| 摘要 | 第3-6页 |
| Abstract | 第6-10页 |
| 1.绪论 | 第17-55页 |
| 本章摘要 | 第17页 |
| 1.1 深海热液系统中的Thermococcales | 第17-19页 |
| 1.2 Thermococcales的基本特征 | 第19-34页 |
| 1.2.1 生理特征 | 第19-25页 |
| 1.2.2 基因组特征 | 第25-27页 |
| 1.2.3 代谢特征 | 第27-34页 |
| 1.3 Thermococcales的极端环境适应 | 第34-43页 |
| 1.3.1 特殊的供能系统 | 第35页 |
| 1.3.2 充分的氨基酸利用 | 第35-38页 |
| 1.3.3 相容性溶质的积累 | 第38-40页 |
| 1.3.4 可调节的膜脂组分 | 第40-42页 |
| 1.3.5 厌氧抗氧化机制 | 第42-43页 |
| 1.4 Thermococcales压力适应研究的现状、困境及启示 | 第43-48页 |
| 1.4.1 压力适应研究的现状 | 第43-45页 |
| 1.4.2 压力适应研究面临的困境及启示 | 第45-47页 |
| 1.4.3 前人研究的历史局限 | 第47-48页 |
| 1.5 本研究的目的、方法及意义 | 第48-55页 |
| 1.5.1 本研究的假设 | 第48-52页 |
| 1.5.2 本研究的科学问题、方法及意义 | 第52-55页 |
| 2.材料与方法 | 第55-76页 |
| 本章摘要 | 第55页 |
| 2.1 样品来源 | 第55-56页 |
| 2.2 实验仪器 | 第56-57页 |
| 2.3 实验试剂 | 第57-59页 |
| 2.3.1 TRM培养基 | 第57-58页 |
| 2.3.2 无菌单质硫 | 第58页 |
| 2.3.3 硫化钠溶液 | 第58-59页 |
| 2.3.4 多硫化钠溶液 | 第59页 |
| 2.3.5 古菌DNA抽提缓冲液 | 第59页 |
| 2.4 超嗜热嗜压厌氧古菌培养操作方法 | 第59-62页 |
| 2.4.1 菌种保藏 | 第59页 |
| 2.4.2 培养基分装及厌氧处理 | 第59-60页 |
| 2.4.3 菌种活化 | 第60页 |
| 2.4.4 常压培养及取样 | 第60页 |
| 2.4.5 高静水压培养及取样 | 第60-62页 |
| 2.5 菌种鉴定及生理实验方法 | 第62-65页 |
| 2.5.1 显微镜检计数 | 第62-63页 |
| 2.5.2 流式细胞仪(FCM)计数 | 第63页 |
| 2.5.3 生长曲线绘制及比生长速率的求算 | 第63页 |
| 2.5.4 透射电镜(TEM)观察 | 第63-64页 |
| 2.5.5 最简氨基酸测试方法 | 第64页 |
| 2.5.6 基于16s rDNA的系统发生学分析 | 第64-65页 |
| 2.5.7 基于全基因组的系统发生学分析 | 第65页 |
| 2.6 全基因组序列的获得及分析方法 | 第65-72页 |
| 2.6.1 超嗜热嗜压厌氧古菌总DNA抽提 | 第65-66页 |
| 2.6.2 全基因组测序及数据组装 | 第66-67页 |
| 2.6.3 全基因组修补gap引物设计 | 第67页 |
| 2.6.4 Scaffold间gap修补 | 第67-70页 |
| 2.6.5 Scaffold内gap修补 | 第70页 |
| 2.6.6 Scaffold间gap验证 | 第70-71页 |
| 2.6.7 基因组拼接草图相似区PCR验证 | 第71-72页 |
| 2.6.8 全基因组注释 | 第72页 |
| 2.7 基于iTRAQ的比较蛋白组分析方法 | 第72-76页 |
| 2.7.1 实验设计与菌体收集 | 第72-73页 |
| 2.7.2 蛋白提取 | 第73页 |
| 2.7.3 基于iTRAQ的蛋白组数据获得 | 第73-74页 |
| 2.7.4 蛋白质组数据分析 | 第74-76页 |
| 3.Thermococcus eurythermalis A501鉴定及基本生理特性研究 | 第76-91页 |
| 本章摘要 | 第76页 |
| 3.1 形态学特征 | 第76-78页 |
| 3.2 生理特征 | 第78-84页 |
| 3.2.1 生长范围 | 第78-81页 |
| 3.2.2 碳源利用 | 第81-82页 |
| 3.2.3 生长刺激物 | 第82-84页 |
| 3.3 系统发生学分类及定名 | 第84-88页 |
| 3.4 与相近菌株特征比较及命名 | 第88-90页 |
| 本章小结 | 第90-91页 |
| 4.T.eurythermalis A501全基因组分析 | 第91-110页 |
| 本章摘要 | 第91页 |
| 4.1 总 DNA抽提结果 | 第91-92页 |
| 4.2 基因组测序结果 | 第92-93页 |
| 4.3 全基因组gap修补及验证 | 第93页 |
| 4.4 A501全基因组基本特征 | 第93-96页 |
| 4.5 A501与近缘菌株基因组比较分析 | 第96-99页 |
| 4.6 T.eurythermalis A501主要代谢网络构建 | 第99-109页 |
| 4.6.1 主代谢途径 | 第102-103页 |
| 4.6.2 能量代谢 | 第103-105页 |
| 4.6.3 跨膜运输系统 | 第105-106页 |
| 4.6.4 运动系统 | 第106-107页 |
| 4.6.5 相容性溶质 | 第107-109页 |
| 本章小结 | 第109-110页 |
| 5.T.eurythermalis A501多重环境适应研究 | 第110-149页 |
| 本章摘要 | 第110-111页 |
| 5.1 定义及简称 | 第111页 |
| 5.2 总蛋白的提取、检测和鉴定 | 第111-115页 |
| 5.2.1 总蛋白提取结果 | 第111-113页 |
| 5.2.2 蛋白质组鉴定与相对定量结果 | 第113-115页 |
| 5.3 不同条件下显著差异蛋白的统计分析 | 第115-119页 |
| 5.3.1 整体分析 | 第115-116页 |
| 5.3.2 不同胁迫响应之间的关系 | 第116-119页 |
| 5.4 不同条件下显著差异蛋白的功能分析 | 第119-128页 |
| 5.4.1 显著差异蛋白的COG功能分类 | 第119-120页 |
| 5.4.2 显著差异蛋白对应的代谢途径及功能 | 第120-126页 |
| 5.4.3 不同环境胁迫下的GO功能富集分析 | 第126-128页 |
| 5.5 多重环境胁迫的普遍适应策略(common adaptation strategy) | 第128-132页 |
| 5.5.1 大分子的合成与稳定 | 第128-129页 |
| 5.5.2 氨基酸合成、代谢与利用 | 第129-131页 |
| 5.5.3 铁离子转运与结合 | 第131-132页 |
| 5.6 应对特定环境胁迫的代谢途径(specific pathway) | 第132-142页 |
| 5.6.1 基于Na+的能量转换限定生长范围 | 第133-138页 |
| 5.6.2 膜脂合成在低温和高压下需求增加 | 第138-140页 |
| 5.6.3 趋化系统在低盐下受阻在高温下活跃 | 第140-142页 |
| 5.7 不同环境胁迫下的特有响应(unique responding process) | 第142-148页 |
| 5.7.1 低温胁迫：糖酵解与细胞分裂 | 第142-144页 |
| 5.7.2 酸胁迫：氧化还原与抗氧化 | 第144-146页 |
| 5.7.3 碱胁迫：钼蝶呤的生物合成及代谢 | 第146-147页 |
| 5.7.4 高压胁迫：核酸酶活性及dna修复 | 第147-148页 |
| 本章小结 | 第148-149页 |
| 6.Pyrococcus yayanosii CH1严格嗜压特性研究 | 第149-184页 |
| 本章摘要 | 第149页 |
| 6.1 兼性嗜压突变株的获得 | 第149-150页 |
| 6.2 兼性嗜压突变株A1与CH1 的生理差异 | 第150-153页 |
| 6.3 兼性嗜压突变株A1与CH1 在不同压力下的蛋白组差异 | 第153-175页 |
| 6.3.1 蛋白组的提取、鉴定与相对定量 | 第153-155页 |
| 6.3.2 差异蛋白的统计分析 | 第155-158页 |
| 6.3.3 差异蛋白的主要功能分类 | 第158-160页 |
| 6.3.4 A1与CH1在压力胁迫下的反向差异蛋白 | 第160-165页 |
| 6.3.5 A1与CH1在最低生长压力下的响应功能差异 | 第165-175页 |
| 6.4 兼性嗜压突变株与CH1的基因组差异 | 第175-180页 |
| 6.4.1 A1 vs.CH1：无大片段的缺失和插入,仅28个点突变 | 第175-179页 |
| 6.4.2 不同兼性嗜压突变株的共同突变：氨基酸、Fe的转运和DNA防御 | 第179页 |
| 6.4.3 兼性嗜压突变株与CH1 的表观遗传差异无统计意义 | 第179-180页 |
| 6.5 从严格嗜压到兼性嗜压：转运系统,氨基酸,氧化还原,DNA修复 | 第180-183页 |
| 本章小结 | 第183-184页 |
| 7.全文总结 | 第184-190页 |
| 7.1 本研究的主要结论 | 第184-186页 |
| 7.1.1 新种T.eurythermalis具有罕见的多因子广泛生长范围和简洁的基因组 | 第184-185页 |
| 7.1.2 存在应对多重环境胁迫的普遍适应策略 | 第185页 |
| 7.1.3 能量转换的驱动离子限定了微生物的生长范围 | 第185页 |
| 7.1.4 超嗜热微生物的低温胁迫响应与其他胁迫相比差异最大 | 第185页 |
| 7.1.5 严格嗜压菌可通过少数位点的点突变获得常压生长能力 | 第185-186页 |
| 7.1.6 严格嗜压菌需要高压弥补自身常压生长缺陷 | 第186页 |
| 7.1.7 常压适应能力与低温适应能力相伴而生 | 第186页 |
| 7.2 本研究的创新点 | 第186-187页 |
| 7.2.1 获得具有广泛生长范围的研究材料 | 第186页 |
| 7.2.2 多重极端环境适应：普遍适应机制与特有响应 | 第186-187页 |
| 7.2.3 严格嗜压的意义：高压弥补常压生长缺陷 | 第187页 |
| 7.3 研究展望 | 第187-190页 |
| 7.3.1 为微生物分离、改造提供新的思路 | 第187-188页 |
| 7.3.2 为研究早期生命形态与地球环境演化提供窗口 | 第188-189页 |
| 7.3.3 为工业应用提供材料 | 第189-190页 |
| 参考文献 | 第190-203页 |
| 致谢 | 第203-205页 |
| 附录 | 第205-262页 |
| 附录1 T.eurythermalis A501基因组gap修补专用引物 | 第205-209页 |
| 附录2 T.eurythermalis A501主代谢途径关键酶 | 第209-211页 |
| 附录3 T.eurythermalis A501氨基酸合成与嘌呤嘧啶代谢关键酶 | 第211-213页 |
| 附录4 T.eurythermalis A501膜上氢酶复合体基因簇 | 第213-215页 |
| 附录5 T.eurythermalis A501跨膜运输系统 | 第215-219页 |
| 附录6 T.eurythermalis A501趋化蛋白与鞭毛系统 | 第219-220页 |
| 附录7 T.eurythermalis A501通用响应蛋白 | 第220-225页 |
| 附录8 T.eurythermalis A501多重胁迫响应的代谢途径 | 第225-253页 |
| 附录9 T.eurythermalis A501不同胁迫条件下的GO功能富集 | 第253-260页 |
| 附录10 P.yayanosii CH1和A1在低压胁迫下的GO功能富集 | 第260-262页 |
| 攻读博士学位期间发表的学术论文 | 第262-263页 |
| 攻读博士学位期间的学术会议报告 | 第263-265页 |
