沼泽红假单胞菌RubisCO基因的克隆与表达及其固定二氧化碳特性的研究
发布时间：2023-05-21 23:34
本论文的研究目的是利用基因工程技术构建固定二氧化碳基因工程菌，提高其固定二氧化碳的能力，减少二氧化碳对大气的污染，从而缓解二氧化碳所造成的“温室效应”这一全球性环境问题。 本研究以沼泽红假单胞菌(Rhodopseudomonas palustris AS1.2352)为受体菌株，以生物法固定二氧化碳的典型途径----卡尔文循环中的关键酶核酮糖-1，5-二磷酸羧化酶／氧化酶(RubisCO)的基因为目的基因，借助沼泽红假单胞菌／大肠杆菌穿梭载体，将目的基因转入受体菌株中，构建了一株固定二氧化碳基因工程菌。 首先，对受体菌株AS1.2352的生长特性进行了研究，为构建基因工程菌奠定基础。菌株AS1.2352对氨苄青霉素具有抗性，对四环素和卡那霉素不具有抗性。菌株AS1.2352光照厌氧培养的最佳条件为：光照强度为2000LX，温度为30℃，pH值为7.5。在光合异养条件下，菌株AS1.2352可以利用蛋白胨、牛肉膏、酵母膏、苹果酸、葡萄糖和乙酸钠等多种基质作为营养源，其中，蛋白胨是本研究的最佳底物，底物适宜浓度范围为0.4％-0.5％。在光合自养条件下，菌株AS1.2352...
【文章页数】：131 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
第一章 文献综述
1.1 CO2污染现状
1.1.1 对海平面的影响
1.1.2 对农业的影响
1.1.3 对林业和牧业的影响
1.1.4 对健康与生态的影响
1.2 CO2处理技术
1.2.1 物理法
1.2.2 化学法
1.2.3 物理-化学法
1.2.4 生物法
1.3 微生物固定CO2的研究进展
1.3.1 固定CO2的微生物
1.3.2 微生物固定CO2的生化机制
1.3.3 微生物固定CO2的分子生物学研究
1.4 环境基因工程菌的构建
1.4.1 目的基因片段的分离
1.4.2 目的基因的克隆和表达
1.4.3 重组质粒的构建
1.5 小结
第二章 沼泽红假单胞菌株AS1.2352生长特性研究
2.1 材料与方法
2.1.1 实验材料
2.1.2 实验方法
2.2 结果与讨论
2.2.1 菌株的抗性实验结果
2.2.2 菌株光合异养培养条件的优化
2.2.3 菌株光合自养培养条件的优化
2.3 本章小结
第三章 沼泽红假单胞菌RubisCO酶活的测定及粗酶的纯化
3.1 材料与方法
3.1.1 实验材料
3.1.2 实验方法
3.2 结果与讨论
3.2.1 测定蛋白质含量的标准曲线
3.2.2 CO2分析标准曲线
3.2.3 RubisCO酶活测定方法的比较
3.2.4 RubisCO酶的分离纯化
3.3 本章小结
第四章 沼泽红假单胞菌RubisCO基因的克隆、测序和表达
4.1 材料与方法
4.1.1 实验材料
4.1.2 实验方法
4.2 结果与讨论
4.2.1 含FormⅡ RubisCO基因的3.0kb的DNA片段的亚克隆和测序
4.2.2 菌株AS1.2352 formⅡ RubisCO基因的克隆及测序
4.2.3 沼泽红假单胞菌cbbM基因编码的formⅡ RubisCO蛋白序列分析
4.2.4 cbbM基因编码的氨基酸序列的同源比较
4.2.5 沼泽红假单胞菌formⅡ RibisCO基因在大肠杆菌中的表达
4.2.6 讨论
4.3 本章小结
第五章 固定二氧化碳基因工程菌的构建
5.1 材料和方法
5.1.1 实验材料
5.1.2 实验方法
5.2 结果与讨论
5.2.1 穿梭克隆载体的构建
5.2.2 目的基因片段的克隆
5.2.3 沼泽红假单胞菌表达质粒的构建
5.2.4 基因工程菌的构建
5.3 本章小结
第六章 固定二氧化碳基因工程菌的生长特性研究
6.1 材料和方法
6.1.1 实验材料
6.1.2 实验方法
6.2 结果与讨论
6.2.1 基因工程菌与原始菌株的异养生长特性比较
6.2.2 基因工程菌与原始菌株的自养生长特性比较
6.2.3 基因工程菌生长动力学方程
6.2.4 基因工程菌对染料的降解
6.3 本章小结
第七章 结论与展望
7.1 主要结论
7.2 本论文的创新之处
7.3 有待深入研究的内容
创新点摘要
攻读博士学位期间发表论文情况
附录
致谢
本文编号：3821621
【文章页数】：131 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
第一章 文献综述
1.1 CO2污染现状
1.1.1 对海平面的影响
1.1.2 对农业的影响
1.1.3 对林业和牧业的影响
1.1.4 对健康与生态的影响
1.2 CO2处理技术
1.2.1 物理法
1.2.2 化学法
1.2.3 物理-化学法
1.2.4 生物法
1.3 微生物固定CO2的研究进展
1.3.1 固定CO2的微生物
1.3.2 微生物固定CO2的生化机制
1.3.3 微生物固定CO2的分子生物学研究
1.4 环境基因工程菌的构建
1.4.1 目的基因片段的分离
1.4.2 目的基因的克隆和表达
1.4.3 重组质粒的构建
1.5 小结
第二章 沼泽红假单胞菌株AS1.2352生长特性研究
2.1 材料与方法
2.1.1 实验材料
2.1.2 实验方法
2.2 结果与讨论
2.2.1 菌株的抗性实验结果
2.2.2 菌株光合异养培养条件的优化
2.2.3 菌株光合自养培养条件的优化
2.3 本章小结
第三章 沼泽红假单胞菌RubisCO酶活的测定及粗酶的纯化
3.1 材料与方法
3.1.1 实验材料
3.1.2 实验方法
3.2 结果与讨论
3.2.1 测定蛋白质含量的标准曲线
3.2.2 CO2分析标准曲线
3.2.3 RubisCO酶活测定方法的比较
3.2.4 RubisCO酶的分离纯化
3.3 本章小结
第四章 沼泽红假单胞菌RubisCO基因的克隆、测序和表达
4.1 材料与方法
4.1.1 实验材料
4.1.2 实验方法
4.2 结果与讨论
4.2.1 含FormⅡ RubisCO基因的3.0kb的DNA片段的亚克隆和测序
4.2.2 菌株AS1.2352 formⅡ RubisCO基因的克隆及测序
4.2.3 沼泽红假单胞菌cbbM基因编码的formⅡ RubisCO蛋白序列分析
4.2.4 cbbM基因编码的氨基酸序列的同源比较
4.2.5 沼泽红假单胞菌formⅡ RibisCO基因在大肠杆菌中的表达
4.2.6 讨论
4.3 本章小结
第五章 固定二氧化碳基因工程菌的构建
5.1 材料和方法
5.1.1 实验材料
5.1.2 实验方法
5.2 结果与讨论
5.2.1 穿梭克隆载体的构建
5.2.2 目的基因片段的克隆
5.2.3 沼泽红假单胞菌表达质粒的构建
5.2.4 基因工程菌的构建
5.3 本章小结
第六章 固定二氧化碳基因工程菌的生长特性研究
6.1 材料和方法
6.1.1 实验材料
6.1.2 实验方法
6.2 结果与讨论
6.2.1 基因工程菌与原始菌株的异养生长特性比较
6.2.2 基因工程菌与原始菌株的自养生长特性比较
6.2.3 基因工程菌生长动力学方程
6.2.4 基因工程菌对染料的降解
6.3 本章小结
第七章 结论与展望
7.1 主要结论
7.2 本论文的创新之处
7.3 有待深入研究的内容
创新点摘要
攻读博士学位期间发表论文情况
附录
致谢
本文编号：3821621
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