宏基因組文庫(kù)中芳香聚酮合酶基因簇的篩選與表達(dá)
發(fā)布時(shí)間:2020-07-14 20:44
【摘要】:環(huán)境中微生物資源的多樣性,決定了其代謝產(chǎn)物生物活性的多樣性。從可培養(yǎng)的環(huán)境微生物中已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了四環(huán)素,氯霉素,利福霉素等。隨著這種傳統(tǒng)的微生物分離培養(yǎng)方法的繼續(xù)研究,發(fā)現(xiàn)找到的化合物的重復(fù)率高達(dá)99%,新結(jié)構(gòu)化合物的獲得越來(lái)越困難。研究表明,只有少于1%的微生物可在現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)室條件下分離培養(yǎng)。而絕大多數(shù)的微生物不能用傳統(tǒng)的培養(yǎng)方法培養(yǎng)。宏基因組學(xué)技術(shù)是一種不依賴于微生物培養(yǎng)的技術(shù),直接從環(huán)境樣品中提取微生物全部遺傳物質(zhì),對(duì)DNA末端修復(fù)、與合適的載體連接,轉(zhuǎn)化到宿主菌中建立宏基因組文庫(kù)。然后對(duì)文庫(kù)進(jìn)行篩選與分析,得到新的基因或生物活性產(chǎn)物。突破了微生物的培養(yǎng)瓶頸,是極具潛力的新方法。具有抗菌、抗病毒和抗腫瘤等多種生物活性的芳香聚酮化合物在醫(yī)藥領(lǐng)域有著廣泛的作用。隨著耐藥菌的出現(xiàn)和治療疾病的需要,新型芳香聚酮的發(fā)現(xiàn)非常迫切。但是由于絕大多數(shù)微生物不能在現(xiàn)有條件下培養(yǎng),使芳香聚酮的發(fā)現(xiàn)受到極大的限制。不依賴微生物培養(yǎng)性的宏基因組學(xué)方法,直接克隆芳香聚酮的生物合成基因簇,使其在容易培養(yǎng)的宿主中異源表達(dá),這為藥物開發(fā)提供了方便。本課題利用構(gòu)建的珠穆朗瑪峰土壤宏基因組文庫(kù),篩選獲得含有芳香聚酮同源基因KSα的陽(yáng)性克隆。并對(duì)含有完整芳香聚酮合酶基因簇的陽(yáng)性克隆轉(zhuǎn)化子在白色鏈霉菌中異源表達(dá)。首先根據(jù)芳香聚酮合酶基因中同源基因KSα設(shè)計(jì)簡(jiǎn)并引物,利用PCR擴(kuò)增的方法,對(duì)珠穆朗瑪峰土壤宏基因組文庫(kù)中的質(zhì)粒進(jìn)行初步篩選。再根據(jù)簡(jiǎn)并引物篩選得到的序列與NCBI上已知的序列比對(duì),對(duì)其結(jié)果正確的序列設(shè)計(jì)特異性引物,篩選文庫(kù)菌液,最終得到26個(gè)含有芳香聚酮合酶同源基因KSα的單克隆。經(jīng)過(guò)對(duì)單克隆的末端測(cè)序,對(duì)含有不完整聚酮合酶基因簇的單克隆根據(jù)末端序列再次設(shè)計(jì)引物,篩選獲得重疊克隆。對(duì)含有完整聚酮合酶基因簇的陽(yáng)性克隆轉(zhuǎn)化子在白色鏈霉菌中異源表達(dá)。其中493編號(hào)陽(yáng)性克隆轉(zhuǎn)化子在白色鏈霉菌中異源表達(dá),得到的發(fā)酵液經(jīng)高效液相色譜檢測(cè)發(fā)現(xiàn)有特異性峰。并對(duì)一金黃色葡萄球菌與枯草茅孢桿菌有抑制其生長(zhǎng)的作用。獲得了一個(gè)包含完整芳香聚酮化合物生物合成基因簇,即493編號(hào)的陽(yáng)性克隆,同時(shí)進(jìn)行了測(cè)序,片段大小為39896bp。
【學(xué)位授予單位】:南京農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號(hào)】:Q933
本文編號(hào):2755461
【學(xué)位授予單位】:南京農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號(hào)】:Q933
【參考文獻(xiàn)】
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1 何建清;張格杰;岳海梅;;珠穆朗瑪峰自然保護(hù)區(qū)土壤放線菌的生態(tài)分布及拮抗性研究[J];安徽農(nóng)業(yè)科學(xué);2010年32期
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