本文選題：紫球藻 + 基因克隆��； 參考：《遼寧師范大學(xué)》2016年碩士論文

【摘要】：紫球藻(Porphyridium purpureum)是一種單細胞藻,屬紅藻門,能合成多種生理和功能獨特的活性物質(zhì),如藻紅蛋白和胞外多糖等。對其所含生理活性物質(zhì)的研究已成為藻類研究領(lǐng)域的熱點之一。本文從五個方面對其進行了研究,結(jié)果如下:(1)6條PpLhc基因cDNA全長克隆。在紫球藻基因組文庫(http://cyanophora.rutgers.edu/porphyridium/)中篩選得到6條與已知物種Lhc DNA序列相似度達60%以上的基因序列。設(shè)計引物并克隆得到6條PpLhc基因,命名為:PpLhc1~PpLhc6。測序結(jié)果顯示:6條PpLhc基因cDNA全長在701~787 bp之間,開放閱讀框在582~672 bp之間,可編碼193~223個氨基酸。(2)6條PpLhc基因的生物信息學(xué)分析。對6條PpLhc基因及其編碼的蛋白質(zhì)序列進行相關(guān)的生物信息學(xué)分析,結(jié)果顯示,PpLHC1蛋白在基本理化性質(zhì)上與其它PpLHC明顯不同;PpLHC5蛋白在跨膜結(jié)構(gòu)域上與其它PpLHC存在顯著差異等。同源建模結(jié)果顯示,6條PpLHC多肽鏈的二級結(jié)構(gòu)主要以無規(guī)則卷曲和α-螺旋為主。親緣關(guān)系分析結(jié)果表明,紫球藻LHC蛋白不能與高等植物L(fēng)HC蛋白的任何一類聚類,與其它藻類LHC蛋白親緣關(guān)系也不相近,因此在進化地位上具有一定獨立性。(3)通過實時定量PCR,研究PpLhc基因受光誘導(dǎo)的差異表達情況。實驗結(jié)果顯示,高光強會降低該基因的mRNA表達水平。但6條基因的mRNA表達變化量不同,這可能與其在光合作用中所起作用不同有關(guān)。(4)PpLhc1和PpLhc4基因的原核表達。將PpLhc1和PpLhc4基因的ORF序列與表達載體Pcold連接,構(gòu)建原核表達載體,將其轉(zhuǎn)入大腸桿菌表達菌株Rosetta進行高效表達,提取得到PpLHC1和PpLHC4的包涵體蛋白。經(jīng)SDS-PAGE電泳后顯示PpLHC1和PpLHC4分子量分別約為24 KDa和26KDa,與預(yù)測的蛋白質(zhì)分子量相吻合。該結(jié)果為今后制備抗體和體外色素結(jié)合實驗等研究奠定了基礎(chǔ)。(5)菌藻共生體系分析。為探索紫球藻與菌類的共生關(guān)系,從紫球藻的菌藻共生培養(yǎng)液中分離純化出1株細菌,經(jīng)鑒定為印度洋斯塔普氏菌(Stappia indica)。以無菌紫球藻作為對照組,研究斯塔普氏菌對紫球藻生長的影響,發(fā)現(xiàn)該菌株能促進紫球藻的生長和光合作用。
[Abstract]:Porphyridium purpureum is a single-celled algae, belonging to red algae, which can synthesize a variety of physiological and functional active substances, such as phycoerythrin and extracellular polysaccharides. The study of its physiological active substances has become one of the hot spots in the field of algae research. The results are as follows: 1. 6 full-length cDNA clones of PpLhc gene. Six genes with a similarity of more than 60% to the LHC DNA sequences of known species were screened from the genome library http: r / r cyanophora.rutgers.edur / porphyridium / r. Six PpLhc genes were designed and cloned, named as: PpLhc1 and PpLhc6. The sequencing results showed that the cDNA length of 6 ppLhc genes was between 701 and 787 BP, and the open reading frame was between 582 and 672 BP, which could be used for bioinformatics analysis of 6 PpLhc genes encoding 193-223 amino acids. The bioinformatics analysis of six PpLhc genes and their encoded protein sequences showed that the PpLHC1 protein was significantly different from other PpLHCs in the basic physical and chemical properties of PpLHC and other PpLHCs in the transmembrane domain, and there was a significant difference between PpLHC1 protein and other PpLHCs in the transmembrane domain. The homologous modeling results showed that the secondary structures of six PpLHC polypeptide chains were mainly irregular crimp and 偽 -helix. The results of phylogenetic analysis showed that the LHC protein of Porphyra could not be clustered with any of the LHC proteins of higher plants, nor was it closely related to other algae LHC proteins. Therefore, PpLhc gene is independent in evolutionary status.) the differential expression of PpLhc gene induced by light was studied by real-time quantitative PCRs. The results showed that high light intensity could decrease the mRNA expression level of the gene. However, the mRNA expression of the six genes varied, which may be related to the prokaryotic expression of PpLhc1 and PpLhc4 genes. The ORF sequences of PpLhc1 and PpLhc4 genes were linked with the expression vector Pcold, and the prokaryotic expression vector was constructed. The recombinant plasmid was transferred into E. coli strain Rosetta for high expression. The inclusion body proteins of PpLHC1 and PpLHC4 were extracted. SDS-PAGE electrophoresis showed that the molecular weights of PpLHC1 and PpLHC4 were about 24KDa and 26KDarespectively, which were consistent with the predicted molecular weight of protein. The results laid a foundation for the preparation of antibodies and in vitro pigment binding experiments. In order to explore the symbiotic relationship between Porphyridium sinensis and bacteria, a bacterium was isolated and purified from the symbiotic culture medium of Porphyra sp., and identified as Stappia indica (Stappia indica) from the Indian Ocean. The effect of Stapsiella sp. On the growth of Porphyra was studied in the control group. It was found that the strain could promote the growth and photosynthesis of Porphyra.
【學(xué)位授予單位】：遼寧師范大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：Q943.2

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本文編號：1993184