產(chǎn)木聚糖酶嗜熱真菌鑒定基因克隆及米曲霉表達(dá)系統(tǒng)構(gòu)建
發(fā)布時(shí)間:2021-11-01 01:48
木聚糖酶是一類木聚糖降解酶系,在食品、飼料領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。但目前該酶的應(yīng)用受到酶活低、熱穩(wěn)定性差、不安全等因素的制約。本文通過(guò)將食品級(jí)米曲霉系統(tǒng)和產(chǎn)木聚糖酶嗜熱菌株有機(jī)結(jié)合起來(lái),為木聚糖酶基因工程方法獲得酶活高、工業(yè)成本低、安全的木聚糖酶研究提供新的思路奠定基礎(chǔ)。主要實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下:(1)對(duì)實(shí)驗(yàn)室前期保存的一株產(chǎn)木聚糖酶真菌TL01進(jìn)行形態(tài)學(xué)、18S rDNA及產(chǎn)酶鑒定,其結(jié)果表明TL01為梳棉狀嗜熱真菌,測(cè)得粗酶活為0.250?0.03 U/mL;對(duì)其兩種主要的木聚糖酶基因(xyn11A和xyl43)進(jìn)行克隆和分子生物學(xué)分析。xyn11A預(yù)測(cè)蛋白分子量24.36 kDa,等電點(diǎn)為4.77,含有19個(gè)氨基酸的信號(hào)肽序列,屬于親水性蛋白,無(wú)跨膜結(jié)構(gòu)域,其二級(jí)結(jié)構(gòu)主要是無(wú)規(guī)則卷曲(44.89%);xyl43蛋白分子量38.24kDa,等電點(diǎn)為5.23,編碼的胞內(nèi)蛋白屬于親水性蛋白,無(wú)跨膜結(jié)構(gòu)域,無(wú)規(guī)則卷曲(59.76%)是其主要的二級(jí)結(jié)構(gòu)。(2)通過(guò)紫外誘變技術(shù)并結(jié)合表型、測(cè)序驗(yàn)證得到一株pyrG營(yíng)養(yǎng)缺陷型菌株RIB40△pyrG。將pyrG篩選標(biāo)記、啟動(dòng)子及信號(hào)肽amyB、終止子amyBt、...
【文章來(lái)源】:四川農(nóng)業(yè)大學(xué)四川省 211工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:100 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
木聚糖的結(jié)構(gòu)和木聚糖降解酶的酶切位點(diǎn)(a):木聚糖主鏈;(b):β-木糖苷酶降解低聚木糖
3.1 形態(tài)學(xué)鑒定 設(shè)置不同溫度進(jìn)行真菌培養(yǎng),發(fā)現(xiàn)真菌在 19℃不生長(zhǎng)而 56℃生長(zhǎng),符合嗜熱真菌生長(zhǎng)特性,初步認(rèn)為菌株 TL01 是嗜熱真菌。根據(jù)真菌鑒定手冊(cè),本實(shí)驗(yàn)將菌株 TL01分別點(diǎn)接于馬鈴薯培養(yǎng)基、高氏 1 號(hào)培養(yǎng)基、察氏培養(yǎng)基、纖維素培養(yǎng)基及半纖維素培養(yǎng)基,并置于 50℃靜置培養(yǎng) 3~4 d,其菌落生長(zhǎng)情況見圖 3.1A-E。該菌株在不同碳源培養(yǎng)基上的菌落形態(tài)基本一致,但產(chǎn)生色素情況差異很大,而且在高溫時(shí)能夠很快蔓延,在低溫培養(yǎng)時(shí)幾乎不生長(zhǎng),具體生長(zhǎng)特征見表 3.1。通過(guò)顯微鏡觀察,菌株 TL01 菌絲(圖 3.1F)疏松,孢子為球形,有隔膜,表面出現(xiàn)褶皺。其結(jié)果表明該菌株為絲狀真菌。
17表3.1不同碳源底物培養(yǎng)基中菌落生長(zhǎng)狀況Table3.1ColonyGrowthinDifferentCarbonSourceSubstrates不同碳源底物的培養(yǎng)基菌落生長(zhǎng)情況菌落產(chǎn)色素情況菌落形態(tài)馬鈴薯培養(yǎng)基較好黃褐色菌落生長(zhǎng)迅速,圓狀凸出,菌落初期呈白色絨毛絮狀,后期變?yōu)榛液稚,培養(yǎng)基背面變?yōu)辄S色,菌落中心為黃褐色高氏1號(hào)培養(yǎng)基較差-------菌落早期為絨毛狀菌絲,后期變?yōu)榛液谏,但菌落蔓延能力較差察氏培養(yǎng)基較差-------出現(xiàn)絨毛狀白色菌絲,很少蔓延麥芽糖培養(yǎng)基較好灰黑色生長(zhǎng)初期白色菌絲生長(zhǎng)旺盛,后期出現(xiàn)中心顏色深,外沿顏色淺的同心圓淀粉培養(yǎng)基較好暗紅色菌落迅速蔓延,圓形,枕狀中凸,邊緣整齊,菌落中間顏色較深。3.2分子生物學(xué)鑒定提取嗜熱真菌TL01基因組DNA,對(duì)其ITS保守序列采用通用引物ITS1和ITS4進(jìn)行PCR擴(kuò)增,其結(jié)果如圖3.2所示。擴(kuò)增得到的ITS序列750bp左右,而真菌ITS區(qū)域長(zhǎng)度一般在500~750bp,符合預(yù)期值。對(duì)擴(kuò)增得到的ITS序列采用瓊脂糖凝膠試劑盒純化,并送公司測(cè)序。圖3.2真菌TL01的ITS序列M:D2000;1:ITS序列Fig.3.2ITSsequencesoffungiTL01M:D2000;1:ITSsequence測(cè)得的序列在NCBI數(shù)據(jù)庫(kù)中進(jìn)行比對(duì),選擇相關(guān)序列,采用MEGA6.0軟件的最
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]木聚糖酶異源表達(dá)的研究進(jìn)展[J]. 李吉萍,包昌杰,陳光,張斯童. 中國(guó)生物工程雜志. 2019(07)
[2]木聚糖酶在食品工業(yè)中的應(yīng)用研究進(jìn)展[J]. 高雅君,丁長(zhǎng)河. 糧食與食品工業(yè). 2017(02)
[3]木聚糖酶的研究進(jìn)展[J]. 陳洪洋,蔡俊,林建國(guó),王常高,杜馨. 中國(guó)釀造. 2016(11)
[4]香菇尿嘧啶營(yíng)養(yǎng)缺陷型菌株的篩選與分子驗(yàn)證[J]. 王連會(huì),茅文俊,鮑大鵬. 上海農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào). 2014(03)
[5]木聚糖酶在豬日糧中的應(yīng)用及其作用機(jī)理[J]. 馮定遠(yuǎn). 飼料工業(yè). 2013(06)
[6]東方肉座菌EU7-22木聚糖酶和木糖苷酶基因克隆及生物信息學(xué)研究[J]. 龍傳南,蔣鳳姣,鄔小兵,劉健,龍敏南. 生物信息學(xué). 2013(01)
[7]木聚糖酶對(duì)玉米、豆粕、小麥和菜粕體外消化率的影響[J]. 付大波,訾乃濤,熊曉燕,周櫻. 飼料工業(yè). 2013(04)
[8]多聚組氨酸融合標(biāo)簽在蛋白藥物開發(fā)中的應(yīng)用[J]. 阮建兵,梅艷珍. 生物技術(shù)通報(bào). 2012(06)
[9]基于ITS序列對(duì)秦嶺4種未知真菌進(jìn)行分子鑒定[J]. 和曉娜,李書蘭,李安利,李峻志,楊章民. 安徽農(nóng)業(yè)科學(xué). 2012(03)
[10]角毛殼菌β-1,4-內(nèi)切木聚糖酶基因的生物信息學(xué)分析[J]. 張海燕,王偉,張珅. 科技信息. 2011(32)
碩士論文
[1]米曲霉?fàn)I養(yǎng)缺陷型表達(dá)系統(tǒng)的構(gòu)建及其在耐寒菌低溫α-淀粉酶表達(dá)中的應(yīng)用研究[D]. 毛佑志.華東理工大學(xué) 2015
[2]米曲霉表達(dá)系統(tǒng)的構(gòu)建及其在產(chǎn)黃青霉α-淀粉酶表達(dá)中的應(yīng)用[D]. 尹燕辰.華東理工大學(xué) 2015
[3]醬油工業(yè)菌株米曲霉3.951自克隆系統(tǒng)的構(gòu)建[D]. 季艷偉.南昌大學(xué) 2012
[4]含有重組華根霉脂肪酶和轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶的冷凍面團(tuán)抗凍性的研究[D]. 李珍妮.江南大學(xué) 2012
[5]復(fù)雜蛋白質(zhì)樣品中目標(biāo)組分柱層析分離純化策略研究[D]. 梁欣.西北大學(xué) 2009
[6]耐熱木聚糖酶的體外分子進(jìn)化及其生物信息學(xué)分析[D]. 連惠薌.福建農(nóng)林大學(xué) 2009
[7]金屬螯合親和色譜填料的制備及其在六聚組氨酸融合蛋白分離中的應(yīng)用[D]. 孫永亮.陜西師范大學(xué) 2007
本文編號(hào):3469283
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【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
木聚糖的結(jié)構(gòu)和木聚糖降解酶的酶切位點(diǎn)(a):木聚糖主鏈;(b):β-木糖苷酶降解低聚木糖
3.1 形態(tài)學(xué)鑒定 設(shè)置不同溫度進(jìn)行真菌培養(yǎng),發(fā)現(xiàn)真菌在 19℃不生長(zhǎng)而 56℃生長(zhǎng),符合嗜熱真菌生長(zhǎng)特性,初步認(rèn)為菌株 TL01 是嗜熱真菌。根據(jù)真菌鑒定手冊(cè),本實(shí)驗(yàn)將菌株 TL01分別點(diǎn)接于馬鈴薯培養(yǎng)基、高氏 1 號(hào)培養(yǎng)基、察氏培養(yǎng)基、纖維素培養(yǎng)基及半纖維素培養(yǎng)基,并置于 50℃靜置培養(yǎng) 3~4 d,其菌落生長(zhǎng)情況見圖 3.1A-E。該菌株在不同碳源培養(yǎng)基上的菌落形態(tài)基本一致,但產(chǎn)生色素情況差異很大,而且在高溫時(shí)能夠很快蔓延,在低溫培養(yǎng)時(shí)幾乎不生長(zhǎng),具體生長(zhǎng)特征見表 3.1。通過(guò)顯微鏡觀察,菌株 TL01 菌絲(圖 3.1F)疏松,孢子為球形,有隔膜,表面出現(xiàn)褶皺。其結(jié)果表明該菌株為絲狀真菌。
17表3.1不同碳源底物培養(yǎng)基中菌落生長(zhǎng)狀況Table3.1ColonyGrowthinDifferentCarbonSourceSubstrates不同碳源底物的培養(yǎng)基菌落生長(zhǎng)情況菌落產(chǎn)色素情況菌落形態(tài)馬鈴薯培養(yǎng)基較好黃褐色菌落生長(zhǎng)迅速,圓狀凸出,菌落初期呈白色絨毛絮狀,后期變?yōu)榛液稚,培養(yǎng)基背面變?yōu)辄S色,菌落中心為黃褐色高氏1號(hào)培養(yǎng)基較差-------菌落早期為絨毛狀菌絲,后期變?yōu)榛液谏,但菌落蔓延能力較差察氏培養(yǎng)基較差-------出現(xiàn)絨毛狀白色菌絲,很少蔓延麥芽糖培養(yǎng)基較好灰黑色生長(zhǎng)初期白色菌絲生長(zhǎng)旺盛,后期出現(xiàn)中心顏色深,外沿顏色淺的同心圓淀粉培養(yǎng)基較好暗紅色菌落迅速蔓延,圓形,枕狀中凸,邊緣整齊,菌落中間顏色較深。3.2分子生物學(xué)鑒定提取嗜熱真菌TL01基因組DNA,對(duì)其ITS保守序列采用通用引物ITS1和ITS4進(jìn)行PCR擴(kuò)增,其結(jié)果如圖3.2所示。擴(kuò)增得到的ITS序列750bp左右,而真菌ITS區(qū)域長(zhǎng)度一般在500~750bp,符合預(yù)期值。對(duì)擴(kuò)增得到的ITS序列采用瓊脂糖凝膠試劑盒純化,并送公司測(cè)序。圖3.2真菌TL01的ITS序列M:D2000;1:ITS序列Fig.3.2ITSsequencesoffungiTL01M:D2000;1:ITSsequence測(cè)得的序列在NCBI數(shù)據(jù)庫(kù)中進(jìn)行比對(duì),選擇相關(guān)序列,采用MEGA6.0軟件的最
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]木聚糖酶異源表達(dá)的研究進(jìn)展[J]. 李吉萍,包昌杰,陳光,張斯童. 中國(guó)生物工程雜志. 2019(07)
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[4]香菇尿嘧啶營(yíng)養(yǎng)缺陷型菌株的篩選與分子驗(yàn)證[J]. 王連會(huì),茅文俊,鮑大鵬. 上海農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào). 2014(03)
[5]木聚糖酶在豬日糧中的應(yīng)用及其作用機(jī)理[J]. 馮定遠(yuǎn). 飼料工業(yè). 2013(06)
[6]東方肉座菌EU7-22木聚糖酶和木糖苷酶基因克隆及生物信息學(xué)研究[J]. 龍傳南,蔣鳳姣,鄔小兵,劉健,龍敏南. 生物信息學(xué). 2013(01)
[7]木聚糖酶對(duì)玉米、豆粕、小麥和菜粕體外消化率的影響[J]. 付大波,訾乃濤,熊曉燕,周櫻. 飼料工業(yè). 2013(04)
[8]多聚組氨酸融合標(biāo)簽在蛋白藥物開發(fā)中的應(yīng)用[J]. 阮建兵,梅艷珍. 生物技術(shù)通報(bào). 2012(06)
[9]基于ITS序列對(duì)秦嶺4種未知真菌進(jìn)行分子鑒定[J]. 和曉娜,李書蘭,李安利,李峻志,楊章民. 安徽農(nóng)業(yè)科學(xué). 2012(03)
[10]角毛殼菌β-1,4-內(nèi)切木聚糖酶基因的生物信息學(xué)分析[J]. 張海燕,王偉,張珅. 科技信息. 2011(32)
碩士論文
[1]米曲霉?fàn)I養(yǎng)缺陷型表達(dá)系統(tǒng)的構(gòu)建及其在耐寒菌低溫α-淀粉酶表達(dá)中的應(yīng)用研究[D]. 毛佑志.華東理工大學(xué) 2015
[2]米曲霉表達(dá)系統(tǒng)的構(gòu)建及其在產(chǎn)黃青霉α-淀粉酶表達(dá)中的應(yīng)用[D]. 尹燕辰.華東理工大學(xué) 2015
[3]醬油工業(yè)菌株米曲霉3.951自克隆系統(tǒng)的構(gòu)建[D]. 季艷偉.南昌大學(xué) 2012
[4]含有重組華根霉脂肪酶和轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶的冷凍面團(tuán)抗凍性的研究[D]. 李珍妮.江南大學(xué) 2012
[5]復(fù)雜蛋白質(zhì)樣品中目標(biāo)組分柱層析分離純化策略研究[D]. 梁欣.西北大學(xué) 2009
[6]耐熱木聚糖酶的體外分子進(jìn)化及其生物信息學(xué)分析[D]. 連惠薌.福建農(nóng)林大學(xué) 2009
[7]金屬螯合親和色譜填料的制備及其在六聚組氨酸融合蛋白分離中的應(yīng)用[D]. 孫永亮.陜西師范大學(xué) 2007
本文編號(hào):3469283
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