| 摘要 | 第3-6页 |
| ABSTRACT | 第6-9页 |
| 缩略表/Abbreviation | 第16-17页 |
| 第一章 文献综述 | 第17-46页 |
| 1.1 多环芳烃和杂环芳烃的生物降解途径 | 第17-29页 |
| 1.1.1 多环芳烃和杂环芳烃的来源和危害 | 第17-18页 |
| 1.1.2 几种典型多环芳烃的降解通路 | 第18-21页 |
| 1.1.3 杂环芳烃的降解 | 第21-24页 |
| 1.1.4 多环芳烃和杂环芳烃的核心降解通路 | 第24-29页 |
| 1.1.4.1 β-酮己二酸途径 | 第26-27页 |
| 1.1.4.2 尿黑酸途径 | 第27页 |
| 1.1.4.3 龙胆酸途径 | 第27-28页 |
| 1.1.4.4 原儿茶酸途径 | 第28页 |
| 1.1.4.5 烟酸途径 | 第28页 |
| 1.1.4.6 2-羟基戊二烯酸途径 | 第28-29页 |
| 1.1.4.7 其它途径 | 第29页 |
| 1.2 Sphingomonads菌属细菌 | 第29-34页 |
| 1.2.1 Sphingomonads菌属细菌的基本特性和分类 | 第29-30页 |
| 1.2.2 Sphingomnds菌属细菌降解苯环类环境污染物 | 第30-33页 |
| 1.2.2.1 Sphingomnds菌属细菌降解苯环类环境污染物的总结 | 第30-32页 |
| 1.2.2.2 Sphingomnd菌属细菌基因组中苯环类化合物降解基因的分布 | 第32-33页 |
| 1.2.3 Sphingomonads菌属细菌的环境适应性 | 第33-34页 |
| 1.3 多环芳烃和杂环芳烃羟化双加氧酶 | 第34-38页 |
| 1.3.1 环羟基化双加氧酶的分类 | 第35-37页 |
| 1.3.2 Sphingomonas和Sphingobium菌属中脱取代基环羟基化双加氧酶 | 第37-38页 |
| 1.4 吩嗪类化合物 | 第38-41页 |
| 1.4.1 吩嗪类化合物的结构和应用 | 第38-39页 |
| 1.4.2 吩嗪和吩嗪-1-羧酸 | 第39-41页 |
| 1.4.2.1 吩嗪 | 第40页 |
| 1.4.2.2 吩嗪-1-羧酸 | 第40-41页 |
| 1.4.3 吩嗪类化合物在环境中的分布和毒性 | 第41页 |
| 1.5 吩嗪-1-羧酸的降解研究进展 | 第41-43页 |
| 1.6 本课题的研究目的、意义与主要研究内容 | 第43-46页 |
| 第二章 26株Sphingomonas和Sphingobium属多环芳烃降解菌株的比较基因组分析 | 第46-69页 |
| 2.1 引言 | 第46页 |
| 2.2 材料与方法 | 第46-49页 |
| 2.2.1 菌株和培养条件 | 第46-47页 |
| 2.2.2 基因组测序和注释 | 第47页 |
| 2.2.3 基因组比较和分析 | 第47-48页 |
| 2.2.4 系统进化分析 | 第48-49页 |
| 2.3 结果与讨论 | 第49-68页 |
| 2.3.1 Sphingomonas和 Sphingobium属基因组的基本特点分析 | 第49-51页 |
| 2.3.2 基于非转移性持家基因的系统发育分析 | 第51-54页 |
| 2.3.3 多环芳烃降解通路的比较分析 | 第54-59页 |
| 2.3.4 基因组中降解基因簇的排布与重排 | 第59-62页 |
| 2.3.5 多环芳烃降解通路中单加氧酶和双加氧酶的比较分析 | 第62-64页 |
| 2.3.6 Sphingomonas和Sphingobium中多环芳烃的核心降解通路分析. | 第64-66页 |
| 2.3.7 Sphingomonas和Sphingobium基因组中的可移动元件与基因水平转移 | 第66-68页 |
| 2.4 本章小结 | 第68-69页 |
| 第三章 PCA诱导的S.wittichii DP58转录组分析和降解基因簇预测 | 第69-89页 |
| 3.1 引言 | 第69页 |
| 3.2 材料与方法 | 第69-77页 |
| 3.2.1 实验所用材料与菌株培养方法 | 第69-70页 |
| 3.2.2 菌株、质粒和引物 | 第70-71页 |
| 3.2.3 PCA降解基因簇的克隆及表达 | 第71-75页 |
| 3.2.3.1 基因组提取、质粒抽提和胶回收 | 第71页 |
| 3.2.3.2 PCR扩增目标片段 | 第71-72页 |
| 3.2.3.3 PCR产物的酶切和连接 | 第72-73页 |
| 3.2.3.4 连接产物转化E.coli DH5α | 第73-74页 |
| 3.2.3.5 P.putida KT2440感受态细胞制备及转化 | 第74页 |
| 3.2.3.6 双质粒转入E.coli DH5α | 第74-75页 |
| 3.2.3.7 PCA降解基因簇的诱导表达 | 第75页 |
| 3.2.4 PCA含量测定 | 第75-76页 |
| 3.2.5 转录组分析 | 第76-77页 |
| 3.3 结果与讨论 | 第77-87页 |
| 3.3.1 菌株DP58降解吩嗪-1-羧酸为诱导型 | 第77-78页 |
| 3.3.2 菌株DP58降解吩嗪-1-羧酸的转录组分析 | 第78-83页 |
| 3.3.2.1 转录组基本信息 | 第78-80页 |
| 3.3.2.2 代谢通路的变化 | 第80页 |
| 3.3.2.3 鞭毛编码基因表达的变化 | 第80-81页 |
| 3.3.2.4 加氧酶编码基因的表达变化 | 第81-83页 |
| 3.3.3 吩嗪-1-羧酸的潜在降解基因簇功能分析 | 第83-85页 |
| 3.3.4 PCA的潜在降解基因簇的克隆和功能验证 | 第85-87页 |
| 3.4 本章小结 | 第87-89页 |
| 第四章 吩嗪-1-羧酸1,2-双加氧酶的纯化和酶学研究 | 第89-121页 |
| 4.1 引言 | 第89页 |
| 4.2 材料与方法 | 第89-102页 |
| 4.2.1 实验所用材料与菌株培养方法 | 第89-91页 |
| 4.2.2 菌株、质粒和引物 | 第91-93页 |
| 4.2.3 加氧酶系统进化分析 | 第93-95页 |
| 4.2.4 启动子预测与鉴定 | 第95-96页 |
| 4.2.5 pcaA1A2A3A4pcaB1B2的克隆和全细胞转化 | 第96-97页 |
| 4.2.5.1 pcaA1A2A3A4 pcaB1B2的克隆和转化 | 第96-97页 |
| 4.2.5.2 pcaA1A2A3A4 pcaB1B2的诱导表达 | 第97页 |
| 4.2.5.3 全细胞转化 | 第97页 |
| 4.2.6 蛋白表达载体构建及诱导 | 第97-98页 |
| 4.2.6.1 蛋白表达载体构建 | 第97-98页 |
| 4.2.6.2 表达载体的诱导 | 第98页 |
| 4.2.7 蛋白纯化及检测 | 第98-99页 |
| 4.2.8 蛋白活性分子量测定 | 第99页 |
| 4.2.9 酶活性测定 | 第99-100页 |
| 4.2.10 电击转化感受态制备及电击转化方法 | 第100页 |
| 4.2.11 PCA、2-OH-PCA、苯甲酸和水杨酸HPLC检测方法 | 第100-101页 |
| 4.2.12 1,2-二羟基吩嗪的制备、HPLC/MS、UPLC/MS和 NMR分析.. | 第101-102页 |
| 4.2.13 ~(13)CO_2的检测 | 第102页 |
| 4.3 结果与讨论 | 第102-119页 |
| 4.3.1 PCA的潜在降解基因簇中双加氧酶的系统发育分析 | 第102-103页 |
| 4.3.2 PCA降解初始双加氧酶的克隆验证和转化产物鉴定 | 第103-107页 |
| 4.3.2.1 PCA降解初始双加氧酶的克隆验证 | 第103-104页 |
| 4.3.2.2 PCA转化产物的纯化 | 第104-105页 |
| 4.3.2.3 中间产物的鉴定 | 第105-107页 |
| 4.3.3 pcaA1A2启动子的鉴定 | 第107-109页 |
| 4.3.4 吩嗪-1-羧酸1,2-双加氧酶的保守区域及二级结构分析 | 第109-113页 |
| 4.3.5 吩嗪-1-羧酸1,2-双加氧酶的酶学特性 | 第113-119页 |
| 4.3.5.1 吩嗪-1-羧酸1,2-双加氧酶的纯化 | 第113-115页 |
| 4.3.5.2 吩嗪-1-羧酸1,2-双加氧酶转化PCA的活性 | 第115-116页 |
| 4.3.5.3 吩嗪-1-羧酸1,2-双加氧酶的电子传递链 | 第116-117页 |
| 4.3.5.4 吩嗪-1-羧酸1,2-双加氧酶的结构 | 第117-118页 |
| 4.3.5.5 吩嗪-1-羧酸1,2-双加氧酶的底物专一性 | 第118页 |
| 4.3.5.6 吩嗪-1-羧酸1,2-双加氧酶催化PCA的脱羧 | 第118-119页 |
| 4.4 本章小结 | 第119-121页 |
| 第五章 S.yanoikuyae B1中吩嗪的降解通路和关键基因 | 第121-129页 |
| 5.1 引言 | 第121页 |
| 5.2 材料与方法 | 第121-123页 |
| 5.2.1 实验所用材料和菌株培养方法 | 第121页 |
| 5.2.2 菌株、质粒和引物 | 第121-123页 |
| 5.2.3 诱导和全细胞转化 | 第123页 |
| 5.2.4 中间产物的分离与鉴定 | 第123页 |
| 5.2.5 S.yanoikuyae B1中基因敲出和回补 | 第123页 |
| 5.3 结果与讨论 | 第123-128页 |
| 5.3.1 S.yanoikuyae B1对吩嗪的降解特性 | 第123-124页 |
| 5.3.2 吩嗪降解的初始双加氧酶的克隆和吩嗪转化 | 第124-125页 |
| 5.3.3 吩嗪降解中间产物的结构鉴定 | 第125-126页 |
| 5.3.4 吩嗪降解下游基因的克隆和验证 | 第126-128页 |
| 5.3.5 bphA1f的敲出和回补 | 第128页 |
| 5.4 本章小结 | 第128-129页 |
| 第六章 全文总结与展望 | 第129-132页 |
| 6.1 全文的主要内容和结论 | 第129-130页 |
| 6.2 课题的创新点 | 第130页 |
| 6.3 工作展望 | 第130-132页 |
| 参考文献 | 第132-143页 |
| 附录1 26株菌基因组中的双加氧酶 | 第143-165页 |
| 附录2 基因组比较菌株中已知功能的降解相关基因 | 第165-168页 |
| 附录3 转录组中异源物质降解通路和甘油代谢相关基因的表达变化 | 第168-174页 |
| 附录4 实验中所用的仪器设备 | 第174-176页 |
| 附录5 本文所用的试剂及来源 | 第176-178页 |
| 附录6 S.wittichii DP58 降解PCN的酰胺酶寻找 | 第178-181页 |
| F6.1 引言 | 第178页 |
| F6.2 材料与方法 | 第178-179页 |
| F6.2.1 实验所用菌株培养方法 | 第178页 |
| F6.2.2 菌株、质粒和引物 | 第178-179页 |
| F6.3 结果与讨论 | 第179-181页 |
| F6.3.1 MSEDRAFT_05146和MSEDRAFT_02004的克隆和转化 | 第179页 |
| F6.3.2 菌株DP58基因组中其它氨基转移酶的分析 | 第179-181页 |
| 致谢 | 第181-183页 |
| 攻读博士学位期间研究成果 | 第183-185页 |
