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《杜氏鹽藻ccap1918葉綠體轉化載體的構建及轉化》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關內容在學術論文-天天文庫。
1、鄭州大學碩士學位論文杜氏鹽藻CCAP19/18葉綠體轉化載體的構建及轉化姓名:張匯征申請學位級別:碩士專業(yè):免疫學指導教師:潘衛(wèi)東201204摘要杜氏鹽藻CCAPl9/18葉綠體轉化載體的構建及轉化近年來,藻類作為一種新的生物反應器得到重視,相對于已有的大腸桿菌、酵母、轉基因動植物系統(tǒng)而言,具有生長迅速、培養(yǎng)簡單、易于遺傳操作、成本低廉等特點,受到了人們的青睞。其中鹽藻是迄今已知最耐鹽的單細胞真核綠藻,可在0.05.5.5MNacl中生長,是適合大規(guī)模開放式培養(yǎng)的理想微藻。目前,模式生物衣藻的轉基因研究已趨于成熟,作為衣藻的近緣藻,鹽藻的轉基因研究也在逐
2、步進展,已有多種蛋白在鹽藻核系統(tǒng)中表達。隨著核轉化系統(tǒng)研究不斷深入,也發(fā)現(xiàn)了一些至今尚未解決的難題:表達量低、基因組大且背景復雜、外源基因轉入后易出現(xiàn)失活、沉默和位置效應、在其內表達原核基因必先經(jīng)修飾改造、環(huán)境安全問題等易發(fā)生,葉綠體轉化系統(tǒng)因其定點整合,可人為控制其插入位點,從而很好地解決了核轉化后“基因失活”、“位置效應”等問題。而葉綠體DNA分子的多拷貝及多順反子的表達形式,可使外源基因由共同的啟動子控制,不僅操作簡便而且避免了“共沉默”現(xiàn)象,還對外源性表達產(chǎn)物的積累擁有較高的耐受能力,為外源基因的在其系統(tǒng)的高效表達提供了保障。其母系遺傳的特點也使
3、其具有較高的生物安全性,因此葉綠體轉化成為鹽藻轉化的一個重要方向。葉綠體轉化的關鍵是構建能夠定點整合的表達載體,必須有適宜的同源序列和插入位點。杜氏鹽藻CCAPl9/18的葉綠體基因全序列已測定完畢(Genbank號:GQ250046.1,全長269044bp),為建立鹽藻的葉綠體轉化系統(tǒng)提供了極大的便利。本文選取chiN基因作為同源片段,將外源基因插入其內。ehlN基因與chlB、chlL一起編碼光非依賴的原葉綠素酸酯還原酶,任一破壞均可阻斷葉綠素在黑暗條件的合成,但藻類可通過光依賴的原葉綠素酸酯還原酶合成葉綠素,不影響其生存。通過密度梯度離心法分離杜
4、氏鹽藻完整葉綠體,提取葉綠體DNA,作為模板,設計引物采用PCR法擴增獲得了chlN目的片段1622bp。以chiN基因片段摘要為同源片段,以aptA基因的啟動子和rbcL基因的終止子為調控元件,以氯霉素乙酰轉移酶基因(cat)為篩選標記,構建了杜氏鹽藻葉綠體表達載體pchlNl622.CAT,在25心、0.8kV條件下通過電擊法轉入野生型杜氏鹽藻中。為實現(xiàn)葉綠體的穩(wěn)定轉化,必須有適宜的選擇壓力,有效地殺死未轉入外源基因和未有效整合的藻株,并使轉入整合的外源基因順利地實現(xiàn)同質化。本實驗針對杜氏鹽藻CCAPl9/18,對各類常用抗生素的敏感性進行了篩選,并
5、對其敏感的氯霉素進行了粗篩和細選,最終確定CCAPl9/18葉綠體轉化的氯霉素選擇濃度為300}tg/ml。結果表明:通過電擊法將載體pUC.chlNl622.CAT轉入CCAPl9/18葉綠體中,在300肛g/ml的選擇壓力下,野生藻在7.8天死亡,而轉化藻則繼續(xù)生長,PCR擴增鑒定表明CAT基因已整合入CCAPl9/18葉綠體基因組中。關鍵詞:杜氏鹽藻CCAPl9/18葉綠體轉化catIIAbstractConstructionoftransformationvectorpchlN-.CAT-BARforchloroplastofDunaliella
6、salinaIIltherecentyears.a(chǎn)sanewkindoftransgenicbioreactor,themicroalgaehavereceivedconsiderableattentionandbeengettingmorefavorjustbecausetheiradventagessuchasfewergrowthtime,lowercostofproductionandbeingeasierfortransgcnicmanipulationcomparedtootherexpressionsystemssuchasescheric
7、hiacoli,yeast,transgenicanimalsandplants.Dunaliellasalinaisaunicellular,halophilicgreenalgabelongingtoheClorophyceae,andamongthemostimportantlysalttolerantmicroalgae.Itcansurvivein0.05.5.5MNaCl,andissuitableforlarge—scaleopenculture.Presently,theresearchontransgenicmodelorganisms
8、suchasChlamydomonashasalreadybecomemorea