銅綠假單胞菌表面展示CadR蛋白并應(yīng)用于水體及土壤的研究
發(fā)布時(shí)間:2021-07-30 06:47
本論文中首次使用假單胞菌屬中的銅綠假單胞菌作為載體,通過分子生物學(xué)手段在其表面展示表達(dá)一種對(duì)鎘離子具有特異性響應(yīng)吸附能力的重金屬結(jié)合蛋白CadR。CadR蛋白的表達(dá)賦予了銅綠假單胞菌卓越的鎘離子吸附能力,這種吸附能力是對(duì)鎘離子特異性的,工程菌對(duì)其他重金屬離子無吸附能力,與此同時(shí)低濃度的其他離子不會(huì)干擾工程菌對(duì)鎘離子的專一性吸附。由于工程菌采用由帶有微型Tn5轉(zhuǎn)座子的自殺型質(zhì)粒pBAM1將目的基因插入銅綠假單胞菌染色體基因組中表達(dá)的方式,染色體表達(dá)賦予了工程銅綠假單胞菌優(yōu)秀的遺傳穩(wěn)定性,這種穩(wěn)定性對(duì)于工程菌的后續(xù)應(yīng)用至關(guān)重要。為了得到工程銅綠假單胞菌最佳的環(huán)境吸附條件也考察了溫度和酸堿度對(duì)工程菌鎘離子吸附能力的影響,發(fā)現(xiàn)工程菌在30℃,pH=7時(shí),鎘離子吸附能力達(dá)到最佳狀態(tài)。本研究中,我們進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)室規(guī)模下的工程銅綠假單胞菌應(yīng)用于水體和土壤鎘污染的修復(fù)實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明,工程菌在水體中吸附效果優(yōu)異,在1000μM的鎘離子LB培養(yǎng)液中,振蕩培養(yǎng)12小時(shí)候,對(duì)鎘離子的吸附能力達(dá)到132μmol/g細(xì)胞濕重,并且這種吸附能力是特異性的,而且低濃度的其他二價(jià)陽(yáng)離子不會(huì)影響其對(duì)鎘離子的吸附能力。工...
【文章來源】:湖南大學(xué)湖南省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:55 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
重疊PCR的引物及其產(chǎn)物的瓊脂糖凝膠電泳圖
圖 2.2pET28a 質(zhì)粒的質(zhì)粒圖譜使用 XbaI 限制性內(nèi)切酶單酶切純化之后,再使用 BamHI 對(duì)酶切后 分子進(jìn)行單酶切,依然使用 20μL 酶切體系,具體配比為:1μL BamH切酶,2μL SmartCut Buffer,15μL 基因片段或質(zhì)粒,2μL ddH2O。于 切過夜,酶切之后使用天根公司生產(chǎn)的普通 DNA 產(chǎn)物純化試劑盒進(jìn)行后的產(chǎn)物經(jīng)過純化后通過瓊脂糖凝膠電泳進(jìn)行初步鑒定。得到的質(zhì)粒載體的線性 DNA 分子和目的基因 INP-cadR 基因片段含有位點(diǎn),我們使用 T4 DNA 連接酶對(duì)其進(jìn)行連接,20μL 連接體系如下:cadR 基因片段,0.5μL pET28a 質(zhì)粒線性分子,2μLT4 連接酶,2μL r。于 PCR 儀中 16℃培養(yǎng)過夜。連接產(chǎn)物使用熱激法轉(zhuǎn)入大腸桿菌 BL21法的操作步驟如下:(1)從-80 ℃超低溫冰箱中取一管凍存的感受態(tài)大腸桿菌 BL21(DE3)化復(fù)蘇 30 分鐘(注意感受態(tài)細(xì)胞不要反復(fù)凍融,否則會(huì)降低轉(zhuǎn)化效率(2)加入待轉(zhuǎn)化的連接產(chǎn)物 2μL,使用移液槍溫和地吹打混勻,冰盒
用 T7-F 和 T7-R 引物對(duì),以原始 pET28a 質(zhì)粒和 pET28a-INP-cadR 質(zhì)粒進(jìn)行 PCR 擴(kuò)增后對(duì)擴(kuò)增產(chǎn)物進(jìn)行電泳后得到的的瓊脂糖凝膠電泳圖果與討論-cadR 基因片段插入 pET28a 質(zhì)粒通過 PCR 擴(kuò)增獲得其 T7 啟動(dòng)使用 T7-F 和 T7-R 引物對(duì)對(duì)原始 pET28a 質(zhì)粒和 pET28a-INP-cR 驗(yàn)證,圖 2.3 顯示出,INP-cadR 片段已經(jīng)插入 T7 系統(tǒng)中?傞L(zhǎng)INP-cadR 基因片段,隨后插入 pBAM1 質(zhì)粒,以期通過 pBAM1 子將目的基因隨機(jī)的插入宿主的染色體 DNA 中,對(duì) pBAMpET-INP-cadR 質(zhì)粒的酶切結(jié)果顯示,目的基因已經(jīng)插入原始質(zhì);筮M(jìn)行 DNA 水平電泳,瓊脂糖凝膠電泳圖如圖 2.4 所示。 軟件繪制目標(biāo)質(zhì)粒的基因圖譜,圖譜中包含目標(biāo)質(zhì)粒的基本基粒圖譜如圖 2.5 所示,得到的目的質(zhì)粒以自殺型質(zhì)粒 pBAM1 為7 啟動(dòng)子終止子系統(tǒng)增強(qiáng)表達(dá)的目的基因,T7 系統(tǒng)中含有 6-His
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]大腸桿菌ybfE基因的三種原核質(zhì)粒表達(dá)水平的對(duì)比及蛋白純化[J]. 張樹軍,狄建軍. 生物技術(shù). 2017(04)
[2]重組蛋白AdipoR1-EGFP真核表達(dá)質(zhì)粒的構(gòu)建和表達(dá)[J]. 李霓,王瀟,許艷妮,韓小婉,劉鵬,司書毅. 中國(guó)醫(yī)藥生物技術(shù). 2017(03)
[3]國(guó)內(nèi)外土壤鎘污染及其修復(fù)技術(shù)的現(xiàn)狀與展望[J]. 王維薇,林清. 綠色科技. 2017(04)
[4]鋼鐵材料電鍍鎘的研究現(xiàn)狀[J]. 劉強(qiáng),林乃明,沙春鵬,唐賓. 表面技術(shù). 2017(01)
[5]基于黃瓜花葉病毒基因組RNA2的外源基因表達(dá)載體研究[J]. 朱品,常發(fā)光,杜志游,廖乾生. 浙江理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2017(02)
[6]冰晶核蛋白及其在細(xì)菌表面展示技術(shù)中的應(yīng)用[J]. 李明亞,林陳水. 氨基酸和生物資源. 2016(02)
[7]不同淋洗劑和淋洗條件下重金屬污染土壤淋洗修復(fù)研究進(jìn)展[J]. 孫濤,陸扣萍,王海龍. 浙江農(nóng)林大學(xué)學(xué)報(bào). 2015(01)
[8]土壤鎘污染修復(fù)方法及生物修復(fù)研究進(jìn)展[J]. 彭少邦,蔡樂,李泗清. 環(huán)境與發(fā)展. 2014(03)
[9]穩(wěn)定遺傳的染色體組合整合釀酒酵母重組菌株的構(gòu)建[J]. 左頎,趙心清,劉海軍,胡世洋,馬中義,白鳳武. 生物工程學(xué)報(bào). 2014(04)
[10]復(fù)合誘變高產(chǎn)金屬硫蛋白酵母菌株的篩選[J]. 苗蘭蘭,張東杰,王穎. 食品科學(xué). 2013(19)
博士論文
[1]大腸桿菌中聚羥基脂肪酸酯合成基因的優(yōu)化和染色體表達(dá)[D]. 高雪.清華大學(xué) 2013
碩士論文
[1]電動(dòng)修復(fù)土壤重金屬(Pb)污染的研究[D]. 李俊翔.廣東工業(yè)大學(xué) 2016
[2]cadR的葉綠體靶向表達(dá)及其對(duì)轉(zhuǎn)基因擬南芥鎘抗性的影響[D]. 李靖銳.山西師范大學(xué) 2016
[3]湖南石門磺廠礦區(qū)抗砷細(xì)菌的分離、鑒定及性質(zhì)研究[D]. 管思琪.南京大學(xué) 2013
[4]鎘離子調(diào)控蛋白質(zhì)CadR的表達(dá)、純化、結(jié)構(gòu)和功能研究[D]. 劉茜醇.南京大學(xué) 2012
[5]鉛鎘污染土壤的生物修復(fù)技術(shù)研究[D]. 鄭強(qiáng).吉林農(nóng)業(yè)大學(xué) 2012
[6]秸稈和工程菌聯(lián)合施用修復(fù)銅、鎘污染土壤[D]. 王萍.華中農(nóng)業(yè)大學(xué) 2011
[7]施用工程菌和草木灰對(duì)污染土壤Cd形態(tài)和小麥生長(zhǎng)的影響[D]. 朱小嬌.華中農(nóng)業(yè)大學(xué) 2010
[8]磷酸鹽對(duì)紅壤與褐土鎘吸附—解吸影響效應(yīng)機(jī)理研究[D]. 陳苗苗.河北農(nóng)業(yè)大學(xué) 2009
[9]鎘污染環(huán)境修復(fù)工程菌的構(gòu)建及其初步應(yīng)用[D]. 雷磊.華中農(nóng)業(yè)大學(xué) 2009
[10]外源基因在蘇云金桿菌染色體上的定點(diǎn)整合及表達(dá)[D]. 劉萍.湖南師范大學(xué) 2008
本文編號(hào):3310922
【文章來源】:湖南大學(xué)湖南省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:55 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
重疊PCR的引物及其產(chǎn)物的瓊脂糖凝膠電泳圖
圖 2.2pET28a 質(zhì)粒的質(zhì)粒圖譜使用 XbaI 限制性內(nèi)切酶單酶切純化之后,再使用 BamHI 對(duì)酶切后 分子進(jìn)行單酶切,依然使用 20μL 酶切體系,具體配比為:1μL BamH切酶,2μL SmartCut Buffer,15μL 基因片段或質(zhì)粒,2μL ddH2O。于 切過夜,酶切之后使用天根公司生產(chǎn)的普通 DNA 產(chǎn)物純化試劑盒進(jìn)行后的產(chǎn)物經(jīng)過純化后通過瓊脂糖凝膠電泳進(jìn)行初步鑒定。得到的質(zhì)粒載體的線性 DNA 分子和目的基因 INP-cadR 基因片段含有位點(diǎn),我們使用 T4 DNA 連接酶對(duì)其進(jìn)行連接,20μL 連接體系如下:cadR 基因片段,0.5μL pET28a 質(zhì)粒線性分子,2μLT4 連接酶,2μL r。于 PCR 儀中 16℃培養(yǎng)過夜。連接產(chǎn)物使用熱激法轉(zhuǎn)入大腸桿菌 BL21法的操作步驟如下:(1)從-80 ℃超低溫冰箱中取一管凍存的感受態(tài)大腸桿菌 BL21(DE3)化復(fù)蘇 30 分鐘(注意感受態(tài)細(xì)胞不要反復(fù)凍融,否則會(huì)降低轉(zhuǎn)化效率(2)加入待轉(zhuǎn)化的連接產(chǎn)物 2μL,使用移液槍溫和地吹打混勻,冰盒
用 T7-F 和 T7-R 引物對(duì),以原始 pET28a 質(zhì)粒和 pET28a-INP-cadR 質(zhì)粒進(jìn)行 PCR 擴(kuò)增后對(duì)擴(kuò)增產(chǎn)物進(jìn)行電泳后得到的的瓊脂糖凝膠電泳圖果與討論-cadR 基因片段插入 pET28a 質(zhì)粒通過 PCR 擴(kuò)增獲得其 T7 啟動(dòng)使用 T7-F 和 T7-R 引物對(duì)對(duì)原始 pET28a 質(zhì)粒和 pET28a-INP-cR 驗(yàn)證,圖 2.3 顯示出,INP-cadR 片段已經(jīng)插入 T7 系統(tǒng)中?傞L(zhǎng)INP-cadR 基因片段,隨后插入 pBAM1 質(zhì)粒,以期通過 pBAM1 子將目的基因隨機(jī)的插入宿主的染色體 DNA 中,對(duì) pBAMpET-INP-cadR 質(zhì)粒的酶切結(jié)果顯示,目的基因已經(jīng)插入原始質(zhì);筮M(jìn)行 DNA 水平電泳,瓊脂糖凝膠電泳圖如圖 2.4 所示。 軟件繪制目標(biāo)質(zhì)粒的基因圖譜,圖譜中包含目標(biāo)質(zhì)粒的基本基粒圖譜如圖 2.5 所示,得到的目的質(zhì)粒以自殺型質(zhì)粒 pBAM1 為7 啟動(dòng)子終止子系統(tǒng)增強(qiáng)表達(dá)的目的基因,T7 系統(tǒng)中含有 6-His
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]大腸桿菌ybfE基因的三種原核質(zhì)粒表達(dá)水平的對(duì)比及蛋白純化[J]. 張樹軍,狄建軍. 生物技術(shù). 2017(04)
[2]重組蛋白AdipoR1-EGFP真核表達(dá)質(zhì)粒的構(gòu)建和表達(dá)[J]. 李霓,王瀟,許艷妮,韓小婉,劉鵬,司書毅. 中國(guó)醫(yī)藥生物技術(shù). 2017(03)
[3]國(guó)內(nèi)外土壤鎘污染及其修復(fù)技術(shù)的現(xiàn)狀與展望[J]. 王維薇,林清. 綠色科技. 2017(04)
[4]鋼鐵材料電鍍鎘的研究現(xiàn)狀[J]. 劉強(qiáng),林乃明,沙春鵬,唐賓. 表面技術(shù). 2017(01)
[5]基于黃瓜花葉病毒基因組RNA2的外源基因表達(dá)載體研究[J]. 朱品,常發(fā)光,杜志游,廖乾生. 浙江理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2017(02)
[6]冰晶核蛋白及其在細(xì)菌表面展示技術(shù)中的應(yīng)用[J]. 李明亞,林陳水. 氨基酸和生物資源. 2016(02)
[7]不同淋洗劑和淋洗條件下重金屬污染土壤淋洗修復(fù)研究進(jìn)展[J]. 孫濤,陸扣萍,王海龍. 浙江農(nóng)林大學(xué)學(xué)報(bào). 2015(01)
[8]土壤鎘污染修復(fù)方法及生物修復(fù)研究進(jìn)展[J]. 彭少邦,蔡樂,李泗清. 環(huán)境與發(fā)展. 2014(03)
[9]穩(wěn)定遺傳的染色體組合整合釀酒酵母重組菌株的構(gòu)建[J]. 左頎,趙心清,劉海軍,胡世洋,馬中義,白鳳武. 生物工程學(xué)報(bào). 2014(04)
[10]復(fù)合誘變高產(chǎn)金屬硫蛋白酵母菌株的篩選[J]. 苗蘭蘭,張東杰,王穎. 食品科學(xué). 2013(19)
博士論文
[1]大腸桿菌中聚羥基脂肪酸酯合成基因的優(yōu)化和染色體表達(dá)[D]. 高雪.清華大學(xué) 2013
碩士論文
[1]電動(dòng)修復(fù)土壤重金屬(Pb)污染的研究[D]. 李俊翔.廣東工業(yè)大學(xué) 2016
[2]cadR的葉綠體靶向表達(dá)及其對(duì)轉(zhuǎn)基因擬南芥鎘抗性的影響[D]. 李靖銳.山西師范大學(xué) 2016
[3]湖南石門磺廠礦區(qū)抗砷細(xì)菌的分離、鑒定及性質(zhì)研究[D]. 管思琪.南京大學(xué) 2013
[4]鎘離子調(diào)控蛋白質(zhì)CadR的表達(dá)、純化、結(jié)構(gòu)和功能研究[D]. 劉茜醇.南京大學(xué) 2012
[5]鉛鎘污染土壤的生物修復(fù)技術(shù)研究[D]. 鄭強(qiáng).吉林農(nóng)業(yè)大學(xué) 2012
[6]秸稈和工程菌聯(lián)合施用修復(fù)銅、鎘污染土壤[D]. 王萍.華中農(nóng)業(yè)大學(xué) 2011
[7]施用工程菌和草木灰對(duì)污染土壤Cd形態(tài)和小麥生長(zhǎng)的影響[D]. 朱小嬌.華中農(nóng)業(yè)大學(xué) 2010
[8]磷酸鹽對(duì)紅壤與褐土鎘吸附—解吸影響效應(yīng)機(jī)理研究[D]. 陳苗苗.河北農(nóng)業(yè)大學(xué) 2009
[9]鎘污染環(huán)境修復(fù)工程菌的構(gòu)建及其初步應(yīng)用[D]. 雷磊.華中農(nóng)業(yè)大學(xué) 2009
[10]外源基因在蘇云金桿菌染色體上的定點(diǎn)整合及表達(dá)[D]. 劉萍.湖南師范大學(xué) 2008
本文編號(hào):3310922
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