近年來,海洋和極端環(huán)境來源的放線菌在適應特殊環(huán)境的過程中可能演化出獨特的遺傳特性和天然產物,進而成為了新型天然產物挖掘的重要對象。本研究選擇5株極地海洋放線菌,從基因組入手,結合生物信息學技術分析其天然產物合成潛力,并針對代表性生物合成基因簇進行挖掘研究。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個稀有放線菌屬。通過基因組分析發(fā)現(xiàn),天然產物生物合成基因簇的數(shù)量與基因組的大小具有正相關性,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個稀有放線菌屬菌株的基因組相對較小,編碼的天然產物合成基因簇也少。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 進一步分析其產物合成潛力,并分別選擇1個代表性基因簇(604F27、527F15和502F10)開展...

【文章頁數(shù)】：107 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 極地微生物簡介
    1.2 極地微生物基因組及基因資源研究簡況
    1.3 天然產物
        1.3.1 天然產物主要類別及其生物合成簡述
        1.3.2 天然產物的新型挖掘方式
    1.4 天然產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物合成潛力分析
    2.1 前言
    2.2 材料與方法
        2.2.1 實驗材料
            2.2.1.1 菌株及來源
            2.2.1.2 生物信息分析工具
        2.2.2 實驗方法
            2.2.2.1 基因組測序
            2.2.2.2 生物合成基因簇分析
    2.3 結果與討論
        2.3.1 5株極地海洋放線菌天然產物合成潛力分析
        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
第三章 生物合成基因簇克隆與屬間接合轉移
    3.1 前言
    3.2 材料與方法
        3.2.1 實驗材料
            3.2.1.1 菌株及質粒
            3.2.1.2 主要實驗儀器
            3.2.1.3 培養(yǎng)基和抗生素
            3.2.1.4 引物合成和DNA測序
            3.2.1.5 常用生物學試劑和溶液及緩沖液
            3.2.1.6 DNA序列分析工具
        3.2.2 實驗方法
            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
            3.2.2.2 細菌基因組DNA的提取
            3.2.2.3 質粒DNA的小量提取
            3.2.2.4 PCR反應體系
            3.2.2.5 酶切體系
            3.2.2.6 T4 DNA聚合酶反應體系
            3.2.2.7 電轉化操作方案
        3.2.3 質粒pBeloBAC11-604F27-phiC31-oriT-attp的構建
        3.2.4 質粒pBR322-527F15-phiC31-oriT-attp的構建
        3.2.5 質粒p15A-502F10-phiC31-oriT-attp的構建
        3.2.6 屬間接合轉移
    3.3 結果與討論
        3.3.1 604F27生物合成基因簇克隆與屬間接合轉移
        3.3.2 527F15生物合成基因簇克隆與屬間接合轉移
        3.3.3 502F10生物合成基因簇克隆與屬間接合轉移
    3.4 本章小結
第四章 生物合成基因簇的異源表達與產物分析
    4.1 前言
    4.2 材料與方法
        4.2.1 實驗材料
            4.2.1.1 菌株
            4.2.1.2 主要實驗儀器
            4.2.1.3 培養(yǎng)基和抗生素
            4.2.1.4 引物合成和DNA測序
            4.2.1.5 常用生物學試劑和有機溶劑
        4.2.2 實驗方法
            4.2.2.1 生物合成基因簇的異源表達
            4.2.2.2 RNA的提取
            4.2.2.3 cDNA合成及其PCR
            4.2.2.4 發(fā)酵產物的提取與分析
    4.3 結果與討論
        4.3.1. Streptomyces coelicolor M1154+604F27表達與產物分析
        4.3.2. Streptomyces coelicolor M1154+527F15表達與產物分析
        4.3.3. Streptomyces coelicolor M1154+502F10表達與產物分析
    4.4 本章小結
第五章 總結與展望
    5.1 總結
    5.2 創(chuàng)新點
    5.3 后續(xù)研究與展望
參考文獻
致謝
碩士期間發(fā)表論文



本文編號：3922512