杜氏盐藻硝酸盐还原酶基因5′上游序列的克隆与序列分析

目的:克隆杜氏盐藻硝酸盐还原酶(NR)基因5′上游序列,并对其进行测序和序列分析。方法:提取杜氏盐藻基因组DNA,经过BamHI、EcoRI、HindⅢ、PstI、SalⅠ及XbalⅠ限制性内切酶分别酶切后,再与相应接头连接,分别构建盐藻步行基因组文库BL、EL、HL、PL、SL和XL。采用巢式(LA)-PCR方法,从上述步行基因组文库中扩增杜氏盐藻NR基因5′上游序列,克隆至pMD18-T,对酶切鉴定正确的克隆进行测序。结果:从HL里扩出约1200bp特异性片断,回收此片段并进行T载体克隆,对阳性克隆测序。该序列的3′端与已知NR基因cDNA5′端序列完全一致。该序列含有多个与转录调控有关的保守序列(如CAAT-box和GAGA-box),含有与EBP、EFII、NF-E1、LV等转录因子以及广谱激活剂Oct-1结合位点相似的核苷酸序列。结论:采用LA-PCR基因组步行方法,从已知cDNA周围未知启动子或其他调控区域中克隆得到的NR基因的5′上游区序列,可能是一种新的杜氏盐藻启动子区序列。     

杜氏盐藻2种碳酸酐酶基因5'上游的克隆与序列分析

目的：克隆盐藻2种碳酸酐酶基因(DCA1、CA1)5’上游区序列，并对其进行测序和序列分析。方法：利用Dra Ⅰ、EcoR Ⅴ、PvuⅡ和StuⅠ4种平端限制内切酶分别酶切盐藻基因组DNA，并与衔接头连接，构建成盐藻步行基因组文库GWL1、GWL2、GWL3和GWL4；巢式PCR方法从盐藻步行基因组文库中扩增DCA1和CA1基因5’上游区序列，双脱氧末端终止法测序。结果：DCA1基因，在GWL1、GWL3中分别扩增出约1．3kb和4、5kb的特异带，而CA1基因，则在GW12、GWL4中分别扩增出1．7kb和2．5kb的特异带；序列分析结果表明，所得序列的3’端与已知DCA1、CA1基因cDNA5’端序列完全一致。该2序列均有多个与转录调控有关的保守序列(如TATA—box、CAAT—box)和富含GT的重复序列等许多相似之处。结论：采用基因组步行方法从已知cDNA周围未知启动子或其他调控区域中克隆得到的DCA1、CA1基因的5’上游区序列，可能是2种新的杜氏盐藻碳酸酐酶基因的启动子区序列。     

杜氏盐藻硝酸盐还原酶基因5'上游序列的克隆与序列分析

目的:克隆杜氏盐藻硝酸盐还原酶(NR)基因5'上游序列,并对其进行测序和序列分析.方法:提取杜氏盐藻基因组DNA,经过BamH I、EcoR I、Hind Ⅲ、Pst I、Sal Ⅰ及Xbal Ⅰ限制性内切酶分别酶切后,再与相应接头连接,分别构建盐藻步行基因组文库BL、EL、HL、PL、SL和XL.采用巢式(LA)-PCR方法,从上述步行基因组文库中扩增杜氏盐藻NR基因5'上游序列,克隆至pMD18-T,对酶切鉴定正确的克隆进行测序.结果:从HL里扩出约1 200 bp特异性片断,回收此片段并进行T载体克隆,对阳性克隆测序.该序列的3'端与已知NR基因cDNA 5'端序列完全一致.该序列含有多个与转录调控有关的保守序列(如CAAT-box和GAGA-box),含有与EBP、EFII、NF-E1、LV 等转录因子以及广谱激活剂Oct-1结合位点相似的核苷酸序列.结论:采用LA-PCR基因组步行方法,从已知cDNA 周围未知启动子或其他调控区域中克隆得到的NR基因的5'上游区序列,可能是一种新的杜氏盐藻启动子区序列.     

杜氏盐藻硝酸盐还原酶5'端cDNA片段的快速扩增

目的：根据已扩增的杜氏盐藻硝酸盐还原酶cDNA的部分序列，利用5’RACE的方法扩增其5’上游未知片段。方法：根据盐藻硝酸盐还原酶cDNA已知的部分序列，设计一条磷酸化反转录引物、2对特异性反向PCR引物。提取盐藻细胞mRNA，利用5’RACE的方法反转录成cDNA，然后利用PCR方法扩增5’上游序列，产物与T载体连接后转化至大肠杆菌JM109中，经筛选后测序，将测序结果推导成氨基酸序列进行同源性分析。结果：在盐藻中所获得的cDNA片段，核苷酸长度为431bp，编码143个氨基酸。推导的氨基酸序列与下列物种的硝酸盐还原酶进行同源性比较：Dunaliella tertioleclta为83％，衣藻为68％，团藻为66％，小球藻为64％。结论：所克隆的序列为杜氏盐藻硝酸盐还原酶cDNA片段。     

杜氏盐藻硝酸盐还原酶缺陷型突变藻株的分离和初步鉴定

目的：分离制备杜氏盐藻硝酸盐还原酶(NR)缺陷型突变藻株并进行初步鉴定。方法：①杜氏盐藻经乙基亚硝基脲(ENU)诱变后，利用氯酸盐抗性筛选方法获得氯酸盐抗性藻株，经复筛和不同氮源生长实验，获得NR缺陷型突变藻株。②用磺胺比色法测定酶反应生成的亚硝酸盐(NO2^-)的浓度，从而计算出盐藻NR活性。比较突变藻株与野生型杜氏盐藻NR活性，作出初步鉴定。结果与结论：共获得30株NR缺陷型突变藻株，共有6株NR活性显著降低。杜氏盐藻NR缺陷型突变藻株成功建立。     

杜氏盐藻硝酸盐还原酶缺陷型突变株的筛选与鉴定

目的:制备杜氏盐藻氯酸盐抗性突变株库并从中筛选出硝酸盐还原酶(NR)缺陷型突变株,测定其NRcDNA全长序列,分析其突变位点.方法:①用乙基亚硝基脲(ENU)对杜氏盐藻进行诱变,得到突变株库.然后用氯酸盐抗性筛选方法获得氯酸盐抗性藻株,经复筛和不同氮源生长试验,获得了氯酸盐抗性突变株库.再用96孔板法进行单藻培养,获得氯酸盐抗性突变株单藻群.用磺胺比色法测定各个单藻群的NR活性,挑选出NR活性完全丧失的突变株.然后用氯酸盐抗性实验和不同氮源生长实验验证其NR突变的稳定性.②根据已知的盐藻NR全长序列,设计3对PCR引物,提取突变株盐藻细胞mRNA,反转录成cDNA,分3段扩增其NR cDNA的全长序列,产物与T载体连接后转化至大肠杆菌JM109中,经筛选后测序,测序结果与野生型盐藻NR eDNA序列比较,分析其突变位点.结果:序列分析表明,3株突变株共有11处相同的突变,其中的3处点突变引起了氨基酸性质的改变.它们均在近3'端有一段相同的移码突变,造成19个氨基酸的完全改变.此外,2株还分别由于在1 235和1 639的位点突变而产生了一个终止密码子.结论:筛选出了3株杜氏盐藻NR完全缺陷型突变株.     

杜氏盐藻硝酸盐还原酶cDNA片段的克隆与分析

目的：获得杜氏盐藻硝酸盐还原酶cDNA片段。方法：根据Dunaliella tertiolecta、衣藻、团藻等生物硝酸盐还原酶(nitrate reductase,NR)高度保守序列EGWWFKP、WNVMGMM设计一对简并引物,以含硝酸盐培养基培养的的盐藻cDNA为模板,进行PCR扩增,产物克隆至T载体后转化大肠杆菌JM109,经筛选后测序,将测序结果推导成氨基酸序列,并与Dunaliella tertiolecta、团藻、衣藻、小球藻等进行同源性分析。结果：在盐藻中所获得的cDNA片段,核苷酸长度为381bp,编码127个氨基酸。推导的氨基酸序列与下列物种的硝酸盐还原酶进行同源性比较：Dunaliellal teriolecta为88．2％同源,团藻为78％,衣藻为67％,小球藻为59％。结论：所克隆的序列为盐藻硝酸盐还原酶cDNA片段。     

实时荧光定量聚合酶链反应检测杜氏盐藻突变株中硝酸盐还原酶基因的表达

目的分析获得的2株杜氏盐藻硝酸盐还原酶(NR)突变藻株(M1和M2)中NR基因的表达情况。方法应用实时荧光定量聚合酶链反应(qPCR)方法,以管家基因β-actin作为内参,进行相对定量检测比较NR基因的表达变化。结果盐藻突变藻株NR基因相对表达量明显低于野生型杜氏盐藻。所分离的杜氏盐藻NR突变藻株中确实存在NR基因的突变。结论本研究为最终利用NR基因作为选择标记,建立杜氏盐藻专用筛选标记奠定了实验基础。     

含翻译增强序列的人canstatin杜氏盐藻叶绿体表达载体的构建

目的:构建含翻译增强序列的人canstatin杜氏盐藻叶绿体重组表达载体。方法:采用RT-PCR的方法,获得含有人canstatin的cDNA片段以及分别在5’UTR下游和3’UTR上游添加了翻译增强序列(UUAACUUUA)的人canstatin cDNA片段,将得到的目的片段分别连接到PMD18-T载体上,利用该载体将目的片段连接到荧光素酶基因Lux Ct表达盒中并进行酶切鉴定。结果:RT-PCR分别得到约700 bp的cDNA片段并克隆到PMD18-T载体上。用PaeR7Ⅰ、SphⅠ双酶切Lux Ct质粒,得到2 100 bp和10 000 bp的2条片段。然后,将大片段回收后分别与上一步得到的cDNA片段进行连接,酶切鉴定结果显示含有翻译增强序列的人canstatin片段成功插入到Lux Ct质粒中。结论:成功构建了含有翻译增强序列的人canstatin杜氏盐藻叶绿体重组表达载体。     

用基因枪法将bar基因导入杜氏盐藻及转基因藻株的检测

目的：探讨基因枪转化方法不同轰击条件和启动子的选择对转化杜氏盐藻的影响。方法：以抗除草剂(bar)基因作为报告基因,用基因枪法将其导入杜氏盐藻。通过草丁膦筛选培养获得转化藻株,对转化藻株进行分析。结果：在氦气压力为100L／min条件下,微弹轰击2次比微弹轰击1次或3次的效果都好;杜氏盐藻碳酸酐酶(CA1)基因启动子可驱动bar基因在杜氏盐藻巾瞬时表达,而双拷贝碳酸酐酶(DCA1)基因启动子可驱动bar基因在杜氏盐藻中稳定表达。结论：在氦气压力为100L／min条件下微弹轰击2次,可能是基因枪法转化杜氏盐藻的较好转化条件。在转基因杜氏盐藻研究中,DCA1基因启动子可能是一种较为理想的启动子类型。     

杜氏盐藻甘油醛-3-磷酸脱氢酶基因启动子驱动氯霉素乙酰转移酶基因的表达及其活性检测

目的为建立稳定高效的盐藻生物反应器寻找合适的内源性启动子驱动表达外源基因。方法克隆鉴定了盐藻甘油醛-3-磷酸脱氢酶(GAPDH)基因5'上游区序列并成功构建由盐藻GAPDH基因启动子驱动的氯霉素乙酰转移酶(CAT)基因表达载体pUC-Gcat。利用构建的表达载体电击转化盐藻并在含有氯霉素的培养基中筛选转化藻株。随机挑选稳定转化的盐藻藻株进行CAT酶联免疫吸附测定分析。结果获得3株稳定转化的盐藻藻株。聚合酶链式反应鉴定和CAT酶联免疫吸附测定分析结果表明,CAT基因已整合到了转化的盐藻基因组中。结论本研究所克隆的内源性盐藻GAPDH基因启动子能够驱动CAT基因在盐藻中表达。     

PCR法扩增盐藻叶绿体atpA基因

目的：克隆杜氏盐藻叶绿体atpA基因片段。方法：把GenBank中近10种藻类的atpA全基因的氨基酸序列进行比较,设计简并引物,利用PCR方法从盐藻叶绿体DNA中扩增atpA基因片段,然后胶回收所扩片段并与T—vector相连,转化大肠杆菌JM109,挑阳性克隆鉴定,并测序,再将序列与所选藻类有关序列比较同源性。结果：从盐藻叶绿体基因组中扩增出约400bp的片段。测序结果显示此片段长405bp,推导的氨基酸序列与莱茵衣藻的同源性为920k,,普通小球藻为88％,,原始绿藻为87％,卵形肾藻为86％,Cyanidioschyzon merolae为85％。结论：本实验中所克隆的序列为杜氏盐藻的叶绿体atpA基因片段。     

杜氏盐藻类驱动蛋白钙调素结合蛋白马达区的表达与纯化

目的:构建杜氏盐藻类驱动蛋白钙调素结合蛋白马达区(KMD)基因原核表达载体并表达纯化KMD.方法:通过软件和在线工具预测KMD的理化性质.构建KMD的原核表达载体pET28a-KMD,而后在大肠杆菌BL21(DE3)内16℃过夜诱导表达KMD,通过超声破碎菌体和高速离心,将上清液进行亲和层析.获得粗纯目的蛋白,再利用离...