利用CRISPR-Cas9技術(shù)定點(diǎn)突變鏈霉菌rpsL基因
發(fā)布時(shí)間:2022-01-12 22:52
鏈霉菌(Streptomyces)是活性產(chǎn)物的重要來源,其次級(jí)代謝產(chǎn)物應(yīng)用廣泛,可作為抗真菌藥物、抗病毒藥物、抗腫瘤藥物、抗高血壓藥、免疫抑制劑以及抗生素等。近年來從鏈霉菌發(fā)現(xiàn)新化合物的幾率不斷下降。但是基因組學(xué)研究結(jié)果顯示鏈霉菌含有編碼20個(gè)或更多潛在次級(jí)代謝物的基因,其中僅一部分在發(fā)酵過程中表達(dá),說明鏈霉菌含有大量沉默基因,在新化合物發(fā)掘和新藥研發(fā)方面仍有巨大潛力。本文期望通過CRISPR-Cas9技術(shù)靶向鏈霉菌rpsL基因引入K88E和P91S突變,改變核糖體穩(wěn)定性,激發(fā)鏈霉菌自身次級(jí)代謝物合成潛能,即通過核糖體工程打開鏈霉菌次級(jí)代謝產(chǎn)物的合成途徑。在模式菌株天藍(lán)色鏈霉菌Streptomyces coelicolor 1147中K88E和P91S突變是激活效果較為明顯的兩種突變。CRISPR-Cas9技術(shù)在鏈霉菌中的應(yīng)用是相對(duì)新穎的課題,最早的見刊文獻(xiàn)在2014年年末。建立高效、普遍適用的基因組編輯系統(tǒng)對(duì)于后續(xù)喚醒沉默基因及優(yōu)化菌株都具有極其重要的意義。本文首先針對(duì)鏈霉菌建立了一套CRISPR-Cas9系統(tǒng),人工合成了 pCas9-1質(zhì)粒,對(duì)11株海綿共附生鏈霉菌進(jìn)行遺傳操作。測(cè)...
【文章來源】:廈門大學(xué)福建省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:101 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖1.1?1940S至1990S每年從鏈霉菌中發(fā)現(xiàn)抗菌成分趨勢(shì)圖[9]??
??防止攻擊自身基因組[45,58]。Cas9蛋白(如圖1.2藍(lán)色)行使剪切DNA的功能,??使DNA產(chǎn)生雙鏈斷裂(DSB)?[33]。此時(shí),細(xì)胞會(huì)進(jìn)行基因修復(fù),如系統(tǒng)中沒有??供體DNA分子(HR模板)存在,會(huì)通過NEHJ途徑修復(fù),在基因組測(cè)序中表??現(xiàn)為基因組片段的缺失。如系統(tǒng)中存在供體DNA分子,便可進(jìn)行同源重組修復(fù)??(HR)。利用該途徑,在修復(fù)過程中便可借助供體DNA分子實(shí)現(xiàn)基因的插入或??突變@59]。如果在同一系統(tǒng)中設(shè)計(jì)兩個(gè)spacer就可特異刪除某一片段,刪除片??段的長度范圍可在20?bp至82.8?kb[6G,6I]。??sgRNA??_?binding?to??^%/as9??Matching?DNA?邏?PAM??target?sequence?.?sequence??圖1.2?CRISPR-Cas9示意圖丨33】??Fig.1.2?Schematic?diagram?of?CR1SPR-Cas9??1.3.3?CRISPR-Cas9技術(shù)在鏈霉菌基因組編輯中的應(yīng)用??CRISPR-Cas9技術(shù)在鏈霉菌中的應(yīng)用相關(guān)文獻(xiàn)主要集中在近3年,研宄對(duì)象??包括研宄背景較為清楚的模式菌株
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【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]鏈霉菌次級(jí)代謝物及其應(yīng)用研究進(jìn)展[J]. 代芳平,李師翁. 生物技術(shù)通報(bào). 2014(03)
[2]鏈霉菌無痕敲除方法研究進(jìn)展[J]. 谷燕燕,耿偉濤,宋存江. 生物工程學(xué)報(bào). 2013(08)
[3]放線菌野生株代謝功能的核糖體工程改造與新產(chǎn)抗腫瘤活性產(chǎn)物研究[J]. 韓曉,崔承彬,韓小賢,李長偉,楊明. 國際藥學(xué)研究雜志. 2009(06)
[4]微生物核糖體工程研究進(jìn)展[J]. 謝庶潔,肖靜,徐俊. 微生物學(xué)報(bào). 2009(08)
[5]鏈霉菌次級(jí)代謝研究進(jìn)展[J]. 李歐,繆克排. 中國抗生素雜志. 2005(11)
[6]鏈霉菌次級(jí)代謝調(diào)控機(jī)制進(jìn)展[J]. 張艷娟,洪斌. 中國生物工程雜志. 2004(12)
博士論文
[1]十一烷基靈菌紅素(metacycloprodigiosin)的提取分離及抗腫瘤活性研究[D]. 李雪萍.中國海洋大學(xué) 2009
碩士論文
[1]兩株鏈霉菌次級(jí)代謝產(chǎn)物研究[D]. 賴珍珠.廣州醫(yī)科大學(xué) 2017
[2]鏈霉菌抗生素生物合成基因簇中調(diào)控基因作用機(jī)制的初步研究[D]. 黃璐瑤.華中師范大學(xué) 2014
[3]海洋來源產(chǎn)木聚糖酶的鏈霉菌菌種篩選與代謝工程改造[D]. 劉卓.大連理工大學(xué) 2013
本文編號(hào):3585597
【文章來源】:廈門大學(xué)福建省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:101 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖1.1?1940S至1990S每年從鏈霉菌中發(fā)現(xiàn)抗菌成分趨勢(shì)圖[9]??
??防止攻擊自身基因組[45,58]。Cas9蛋白(如圖1.2藍(lán)色)行使剪切DNA的功能,??使DNA產(chǎn)生雙鏈斷裂(DSB)?[33]。此時(shí),細(xì)胞會(huì)進(jìn)行基因修復(fù),如系統(tǒng)中沒有??供體DNA分子(HR模板)存在,會(huì)通過NEHJ途徑修復(fù),在基因組測(cè)序中表??現(xiàn)為基因組片段的缺失。如系統(tǒng)中存在供體DNA分子,便可進(jìn)行同源重組修復(fù)??(HR)。利用該途徑,在修復(fù)過程中便可借助供體DNA分子實(shí)現(xiàn)基因的插入或??突變@59]。如果在同一系統(tǒng)中設(shè)計(jì)兩個(gè)spacer就可特異刪除某一片段,刪除片??段的長度范圍可在20?bp至82.8?kb[6G,6I]。??sgRNA??_?binding?to??^%/as9??Matching?DNA?邏?PAM??target?sequence?.?sequence??圖1.2?CRISPR-Cas9示意圖丨33】??Fig.1.2?Schematic?diagram?of?CR1SPR-Cas9??1.3.3?CRISPR-Cas9技術(shù)在鏈霉菌基因組編輯中的應(yīng)用??CRISPR-Cas9技術(shù)在鏈霉菌中的應(yīng)用相關(guān)文獻(xiàn)主要集中在近3年,研宄對(duì)象??包括研宄背景較為清楚的模式菌株
??防止攻擊自身基因組[45,58]。Cas9蛋白(如圖1.2藍(lán)色)行使剪切DNA的功能,??使DNA產(chǎn)生雙鏈斷裂(DSB)?[33]。此時(shí),細(xì)胞會(huì)進(jìn)行基因修復(fù),如系統(tǒng)中沒有??供體DNA分子(HR模板)存在,會(huì)通過NEHJ途徑修復(fù),在基因組測(cè)序中表??現(xiàn)為基因組片段的缺失。如系統(tǒng)中存在供體DNA分子,便可進(jìn)行同源重組修復(fù)??(HR)。利用該途徑,在修復(fù)過程中便可借助供體DNA分子實(shí)現(xiàn)基因的插入或??突變@59]。如果在同一系統(tǒng)中設(shè)計(jì)兩個(gè)spacer就可特異刪除某一片段,刪除片??段的長度范圍可在20?bp至82.8?kb[6G,6I]。??sgRNA??_?binding?to??^%/as9??Matching?DNA?邏?PAM??target?sequence?.?sequence??圖1.2?CRISPR-Cas9示意圖丨33】??Fig.1.2?Schematic?diagram?of?CR1SPR-Cas9??1.3.3?CRISPR-Cas9技術(shù)在鏈霉菌基因組編輯中的應(yīng)用??CRISPR-Cas9技術(shù)在鏈霉菌中的應(yīng)用相關(guān)文獻(xiàn)主要集中在近3年,研宄對(duì)象??包括研宄背景較為清楚的模式菌株
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]鏈霉菌次級(jí)代謝物及其應(yīng)用研究進(jìn)展[J]. 代芳平,李師翁. 生物技術(shù)通報(bào). 2014(03)
[2]鏈霉菌無痕敲除方法研究進(jìn)展[J]. 谷燕燕,耿偉濤,宋存江. 生物工程學(xué)報(bào). 2013(08)
[3]放線菌野生株代謝功能的核糖體工程改造與新產(chǎn)抗腫瘤活性產(chǎn)物研究[J]. 韓曉,崔承彬,韓小賢,李長偉,楊明. 國際藥學(xué)研究雜志. 2009(06)
[4]微生物核糖體工程研究進(jìn)展[J]. 謝庶潔,肖靜,徐俊. 微生物學(xué)報(bào). 2009(08)
[5]鏈霉菌次級(jí)代謝研究進(jìn)展[J]. 李歐,繆克排. 中國抗生素雜志. 2005(11)
[6]鏈霉菌次級(jí)代謝調(diào)控機(jī)制進(jìn)展[J]. 張艷娟,洪斌. 中國生物工程雜志. 2004(12)
博士論文
[1]十一烷基靈菌紅素(metacycloprodigiosin)的提取分離及抗腫瘤活性研究[D]. 李雪萍.中國海洋大學(xué) 2009
碩士論文
[1]兩株鏈霉菌次級(jí)代謝產(chǎn)物研究[D]. 賴珍珠.廣州醫(yī)科大學(xué) 2017
[2]鏈霉菌抗生素生物合成基因簇中調(diào)控基因作用機(jī)制的初步研究[D]. 黃璐瑤.華中師范大學(xué) 2014
[3]海洋來源產(chǎn)木聚糖酶的鏈霉菌菌種篩選與代謝工程改造[D]. 劉卓.大連理工大學(xué) 2013
本文編號(hào):3585597
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