| 中文摘要 | 第3-5页 |
| 英文摘要 | 第5-7页 |
| 1 绪论 | 第12-22页 |
| 1.1 课题的研究背景 | 第12-14页 |
| 1.2 基于宏基因组学发现生物催化剂的研究现状 | 第14-17页 |
| 1.2.1 土壤来源的宏基因组学生物催化剂发现 | 第15-16页 |
| 1.2.2 海洋来源的宏基因组学生物催化剂发现 | 第16-17页 |
| 1.2.3 肠道微生物来源的宏基因组学生物催化剂发现 | 第17页 |
| 1.3 科学问题的提出及研究意义 | 第17-18页 |
| 1.4 课题的研究内容与技术路线 | 第18-20页 |
| 1.4.1 中国三地黑熊肠道微生物区系研究 | 第18页 |
| 1.4.2 黑熊肠道宏基因组功能与代谢网络分析 | 第18-19页 |
| 1.4.3 黑熊肠道微生物组来源的 7α-/7β-HSDHs的基因挖掘与克隆表征 | 第19页 |
| 1.4.4 黑熊肠道微生物组来源的 7α-/7β-HSDHs的酶学性质研究 | 第19页 |
| 1.4.5 研究的技术路线 | 第19-20页 |
| 1.5 研究的创新点 | 第20-22页 |
| 2 黑熊肠道微生物菌群的区系研究 | 第22-42页 |
| 2.1 引言 | 第22-23页 |
| 2.2 材料与仪器 | 第23-25页 |
| 2.2.1 实验材料 | 第23页 |
| 2.2.2 实验仪器 | 第23-25页 |
| 2.3 实验方法 | 第25-28页 |
| 2.3.1 粪便采样 | 第25页 |
| 2.3.2 总DNA提取及PCR扩增 | 第25-26页 |
| 2.3.3 PCR产物的鉴定、纯化及定量 | 第26-27页 |
| 2.3.4 数据优化 | 第27页 |
| 2.3.5 OTU聚类 | 第27页 |
| 2.3.6 分类学分析 | 第27页 |
| 2.3.7 Alpha多样性分析 | 第27-28页 |
| 2.3.8 Beta多样性分析 | 第28页 |
| 2.4 结果与讨论 | 第28-39页 |
| 2.4.1 PCR扩增结果 | 第28-29页 |
| 2.4.2 Alpha多样性分析及比较 | 第29-32页 |
| 2.4.3 微生物区系组成及比较 | 第32-35页 |
| 2.4.4 共有OTU分析 | 第35-36页 |
| 2.4.5 菌群结构特征 | 第36-38页 |
| 2.4.6 菌群LEfSe分析 | 第38-39页 |
| 2.5 本章小结 | 第39-42页 |
| 3 黑熊肠道微生物组的宏基因组测序及解析 | 第42-56页 |
| 3.1 引言 | 第42-43页 |
| 3.2 材料与仪器 | 第43页 |
| 3.2.1 实验材料 | 第43页 |
| 3.2.2 实验仪器 | 第43页 |
| 3.3 实验方法 | 第43-45页 |
| 3.3.1 总DNA提取及片段化 | 第43页 |
| 3.3.2 Hiseq文库的构建及测序 | 第43页 |
| 3.3.3 测序数据的质控与拼接 | 第43-44页 |
| 3.3.4 基因预测 | 第44页 |
| 3.3.5 COG功能注释 | 第44页 |
| 3.3.6 KEGG功能注释 | 第44页 |
| 3.3.7 物种分类分析 | 第44页 |
| 3.3.8 iPath代谢网络构建 | 第44-45页 |
| 3.4 结果与讨论 | 第45-53页 |
| 3.4.1 宏基因组质控 | 第45-46页 |
| 3.4.2 测序数据统计及优化 | 第46-47页 |
| 3.4.3 ORF预测及分布 | 第47-48页 |
| 3.4.4 COG注释及分布 | 第48-49页 |
| 3.4.5 基于基因的物种分类 | 第49-51页 |
| 3.4.6 iPath代谢网络 | 第51-53页 |
| 3.5 本章小结 | 第53-56页 |
| 4 基于宏基因组数据的 7α-/7β-HSDH挖掘 | 第56-80页 |
| 4.1 引言 | 第56-57页 |
| 4.2 材料与仪器 | 第57-59页 |
| 4.2.1 实验材料 | 第57-58页 |
| 4.2.2 实验仪器 | 第58-59页 |
| 4.3 实验方法 | 第59-67页 |
| 4.3.1 7α-/7β-HSDH基因挖掘 | 第59-60页 |
| 4.3.2 基因的克隆 | 第60-61页 |
| 4.3.3 表达载体构建 | 第61-64页 |
| 4.3.4 基因的表达纯化及浓度检测 | 第64-66页 |
| 4.3.5 酶活测定 | 第66页 |
| 4.3.6 高效液相色谱检测 | 第66-67页 |
| 4.3.7 蛋白等电点及二级结构预测 | 第67页 |
| 4.3.8 蛋白同源比对 | 第67页 |
| 4.4 结果与讨论 | 第67-79页 |
| 4.4.1 目的基因发掘 | 第67-68页 |
| 4.4.2 基因序列及电泳检测 | 第68-70页 |
| 4.4.3 重组载体双酶切鉴定 | 第70-71页 |
| 4.4.4 重组蛋白原核表达及纯化 | 第71-72页 |
| 4.4.5 酶活检测结果 | 第72-73页 |
| 4.4.6 产物检测结果 | 第73-74页 |
| 4.4.7 蛋白的等电点与二级结构 | 第74-77页 |
| 4.4.8 同源性及进化树分析 | 第77-79页 |
| 4.5 本章小结 | 第79-80页 |
| 5 7α-/7β-HSDHs的酶学性质研究 | 第80-94页 |
| 5.1 引言 | 第80-81页 |
| 5.2 材料与仪器 | 第81-82页 |
| 5.2.1 实验材料 | 第81页 |
| 5.2.2 实验仪器 | 第81-82页 |
| 5.3 实验方法 | 第82-83页 |
| 5.3.1 酶的表达与纯化 | 第82页 |
| 5.3.2 动力学参数测定 | 第82页 |
| 5.3.3 温度对酶活的影响 | 第82页 |
| 5.3.4 pH对酶活的影响 | 第82页 |
| 5.3.5 圆二色谱法测定Tm值 | 第82页 |
| 5.3.6 基因必要性预测 | 第82页 |
| 5.3.7 热稳定性研究 | 第82-83页 |
| 5.4 结果与讨论 | 第83-92页 |
| 5.4.1 酶的动力学特征 | 第83页 |
| 5.4.2 Tm值与基因必要性分析 | 第83-86页 |
| 5.4.3 pH对酶的影响 | 第86-88页 |
| 5.4.4 温度对酶的影响 | 第88-90页 |
| 5.4.5 酶的热稳定性比较 | 第90-92页 |
| 5.5 本章小结 | 第92-94页 |
| 6 全文总结及后续工作建议 | 第94-98页 |
| 6.1 全文主要结论 | 第94-95页 |
| 6.1.1 肠道微生物区系分布研究 | 第94页 |
| 6.1.2 肠道微生物组功能结构及代谢网络研究 | 第94-95页 |
| 6.1.3 7α-/7β-HSDH编码基因的克隆与验证 | 第95页 |
| 6.1.4 7α-/7β-HSDH的酶学特性研究 | 第95页 |
| 6.2 后续工作建议 | 第95-98页 |
| 7 文献综述 | 第98-110页 |
| 7.1 介绍 | 第98-99页 |
| 7.2 肠道微生物的形成与发展 | 第99-100页 |
| 7.3 哺乳动物肠道微生物区系研究 | 第100-102页 |
| 7.4 肠道微生物组与人类健康 | 第102-106页 |
| 7.5 肠道微生物的全基因组测序 | 第106-108页 |
| 7.6 结论与展望 | 第108-110页 |
| 致谢 | 第110-112页 |
| 参考文献 | 第112-128页 |
| 附录 | 第128页 |
| A. 攻读博士学位期间的研究成果 | 第128页 |
| B. 攻读博士学位期间参研的科研项目 | 第128页 |
