近年來(lái),海洋和極端環(huán)境來(lái)源的放線菌在適應(yīng)特殊環(huán)境的過程中可能演化出獨(dú)特的遺傳特性和天然產(chǎn)物,進(jìn)而成為了新型天然產(chǎn)物挖掘的重要對(duì)象。本研究選擇5株極地海洋放線菌,從基因組入手,結(jié)合生物信息學(xué)技術(shù)分析其天然產(chǎn)物合成潛力,并針對(duì)代表性生物合成基因簇進(jìn)行挖掘研究。本研究選擇的5株極地海洋放線菌覆蓋了鏈霉菌屬(Streptomyces)及擬諾卡氏菌屬(Nocardiopsis)、短狀桿菌屬(Brachybacterium)和Marisediminicola屬3個(gè)稀有放線菌屬。通過基因組分析發(fā)現(xiàn),天然產(chǎn)物生物合成基因簇的數(shù)量與基因組的大小具有正相關(guān)性,以鏈霉菌屬和擬諾卡氏菌屬菌株基因組中編碼的天然產(chǎn)物合成基因簇最為豐富和多樣,具有較好的挖掘潛力,而另外2個(gè)稀有放線菌屬菌株的基因組相對(duì)較小,編碼的天然產(chǎn)物合成基因簇也少。因此選擇兩株極地鏈霉菌(Streptomyces sp.604F和Streptomyces sp.R15-527F)和 1 株極地稀有放線菌 Nocardiopsis sp.502F 進(jìn)一步分析其產(chǎn)物合成潛力,并分別選擇1個(gè)代表性基因簇(604F27、527F15和502F10)開展...

【文章頁(yè)數(shù)】：107 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 極地微生物簡(jiǎn)介
    1.2 極地微生物基因組及基因資源研究簡(jiǎn)況
    1.3 天然產(chǎn)物
        1.3.1 天然產(chǎn)物主要類別及其生物合成簡(jiǎn)述
        1.3.2 天然產(chǎn)物的新型挖掘方式
    1.4 天然產(chǎn)物生物合成基因簇挖掘的遺傳操作體系
        1.4.1 生物合成基因簇的RecE/T和Redα/β克隆
        1.4.2 生物合成基因簇的屬間接合轉(zhuǎn)移
    1.5 立題依據(jù)和意義
第二章 5株極地海洋放線菌天然產(chǎn)物合成潛力分析
    2.1 前言
    2.2 材料與方法
        2.2.1 實(shí)驗(yàn)材料
            2.2.1.1 菌株及來(lái)源
            2.2.1.2 生物信息分析工具
        2.2.2 實(shí)驗(yàn)方法
            2.2.2.1 基因組測(cè)序
            2.2.2.2 生物合成基因簇分析
    2.3 結(jié)果與討論
        2.3.1 5株極地海洋放線菌天然產(chǎn)物合成潛力分析
        2.3.2 604F27生物合成基因簇分析
        2.3.3 527F15生物合成基因簇分析
        2.3.4 502F10生物合成基因簇分析
    2.4 本章小結(jié)
第三章 生物合成基因簇克隆與屬間接合轉(zhuǎn)移
    3.1 前言
    3.2 材料與方法
        3.2.1 實(shí)驗(yàn)材料
            3.2.1.1 菌株及質(zhì)粒
            3.2.1.2 主要實(shí)驗(yàn)儀器
            3.2.1.3 培養(yǎng)基和抗生素
            3.2.1.4 引物合成和DNA測(cè)序
            3.2.1.5 常用生物學(xué)試劑和溶液及緩沖液
            3.2.1.6 DNA序列分析工具
        3.2.2 實(shí)驗(yàn)方法
            3.2.2.1 生物合成基因簇RecE/T和Redα/β克隆的操作步驟及要點(diǎn)
            3.2.2.2 細(xì)菌基因組DNA的提取
            3.2.2.3 質(zhì)粒DNA的小量提取
            3.2.2.4 PCR反應(yīng)體系
            3.2.2.5 酶切體系
            3.2.2.6 T4 DNA聚合酶反應(yīng)體系
            3.2.2.7 電轉(zhuǎn)化操作方案
        3.2.3 質(zhì)粒pBeloBAC11-604F27-phiC31-oriT-attp的構(gòu)建
        3.2.4 質(zhì)粒pBR322-527F15-phiC31-oriT-attp的構(gòu)建
        3.2.5 質(zhì)粒p15A-502F10-phiC31-oriT-attp的構(gòu)建
        3.2.6 屬間接合轉(zhuǎn)移
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 604F27生物合成基因簇克隆與屬間接合轉(zhuǎn)移
        3.3.2 527F15生物合成基因簇克隆與屬間接合轉(zhuǎn)移
        3.3.3 502F10生物合成基因簇克隆與屬間接合轉(zhuǎn)移
    3.4 本章小結(jié)
第四章 生物合成基因簇的異源表達(dá)與產(chǎn)物分析
    4.1 前言
    4.2 材料與方法
        4.2.1 實(shí)驗(yàn)材料
            4.2.1.1 菌株
            4.2.1.2 主要實(shí)驗(yàn)儀器
            4.2.1.3 培養(yǎng)基和抗生素
            4.2.1.4 引物合成和DNA測(cè)序
            4.2.1.5 常用生物學(xué)試劑和有機(jī)溶劑
        4.2.2 實(shí)驗(yàn)方法
            4.2.2.1 生物合成基因簇的異源表達(dá)
            4.2.2.2 RNA的提取
            4.2.2.3 cDNA合成及其PCR
            4.2.2.4 發(fā)酵產(chǎn)物的提取與分析
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1. Streptomyces coelicolor M1154+604F27表達(dá)與產(chǎn)物分析
        4.3.2. Streptomyces coelicolor M1154+527F15表達(dá)與產(chǎn)物分析
        4.3.3. Streptomyces coelicolor M1154+502F10表達(dá)與產(chǎn)物分析
    4.4 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
    5.1 總結(jié)
    5.2 創(chuàng)新點(diǎn)
    5.3 后續(xù)研究與展望
參考文獻(xiàn)
致謝
碩士期間發(fā)表論文



本文編號(hào)：3922512