高压静电场对大肠杆菌K12损伤机制的研究

摘要

本实验通过对高压静电场(HVEF)处理后的E.coli K12 W3110细胞膜、胞内酶活性、胞内蛋白质一级结构及二级结构的变化以及细胞可逆修复等方面的研究，揭示了高压静电场对E.coli的损伤机制。结果如下:
　　(1)测定静电场处理后的菌体洗脱液核酸和蛋白含量，发现随着处理时间的增加，核酸和蛋白含量呈振荡变化，说明HVEF对E.coli细胞膜有损伤效应。用流式细胞术双染分析，发现同一电场，亚死细胞比例随着处理时间的增加而增加，剂量为5kV*6min和7kV*6min时，亚死细胞比例均达到最大，分别为(65.13±2.62)％和(45.87±0.45)％，之后该比例随着处理时间的增加而减小，即亚死细胞逐渐变为死细胞，表现为电场损伤的累积效应。
　　(2)对电场处理后的E.coli胞内蛋白进行SDS-PAGE凝胶电泳和傅立叶变换红外光谱分析，发现不同剂量电场处理的胞内蛋白电泳条带与未处理菌体蛋白的泳带没有差别，即HVEF没有改变E.coli胞内蛋白质一级结构;1kV/cm的HVEF处理后菌体蛋白中β折叠向α螺旋转变，而3、5、7kV/cm的HVEF处理后的菌体蛋白α螺旋和β折叠向β转角和无规卷曲转变，即有序结构向无序结构转变。所以，1kV/cm的HVEF可能对胞内蛋白活性有激活作用，而3、5、7kV/cm的HVEF对E.coli胞内蛋白活性均有损伤效应，且损伤效应最强剂量为5kV/cm。用流式细胞术CFDA单染分析，剂量为5kV/cm*2min和7kV/cm*2min时，CFDA阳性细胞比例均为同一电场强度下最低，说明静电场会损伤E.coli细胞内酶活性。之后，酶活性均有不同程度的增加，可能静电场对E.coli细胞内酶活性有激活作用，最佳激活剂量为5kV/cm*4min和7kV/cm*6min。随着电场处理剂量增加，总的变化趋势为振荡下降型。即静电场对E.coli胞内酶活性的损伤呈振荡增加的趋势，表现为电场损伤的累加效应。

目录

声明

摘要

符号说明

第一章 绪论

1．1 静电场在生物学方面的研究进展及现状

1．1．1 静电场在植物生物学方面的研究

1．1．2 静电场在动物生物学方面的研究

1．1．3 静电场在微生物生物学方面的研究

1．2 流式细胞术在微生物检测方面的应用

1．2．1 流式细胞术工作原理

1．2．2 在微生物方面的应用

1．3 实验的目的和意义

第二章 高压静电场对大肠杆菌K12的损伤效应

2．1 引言

2．2．1 菌种及试剂

2．2．2 培养基及相关溶液

2．2．3 仪器

2．2．4 菌液的制备

2．2．5 菌液的电场处理

2．2．6 存活率统计

2．2．7 核酸和蛋白质含量的测定

2．2．8 样品染色

2．2．9 流式细胞术检测

2．2．10 数据分析与处理

2．3．1 大肠杆菌存活率统计

2．3．2 大肠杆菌核酸和蛋白质含量的测定

2．3．3 染色后分析

2．3．4 讨论

第三章 高压静电场对大肠杆菌K12胞内蛋白的影响

3．1 引言

3．2．1 菌种

3．2．2 培养基及试剂配制

3．2．3 仪器

3．2．4 菌液的制备

3．2．5 菌液的电场处理

3．2．6 大肠杆菌胞内蛋白的提取

3．2．7 大肠杆菌胞内蛋白SDS-PAGE凝胶电泳

3．2．8 傅里叶变换红外光谱(FITR)分析

3．2．9 样品染色

3．2．10 流式细胞术检测

3．2．11 数据分析与处理

3．3 结果与分析

3．3．1 大肠杆菌胞内蛋白SDS-PAGE凝胶电泳

3．3．2 大肠杆菌胞内蛋白FITR分析

3．3．3 CFDA单染分析

3．3．4 讨论

第四章 结果与讨论

4．1 损伤效应结果总结

4．2 后续工作思路

参考文献

附件

致谢

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