目录
1 绪论 1
2 文献综述 1
2.1 国内外研究进展 1
2.1.1 简介 1
2.1.2 乳酸菌胞外多糖生物合成基因簇的研究概况 2
2.1.3 乳酸菌胞外多糖生物合成途径的研究概况 2
2.2 乳酸菌胞外多糖生物合成基因簇研究的优势与不足 3
2.3 课题研究目的与意义 3
3 材料与方法 4
3.1 实验材料 4
3.2 分析软件 4
3.3 实验方法 4
3.3.1 确定乳酸菌胞外多糖生物合成基因簇 4
3.3.2 绘制MEME motif图 4
3.3.3 绘制乳酸菌胞外多糖生物合成途径图 5
3.3.4 确定保守碱基序列 5
3.3.5 设计通用的乳酸菌胞外多糖生物合成基因簇定位引物 5
4 结果与分析 5
4.1 乳酸菌胞外多糖生物合成基因簇生物信息分析 5
4.1.1 植物乳杆菌WCFS1基因序列分析 5
4.1.2 植物乳杆菌Y44基因序列分析 6
4.1.3 干酪乳杆菌ATCC393基因序列分析 7
4.1.4 干酪乳杆菌W56基因序列分析 7
4.1.5 鼠李糖乳杆菌LGG基因序列分析 8
4.1.6 不同菌株胞外多糖生物合成基因簇的同源蛋白比对 8
4.2 通用胞外多糖生物合成基因簇定位引物设计 9
4.3 乳酸菌胞外多糖生物合成途径图 11
5 讨论 13
5.1 菌株同源性分析以及通用定位引物设计 13
5.2 基因对乳酸菌胞外多糖生物合成的影响分析 14
6 展望 14
致谢 14
参考文献： 15
乳酸菌胞外多糖基因簇的生物信息学分析
摘 要
作为常见的益生菌，乳酸菌在食品业，医药业，化工业都有着巨大的应用前景。乳酸菌提取的胞外多糖因其在产品特性，结构功能 *51今日免费论文网|www.51jrft.com +Q: *351916072* 
等方面具有巨大的优势，从而引起了广泛关注。在本研究中，选取植物乳杆菌Y44，植物乳杆菌WCFS1，干酪乳杆菌W56，干酪乳杆菌ATCC393以及鼠李糖乳杆菌LGG作为研究对象进行研究。分析发现，植物乳杆菌Y44的胞外多糖生物合成基因簇包含18个基因，植物乳杆菌WCFS1包含19个，干酪乳杆菌W56包含22个，干酪乳杆菌ATCC393包含15个，以及鼠李糖乳杆菌LGG包含18个基因。在比对过程中发现，只有植物乳杆菌具有较高的同源性，拥有两段≥18bp的保守碱基序列。再根据这两段保守碱基序列设计通用引物，引物序列为5TGTTCGTGACTGGATTCA3和5AATCTGAACACTCGATTG3。通用引物通过模拟PCR检测，发现它的适用率高达60%，为以后乳酸菌胞外多糖生物合成基因簇的定位测序提供一种低成本的新型方式。在将基因对应到乳酸菌胞外多糖生物合成途径的过程中发现，rfbB是高度保守基因，存在于每一株菌株当中。同时也存在一些部分菌株中保守基因以及不同菌株所特有的特征基因。
引言
1 绪论
乳酸菌种类繁多，许多乳酸菌都用于工业生产中，乳酸菌中提取的胞外多糖也有着广发的应用。在食品业，乳酸菌胞外多糖在乳制品的风味、质构、营养等方面发挥重大作用。乳酸菌胞外多糖作为天然的食品级益生菌多糖，在未来，很可能作为增稠剂，乳化剂，凝胶剂等而广泛应用于食品的制作中。在医药业，已有研究表明乳酸菌胞外多糖在降血压、降血糖、抗真菌、治疗便秘等多种疗程中具有良好的功效。不难发现，乳酸菌胞外多糖在日常的生产运用中具有巨大优势。
随着科学技术的进步，基因学的快速发展，乳酸菌的基因学研究引起广泛关注。迄今为止，已经有多种乳酸菌的基因组被测序，为今后从基因学研究乳酸菌的结构、功能特性提供了依据。乳酸菌是乳酸菌胞外多糖的重要来源，目前已有许多研究专注于乳酸菌胞外多糖生物合成基因簇以及其功能的研究，却少有将不同菌种间胞外多糖生物合成的基因簇比较分析从而得出他们共有的保守序列以及多糖基因调控胞外多糖生物合成的作用机制。除此而外。目前对基因簇的确定都建立在全基因组测序的基础上，成本高的同时，时间周期也长。因此，本课题主要从这两点出发，对乳酸菌进行研究分析，希望设计出乳酸菌通用的定位引物，从而有效节省经济和时间成本，同时也为今后乳酸菌胞外多糖生物合成基因簇更加深入的研究提供一个新的切入点。
2 文献综述
2.1 国内外研究进展
近年来，DNA测序技术得到了极大的发展，作为分子生物学分析常用的研究手段，它的进步极大地推动了基因学的研究与发展。由于测序技术的快速发展，基因测序的成本也在大大降低。因此，对于乳酸菌的研究，专家也将更多的目光投向了乳酸菌的基因研究。
2.1.1 简介
乳酸菌，革兰氏阳性菌、厌氧或兼性厌氧菌。在过氧化氢酶实验，联苯胺反应中均呈阴性。乳酸菌具有多种形态，呈直或弯，单个或链状。该属细菌拥有较高的分解糖类物质的能力，而分解蛋白质类物质的能力很低。糖类物质分解后的主要终产物是乳酸，不发酵乳酸盐，故很少导致疾病。乳酸菌也得到了广发的应用，如保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌在酸奶的发酵中发挥着巨大的作用[1]，又如以微生态剂的形式作为保健药品来治疗肠胃疾病[2]。除此而外，乳酸菌在化工业也有应用，如制备双乙酰[3]，生产低聚糖[4]等。
乳酸菌胞外多糖，天然的益生菌多糖，是乳酸菌生长代谢过程中分泌产出的夹膜多糖或粘液多糖，因其在物质结构，产品特性等方面具有巨大优势而引起许多学者的关注。近年来，越来越多的学者展开了对乳酸菌胞外多糖的研究。研究表明，乳酸菌胞外多糖具有抗氧化活性，不仅如此，乳酸菌胞外多糖与人体健康关系密切,具有调节肠道菌群平衡、免疫调节、抗肿瘤等多种生理活性[5]。随着科技的进步，基因成为科学研究的热点。乳酸菌胞外多糖生物合成基因簇的研究也成为微生物界研究的重点。

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