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摘 要

单细胞酵母交配过程中的细胞融合事件是细胞间融合的典型研究对象。酿酒酵母细胞融合是一个受信息素介导的过程。酵母融合过程中，两种不同交配类型的细胞，a型和α型，分别分泌相应的信息素（a因子和α因子），作用于相反配型的细胞，引起交配对象的细胞周期停滞和极化生长，最终两细胞融合形成二倍体。

本课题的目的在于研究不同信息素诱导时间对酿酒酵母细胞周期和融合效率的影响。使用一定浓度的alpha信息素处理a型酵母细胞，通过绘制生长曲线和透明圈实验观察酵母细胞的生长周期变化，发现信息素对于酿酒酵母生长起抑制作用。在相同的信息素浓度下，抑制作用强度在达到平稳期之前与信息素诱导时间成正相关，达到平稳期之后抑制作用强度基本不变，信息素抑制的为生长浓度而并非达到最大值的时间。同时在不同时间取样，用显微镜观察细胞极化生长情况，推断融合效率的变化。相同浓度的信息素处理后，随着时间的增大，添加信息素菌液的shmoos数量与未添加信息素的 shmoos数量之差逐渐增大，表明信息素促进细胞融合的作用强度与信息素诱导时间成正相关。本课题为酵母细胞融合相关研究奠定基础。

关键词：α信息素 酿酒酵母 细胞融合

The Effects of induction time of alpha pheromone on mating efficiency of Saccharomyces cerevisiae

Abstract

The cell fusion event in the mating process of single-cell yeast provides a typical model of for the study of cell-cell fusion. Cell-cell fusion in Saccharomyces cerevisiae is a pheromone-mediated process. During yeast mating, haploid cells of mating types MATa and MATα secrete pheromone (MATa cells make a-factor, and MATα cells make α-factor). Haploid cells secrete pheromones (a-factor and α-factor) that bind to G-protein-coupled receptors on the surface of cells of the opposite mating type, which ultimately results in cell cycle arrest, polarized growth towards the mating partners, and cells fuse to form diploid.

The purpose of this project is to study the effect of different pheromone induction time on the cell cycle and fusion efficiency of Saccharomyces cerevisiae. The growth curve and halo assay were used to observe the growth cycle of yeast cells, and the results showed that α pheromone inhibited the growth of Saccharomyces cerevisiae BY4741 (MATa) cells. When the same concentration of pheromone was used, the inhibition intensity is positively correlated with the induction time of pheromone. Meanwhile, the inhibition intensity reached the maximum when the cells reached stationary phase. Furthermore, we also observed mating process through microscopy. The intensity of pheromone promoting cell fusion was positively correlated with the time of pheromone induction. This study lays foundation for future research related to cell fusion.

KEY WORDS: α pheromone; Saccharomyces cerevisiae; Cell fusion

目录

摘要 I

Abstract II

目录 I

第一章 前言 1

第二章 文献综述 2

2.1细胞融合 2

2.2酵母细胞融合 2

2.3酵母细胞融合的关键蛋白Prm1 4

2.4信息素 5

2.5课题的研究思路及研究手段 6

2.5.1课题的研究思路 6

2.5.2研究手段 6

第三章 材料与方法 7

3.1菌株 7

3.2培养基 7

3.3主要实验试剂 7

3.4主要实验仪器 7

3.5实验方法 8

3.5.1培养基的配置 8

3.5.2酿酒酵母接种 8

3.5.3紫外可见分光光度计的使用 9

3.6透明圈实验 9

3.6.1探寻信息素对于酿酒酵母生长的影响 9

3.6.2找到合适的菌液浓度方便观察 11

3.6.3合适的菌液浓度的透明圈实验 12

3.7不同信息素诱导时间对酿酒酵母生长周期的影响 13

3.7.1 BY4741型酿酒酵母生长曲线的测定 13

3.8不同信息素诱导时间对酿酒酵母细胞融合的影响 23

第四章 结果与讨论 27

4.1信息素抑制酿酒酵母生长 27

4.1.1探寻信息素对于酿酒酵母生长的影响 27

4.1.2找到合适的菌液浓度方便观察 28

4.1.3合适的菌液浓度的透明圈实验 29

4.2不同信息素诱导时间对酿酒酵母生长周期的影响 29

4.2.1 BY4741型酿酒酵母生长曲线的测定 29

4.3不同信息素诱导时间对酿酒酵母细胞融合的影响 31

4.4讨论与展望 34

参考文献 35

致谢 38

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