葛仙米基因组及其藻蓝蛋白基因的克隆与表达
发布时间：2021-08-29 03:56
念珠藻葛仙米（Nostoc sphaeroides Kützing）,是久负盛名的食药两用藻类。随着经济、社会发展,葛仙米在抗氧化等方面的资源价值愈发凸显。本研究以恩施地区珍稀念珠藻葛仙米为材料,采用第三代基因组测序和现代分子生物学等技术,对葛仙米全基因组解析,克隆其藻蓝蛋白（phycocyanin,PC）重要亚基的编码基因,Ns-PC-α和Ns-PC-β,并进行原核表达,取得如下研究结果:（1）、以无污染鲜活葛仙米藻体材料,提取其总DNA,进行基因组测序,首次获得恩施珍稀念珠藻葛仙米的全基因组序列。其基因组包含一条染色体,四个质粒,全长约66.8兆bp;G+C%含量达41.6%;预测葛仙米基因组编码蛋白的基因达7125个,占其基因总量的98.9%。其中发现涉及氨基酸和维生素代谢的基因分别有254与196个,包括9种人体必需氨基酸与生物素的代谢基因,这些基因是葛仙米食药价值的重要证据;（2）、设计基因特异引物,克隆葛仙米的藻蓝蛋白亚基基因Ns-PC-α和Ns-PC-β.Ns-PC-α和Ns-PC-β以双顺反子形式存在,Ns-PC-α位于Ns-PC-β下游。Ns-PC-α与Ns-PC-β...
【文章来源】：湖北民族大学湖北省
【文章页数】：69 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
葛仙米在固体培养基上增殖与继代a,生殖中的葛仙米，箭头显示即将分裂的藻体细胞，星号(*)显示
其中提取的样品#S2 与#S3 总量较好，满足下一步建立基因组的要求。Qubit 检测技术是借助特殊标记的荧光分子探针，特异性的与 DNA 分子结合，能够尽可能避免其它有机大分子、离子的污染和干扰结果比较精确的反应提取样品 DNA 的质量。结果显示，总 DNA 样品度最高 (表 3-1)，达到 12.0 μg.表 3-1 对提取的葛仙米总 DNA 进行质量检测Table 3-1 Testing the extracted total DNA of Nostoc sphaeroides Kützing A260/280 A260/A230 浓度(Qubit) 体积(μL) 总量(μg ) 1.981.891.800.640.860.5832.060.283.41502001004.8012.08.3N\Y 分别表示不符合/符合继续实验使用。
图 3-4 葛仙米中生物素代谢Figure 3-4 Analysis the metabolism of biotin metabolismin Nostoc sphaeroides Kützing物素参与。对生物素代谢的基因进行分析，发现 12 个主要基因与脂肪酸代谢关系密切，显示这些基因都能定位于脂肪酸代谢通路，功能上应较为保守(图 3-4)。生物素，也称为维生素 H, 人体需要量并不高，但是其功能非同一般。生物素在细胞内作为羧化、脱羧和脱氢反应酶的辅助因子，对人体内其它营养成分，尤其是三大营养物质的代谢具有重要作用，包括糖、核酸和蛋白质的代谢[71, 72]。任何年龄段的人群，包括婴儿，体内如果缺乏生物素，将导致一些疑难疾病，包括皮炎、肝肾等方面的疾病，对人体健康影响较大[71-74]。在医药运用上，维生素是重要的辅助抗氧化药物，这些维生素代谢的基因，为葛仙米重要的抗氧化价值提供了分子证据。
【参考文献】：
期刊论文
[1]3种蓝细菌藻蓝蛋白β亚基脱辅基蛋白基因的克隆、表达及重组蛋白的抗氧化活性[J]. 伍贤军,杨红,盛怡,冷倩男,李萍萍. 江苏农业学报. 2018(05)
[2]富勒烯及其衍生物在医药领域的应用研究进展[J]. 刘泽员,郭亮亮,张静. 中国药科大学学报. 2018(02)
[3]藻胆体的结构与能量传递功能[J]. 王肖肖,秦松,杨革,李文军. 海洋科学. 2017(12)
[4]重组别藻蓝蛋白三聚体结构与功能[J]. 李文军,蒲洋,牛壮,薛春岭,秦松. 科学通报. 2017(16)
[5]植物源性抗氧化剂的应用及其作用机制[J]. 王丽雪,解玉怀,张桂国. 动物营养学报. 2017(05)
[6]蓝藻藻胆体的体外组装研究进展[J]. 马建飞,林瀚智,秦松. 中国科学:生命科学. 2016(09)
[7]抗氧化剂与延长寿命的相关性研究进展[J]. 吴奇,朱晨星,樊晓兰,杨德英,杨明耀. 中国药理学与毒理学杂志. 2016(05)
[8]藻蓝蛋白抗氧化作用及其药理活性研究进展[J]. 夏冬,孙军燕,刘娜娜,刘冰,杜振宁. 海洋科学. 2015(07)
[9]重组别藻蓝蛋白（holo-apcB）的抗氧化活性研究[J]. 周孙林,陈华新,姜鹏,李富超,唐东山. 现代食品科技. 2014(08)
[10]利用不同G+C含量细菌基因组评估细菌ncRNA基因预测工具[J]. 刘林梦,温权,欧竑宇. 微生物学通报. 2014(12)
硕士论文
[1]市政污水微藻种类鉴定及污水培养小球藻研究[D]. 刘建强.南昌大学 2011
[2]六种重组别藻蓝蛋白的抗氧化活性研究[D]. 韩璐.中国科学院研究生院（海洋研究所） 2006
本文编号：3369856
【文章来源】：湖北民族大学湖北省
【文章页数】：69 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
葛仙米在固体培养基上增殖与继代a,生殖中的葛仙米，箭头显示即将分裂的藻体细胞，星号(*)显示
其中提取的样品#S2 与#S3 总量较好，满足下一步建立基因组的要求。Qubit 检测技术是借助特殊标记的荧光分子探针，特异性的与 DNA 分子结合，能够尽可能避免其它有机大分子、离子的污染和干扰结果比较精确的反应提取样品 DNA 的质量。结果显示，总 DNA 样品度最高 (表 3-1)，达到 12.0 μg.表 3-1 对提取的葛仙米总 DNA 进行质量检测Table 3-1 Testing the extracted total DNA of Nostoc sphaeroides Kützing A260/280 A260/A230 浓度(Qubit) 体积(μL) 总量(μg ) 1.981.891.800.640.860.5832.060.283.41502001004.8012.08.3N\Y 分别表示不符合/符合继续实验使用。
图 3-4 葛仙米中生物素代谢Figure 3-4 Analysis the metabolism of biotin metabolismin Nostoc sphaeroides Kützing物素参与。对生物素代谢的基因进行分析，发现 12 个主要基因与脂肪酸代谢关系密切，显示这些基因都能定位于脂肪酸代谢通路，功能上应较为保守(图 3-4)。生物素，也称为维生素 H, 人体需要量并不高，但是其功能非同一般。生物素在细胞内作为羧化、脱羧和脱氢反应酶的辅助因子，对人体内其它营养成分，尤其是三大营养物质的代谢具有重要作用，包括糖、核酸和蛋白质的代谢[71, 72]。任何年龄段的人群，包括婴儿，体内如果缺乏生物素，将导致一些疑难疾病，包括皮炎、肝肾等方面的疾病，对人体健康影响较大[71-74]。在医药运用上，维生素是重要的辅助抗氧化药物，这些维生素代谢的基因，为葛仙米重要的抗氧化价值提供了分子证据。
【参考文献】：
期刊论文
[1]3种蓝细菌藻蓝蛋白β亚基脱辅基蛋白基因的克隆、表达及重组蛋白的抗氧化活性[J]. 伍贤军,杨红,盛怡,冷倩男,李萍萍. 江苏农业学报. 2018(05)
[2]富勒烯及其衍生物在医药领域的应用研究进展[J]. 刘泽员,郭亮亮,张静. 中国药科大学学报. 2018(02)
[3]藻胆体的结构与能量传递功能[J]. 王肖肖,秦松,杨革,李文军. 海洋科学. 2017(12)
[4]重组别藻蓝蛋白三聚体结构与功能[J]. 李文军,蒲洋,牛壮,薛春岭,秦松. 科学通报. 2017(16)
[5]植物源性抗氧化剂的应用及其作用机制[J]. 王丽雪,解玉怀,张桂国. 动物营养学报. 2017(05)
[6]蓝藻藻胆体的体外组装研究进展[J]. 马建飞,林瀚智,秦松. 中国科学:生命科学. 2016(09)
[7]抗氧化剂与延长寿命的相关性研究进展[J]. 吴奇,朱晨星,樊晓兰,杨德英,杨明耀. 中国药理学与毒理学杂志. 2016(05)
[8]藻蓝蛋白抗氧化作用及其药理活性研究进展[J]. 夏冬,孙军燕,刘娜娜,刘冰,杜振宁. 海洋科学. 2015(07)
[9]重组别藻蓝蛋白（holo-apcB）的抗氧化活性研究[J]. 周孙林,陈华新,姜鹏,李富超,唐东山. 现代食品科技. 2014(08)
[10]利用不同G+C含量细菌基因组评估细菌ncRNA基因预测工具[J]. 刘林梦,温权,欧竑宇. 微生物学通报. 2014(12)
硕士论文
[1]市政污水微藻种类鉴定及污水培养小球藻研究[D]. 刘建强.南昌大学 2011
[2]六种重组别藻蓝蛋白的抗氧化活性研究[D]. 韩璐.中国科学院研究生院（海洋研究所） 2006
本文编号：3369856
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