学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

戈壁异常球菌Ⅰ-0冷激蛋白的功能鉴定及异源表达

作　者: 杨明坤
导　师: 陈明
学　校: 中国农业科学院
专　业: 生物化学与分子生物学
关键词: 耐辐射戈壁异常球菌I-0 冷激蛋白 胁迫抗性 大肠杆菌 转基因烟草
分类号: Q936
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 52次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载
 

内容摘要


温度是主要的环境胁迫因子。低温胁迫诱导细胞合成大量小分子的冷激蛋白(cold shock protein,Csp)。这类蛋白在增强低温胁迫抗性方面具有重要的作用,但是冷激蛋白对UV辐射、高渗等胁迫抗性作用的研究报道甚少。极端耐辐射戈壁异常球菌(Deinococcus gobiensis I-0)分离于干旱、温差大及强阳光辐射的戈壁沙漠环境,具有超强的紫外(UV)辐射、电离辐射和干燥等胁迫抗性。本研究克隆了戈壁异常球菌I-0的冷激蛋白基因,在模式菌大肠杆菌(E. coli)中研究其增强细胞非生物胁迫抗性的机制。在完成该菌全基因组测序与注释的基础上,通过氨基酸序列比对,2个预测的冷激蛋白(Csp1和Csp2)与枯草芽孢杆菌的CspB一致性最高(64%和69%)。同源建模结果显示,Csp1与Csp2也具有冷激蛋白家族特有的结构,即5个反向平行β折叠片形成β桶状结构,含有两个保守的单链核苷酸结合结构域。构建csp1与csp2的表达载体,分别在大肠杆菌中表达。非诱导条件下,异源表达Csp1与Csp2的大肠杆菌表现出较强的抗冷冻和低温生长能力。诱导条件下,过量表达影响细胞的生长速度。凝胶阻滞实验结果表明,Csp1、Csp2能够与ssDNA结合。以上结果表明,Csp1与Csp2属于典型的冷激蛋白家族成员。进一步研究了Csp1与Csp2异源表达对大肠杆菌在M9限制性培养基中的生长以及耐受UV辐射和盐胁迫能力的影响。结果表明,Csp1与Csp2的表达能显著增强大肠杆菌细胞在营养缺乏条件下的生长能力,UV辐射处理后,Csp2异源表达细胞UV辐射耐受能力比对照细胞高出2个数量级,4 M NaCl冲击2 h或3 M山梨醇冲击2 h后,Csp2异源表达细胞渗透胁迫能力比对照细胞高出1个数量级。RT-PCR结果显示,150 J/m2辐射条件下,相对于对照大肠杆菌细胞,Csp2异源表达导致细胞内碱基切除修复途径相关基因表达显著上调,尤其核酸内切酶VIII基因nei的表达水平上调了5倍,推测Csp2可能增强碱基切除修复能力。1 M NaCl冲击条件下,Csp2异源表达细胞内甜菜碱合成酶基因betA、betB与betT表达显著上调,同时海藻糖合成酶基因otsA与otsB表达上调,而海藻糖降解基因treB与treC的表达下调,推测Csp2蛋白可能增强渗透保护物质的合成。构建了CaMV 35S启动子驱动的csp2基因表达的载体,采用农杆菌介导的方法转化烟草,经PCR,Southern及Western杂交等验证csp2基因整合到烟草基因组中并成功表达,20% PEG6000模拟干旱胁迫条件下,转基因烟草能够正常生长,而野生型烟草生长受到抑制,表明该基因能够增强植物干旱胁迫抗性。戈壁异常球菌冷激蛋白具有增强E. coli细胞对低温、UV辐射、高盐、干燥胁迫抗性以及促进E. coli细胞在营养缺乏条件下的生长能力,并能赋予烟草抗旱性能。本研究结果为抗逆转基因植物的培育提供了重要的功能基因,奠定了理论基础。

全文目录


相似论文

  1. 大肠杆菌和沙门氏菌定量检测方法的建立和试剂盒的研制,S154.3
  2. 军曹鱼生长激素基因（GH）的克隆和表达,Q786
  3. 超表达OsSsr1基因烟草的获得及其抗逆性分析,S572
  4. 传染性法氏囊病病毒VP2基因的表达与单克隆抗体的制备,S852.65
  5. 鸡源禽致病性大肠杆菌分离鉴定及其毒力相关基因分布特征分析,S852.61
  6. 腐生葡萄球菌M36耐有机溶剂脂肪酶基因的克隆与表达,Q78
  7. 灵芝异戊二烯焦磷酸异构酶基因的克隆及其表达特性的研究,S567.31
  8. 转小麦类蛋白激酶基因TA50-10烟草及其抗病性分析,S572
  9. 不结球白菜抗坏血酸合成相关基因的克隆与表达及BcPMI2的功能分析,S634.3
  10. 江苏省动物源大肠杆菌耐药性的监测及动物源细菌耐药性监测的探讨,S854
  11. 青枯菌PopW蛋白诱导植物抗病功能研究及其转基因烟草的构建,S572
  12. 荷花液泡膜型Na~+/H~+逆向转运蛋白基因NnNHX1的克隆及转基因烟草耐盐性的初步分析,S682.32
  13. 微生物转化合成2’-脱氧腺苷,TQ464.3
  14. 结核分枝杆菌Rv3807c基因的克隆、表达及功能鉴定,R246
  15. 转萝卜过氧化物酶基因RsPrx1酵母表达条件优化及其抗性机理研究,Q943.2
  16. 基于恒压式超高压技术的黄瓜汁杀菌与保鲜研究,TS255.5
  17. 脉冲式超高压处理对食品的杀菌和贮藏期品质的影响,TS255.36
  18. 银翘散及金银花提取物对大肠杆菌的体外抑制作用研究,S853.7
  19. 四种氧化物纳米材料在自然沉降过程中对大肠杆菌毒性研究,R318.08
  20. 济宁地区鸡源致病性大肠杆菌分离鉴定与耐药性分析,S852.61
  21. 重庆市猪源大肠杆菌对β-内酰胺类药物耐药性的研究,S852.61

中图分类: > 生物科学 > 微生物学 > 微生物生物化学
© 2012 www.xueweilunwen.com