葛仙米基因組及其藻藍(lán)蛋白基因的克隆與表達(dá)
發(fā)布時(shí)間:2021-08-29 03:56
念珠藻葛仙米(Nostoc sphaeroides Kützing),是久負(fù)盛名的食藥兩用藻類。隨著經(jīng)濟(jì)、社會(huì)發(fā)展,葛仙米在抗氧化等方面的資源價(jià)值愈發(fā)凸顯。本研究以恩施地區(qū)珍稀念珠藻葛仙米為材料,采用第三代基因組測(cè)序和現(xiàn)代分子生物學(xué)等技術(shù),對(duì)葛仙米全基因組解析,克隆其藻藍(lán)蛋白(phycocyanin,PC)重要亞基的編碼基因,Ns-PC-α和Ns-PC-β,并進(jìn)行原核表達(dá),取得如下研究結(jié)果:(1)、以無(wú)污染鮮活葛仙米藻體材料,提取其總DNA,進(jìn)行基因組測(cè)序,首次獲得恩施珍稀念珠藻葛仙米的全基因組序列。其基因組包含一條染色體,四個(gè)質(zhì)粒,全長(zhǎng)約66.8兆bp;G+C%含量達(dá)41.6%;預(yù)測(cè)葛仙米基因組編碼蛋白的基因達(dá)7125個(gè),占其基因總量的98.9%。其中發(fā)現(xiàn)涉及氨基酸和維生素代謝的基因分別有254與196個(gè),包括9種人體必需氨基酸與生物素的代謝基因,這些基因是葛仙米食藥價(jià)值的重要證據(jù);(2)、設(shè)計(jì)基因特異引物,克隆葛仙米的藻藍(lán)蛋白亞基基因Ns-PC-α和Ns-PC-β.Ns-PC-α和Ns-PC-β以雙順?lè)醋有问酱嬖?Ns-PC-α位于Ns-PC-β下游。Ns-PC-α與Ns-PC-β...
【文章來(lái)源】:湖北民族大學(xué)湖北省
【文章頁(yè)數(shù)】:69 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
葛仙米在固體培養(yǎng)基上增殖與繼代a,生殖中的葛仙米,箭頭顯示即將分裂的藻體細(xì)胞,星號(hào)(*)顯示
其中提取的樣品#S2 與#S3 總量較好,滿足下一步建立基因組的要求。Qubit 檢測(cè)技術(shù)是借助特殊標(biāo)記的熒光分子探針,特異性的與 DNA 分子結(jié)合,能夠盡可能避免其它有機(jī)大分子、離子的污染和干擾結(jié)果比較精確的反應(yīng)提取樣品 DNA 的質(zhì)量。結(jié)果顯示,總 DNA 樣品度最高 (表 3-1),達(dá)到 12.0 μg.表 3-1 對(duì)提取的葛仙米總 DNA 進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè)Table 3-1 Testing the extracted total DNA of Nostoc sphaeroides Kützing A260/280 A260/A230 濃度(Qubit) 體積(μL) 總量(μg ) 1.981.891.800.640.860.5832.060.283.41502001004.8012.08.3N\Y 分別表示不符合/符合繼續(xù)實(shí)驗(yàn)使用。
圖 3-4 葛仙米中生物素代謝Figure 3-4 Analysis the metabolism of biotin metabolismin Nostoc sphaeroides Kützing物素參與。對(duì)生物素代謝的基因進(jìn)行分析,發(fā)現(xiàn) 12 個(gè)主要基因與脂肪酸代謝關(guān)系密切,顯示這些基因都能定位于脂肪酸代謝通路,功能上應(yīng)較為保守(圖 3-4)。生物素,也稱為維生素 H, 人體需要量并不高,但是其功能非同一般。生物素在細(xì)胞內(nèi)作為羧化、脫羧和脫氫反應(yīng)酶的輔助因子,對(duì)人體內(nèi)其它營(yíng)養(yǎng)成分,尤其是三大營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的代謝具有重要作用,包括糖、核酸和蛋白質(zhì)的代謝[71, 72]。任何年齡段的人群,包括嬰兒,體內(nèi)如果缺乏生物素,將導(dǎo)致一些疑難疾病,包括皮炎、肝腎等方面的疾病,對(duì)人體健康影響較大[71-74]。在醫(yī)藥運(yùn)用上,維生素是重要的輔助抗氧化藥物,這些維生素代謝的基因,為葛仙米重要的抗氧化價(jià)值提供了分子證據(jù)。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]3種藍(lán)細(xì)菌藻藍(lán)蛋白β亞基脫輔基蛋白基因的克隆、表達(dá)及重組蛋白的抗氧化活性[J]. 伍賢軍,楊紅,盛怡,冷倩男,李萍萍. 江蘇農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào). 2018(05)
[2]富勒烯及其衍生物在醫(yī)藥領(lǐng)域的應(yīng)用研究進(jìn)展[J]. 劉澤員,郭亮亮,張靜. 中國(guó)藥科大學(xué)學(xué)報(bào). 2018(02)
[3]藻膽體的結(jié)構(gòu)與能量傳遞功能[J]. 王肖肖,秦松,楊革,李文軍. 海洋科學(xué). 2017(12)
[4]重組別藻藍(lán)蛋白三聚體結(jié)構(gòu)與功能[J]. 李文軍,蒲洋,牛壯,薛春嶺,秦松. 科學(xué)通報(bào). 2017(16)
[5]植物源性抗氧化劑的應(yīng)用及其作用機(jī)制[J]. 王麗雪,解玉懷,張桂國(guó). 動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)學(xué)報(bào). 2017(05)
[6]藍(lán)藻藻膽體的體外組裝研究進(jìn)展[J]. 馬建飛,林瀚智,秦松. 中國(guó)科學(xué):生命科學(xué). 2016(09)
[7]抗氧化劑與延長(zhǎng)壽命的相關(guān)性研究進(jìn)展[J]. 吳奇,朱晨星,樊曉蘭,楊德英,楊明耀. 中國(guó)藥理學(xué)與毒理學(xué)雜志. 2016(05)
[8]藻藍(lán)蛋白抗氧化作用及其藥理活性研究進(jìn)展[J]. 夏冬,孫軍燕,劉娜娜,劉冰,杜振寧. 海洋科學(xué). 2015(07)
[9]重組別藻藍(lán)蛋白(holo-apcB)的抗氧化活性研究[J]. 周孫林,陳華新,姜鵬,李富超,唐東山. 現(xiàn)代食品科技. 2014(08)
[10]利用不同G+C含量細(xì)菌基因組評(píng)估細(xì)菌ncRNA基因預(yù)測(cè)工具[J]. 劉林夢(mèng),溫權(quán),歐竑宇. 微生物學(xué)通報(bào). 2014(12)
碩士論文
[1]市政污水微藻種類鑒定及污水培養(yǎng)小球藻研究[D]. 劉建強(qiáng).南昌大學(xué) 2011
[2]六種重組別藻藍(lán)蛋白的抗氧化活性研究[D]. 韓璐.中國(guó)科學(xué)院研究生院(海洋研究所) 2006
本文編號(hào):3369856
【文章來(lái)源】:湖北民族大學(xué)湖北省
【文章頁(yè)數(shù)】:69 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
葛仙米在固體培養(yǎng)基上增殖與繼代a,生殖中的葛仙米,箭頭顯示即將分裂的藻體細(xì)胞,星號(hào)(*)顯示
其中提取的樣品#S2 與#S3 總量較好,滿足下一步建立基因組的要求。Qubit 檢測(cè)技術(shù)是借助特殊標(biāo)記的熒光分子探針,特異性的與 DNA 分子結(jié)合,能夠盡可能避免其它有機(jī)大分子、離子的污染和干擾結(jié)果比較精確的反應(yīng)提取樣品 DNA 的質(zhì)量。結(jié)果顯示,總 DNA 樣品度最高 (表 3-1),達(dá)到 12.0 μg.表 3-1 對(duì)提取的葛仙米總 DNA 進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè)Table 3-1 Testing the extracted total DNA of Nostoc sphaeroides Kützing A260/280 A260/A230 濃度(Qubit) 體積(μL) 總量(μg ) 1.981.891.800.640.860.5832.060.283.41502001004.8012.08.3N\Y 分別表示不符合/符合繼續(xù)實(shí)驗(yàn)使用。
圖 3-4 葛仙米中生物素代謝Figure 3-4 Analysis the metabolism of biotin metabolismin Nostoc sphaeroides Kützing物素參與。對(duì)生物素代謝的基因進(jìn)行分析,發(fā)現(xiàn) 12 個(gè)主要基因與脂肪酸代謝關(guān)系密切,顯示這些基因都能定位于脂肪酸代謝通路,功能上應(yīng)較為保守(圖 3-4)。生物素,也稱為維生素 H, 人體需要量并不高,但是其功能非同一般。生物素在細(xì)胞內(nèi)作為羧化、脫羧和脫氫反應(yīng)酶的輔助因子,對(duì)人體內(nèi)其它營(yíng)養(yǎng)成分,尤其是三大營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的代謝具有重要作用,包括糖、核酸和蛋白質(zhì)的代謝[71, 72]。任何年齡段的人群,包括嬰兒,體內(nèi)如果缺乏生物素,將導(dǎo)致一些疑難疾病,包括皮炎、肝腎等方面的疾病,對(duì)人體健康影響較大[71-74]。在醫(yī)藥運(yùn)用上,維生素是重要的輔助抗氧化藥物,這些維生素代謝的基因,為葛仙米重要的抗氧化價(jià)值提供了分子證據(jù)。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]3種藍(lán)細(xì)菌藻藍(lán)蛋白β亞基脫輔基蛋白基因的克隆、表達(dá)及重組蛋白的抗氧化活性[J]. 伍賢軍,楊紅,盛怡,冷倩男,李萍萍. 江蘇農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào). 2018(05)
[2]富勒烯及其衍生物在醫(yī)藥領(lǐng)域的應(yīng)用研究進(jìn)展[J]. 劉澤員,郭亮亮,張靜. 中國(guó)藥科大學(xué)學(xué)報(bào). 2018(02)
[3]藻膽體的結(jié)構(gòu)與能量傳遞功能[J]. 王肖肖,秦松,楊革,李文軍. 海洋科學(xué). 2017(12)
[4]重組別藻藍(lán)蛋白三聚體結(jié)構(gòu)與功能[J]. 李文軍,蒲洋,牛壯,薛春嶺,秦松. 科學(xué)通報(bào). 2017(16)
[5]植物源性抗氧化劑的應(yīng)用及其作用機(jī)制[J]. 王麗雪,解玉懷,張桂國(guó). 動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)學(xué)報(bào). 2017(05)
[6]藍(lán)藻藻膽體的體外組裝研究進(jìn)展[J]. 馬建飛,林瀚智,秦松. 中國(guó)科學(xué):生命科學(xué). 2016(09)
[7]抗氧化劑與延長(zhǎng)壽命的相關(guān)性研究進(jìn)展[J]. 吳奇,朱晨星,樊曉蘭,楊德英,楊明耀. 中國(guó)藥理學(xué)與毒理學(xué)雜志. 2016(05)
[8]藻藍(lán)蛋白抗氧化作用及其藥理活性研究進(jìn)展[J]. 夏冬,孫軍燕,劉娜娜,劉冰,杜振寧. 海洋科學(xué). 2015(07)
[9]重組別藻藍(lán)蛋白(holo-apcB)的抗氧化活性研究[J]. 周孫林,陳華新,姜鵬,李富超,唐東山. 現(xiàn)代食品科技. 2014(08)
[10]利用不同G+C含量細(xì)菌基因組評(píng)估細(xì)菌ncRNA基因預(yù)測(cè)工具[J]. 劉林夢(mèng),溫權(quán),歐竑宇. 微生物學(xué)通報(bào). 2014(12)
碩士論文
[1]市政污水微藻種類鑒定及污水培養(yǎng)小球藻研究[D]. 劉建強(qiáng).南昌大學(xué) 2011
[2]六種重組別藻藍(lán)蛋白的抗氧化活性研究[D]. 韓璐.中國(guó)科學(xué)院研究生院(海洋研究所) 2006
本文編號(hào):3369856
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