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卷枝毛霉脂肪酸脱饱和酶的克隆与表达
作 者: 刘小琳
导 师: 黄建忠
学 校: 福建师范大学
专 业: 微生物学
关键词: 卷枝毛霉 △9-脱饱和酶 △12-脱饱和酶 克隆与表达 启动子
分类号: Q78
类 型: 硕士论文
年 份: 2013年
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内容摘要
卷枝毛霉Mucor circinelloides作为一种产油脂丝状真菌,可用于多种不饱和脂肪酸的生产,具有重大的经济价值。为进一步探究卷枝毛霉的代谢途径和分子机理,本课题对Mucor circinelloides EIM-10的Δ12-脱饱和酶和Δ9-脱饱和酶基因进行克隆分析和表达。结果显示,Δ12-脱饱和酶和Δ9-脱饱和酶全长分别为1191bp和1359bp,编码397和453个氨基酸。序列比对显示,与Amylomyces rouxii (GenBank: AY995173.1)和Mucor circinelloides (GenBank:AF533361.1)具有94%的相似性。将Δ12-脂肪酸脱饱和酶基因连接到酵母表达载体pYES2.0,构建重组表达载体pYMCD12,转入酿酒酵母表达,培养过程中添加半乳糖诱导表达。提取总脂肪酸,GC-MS检测分析:在Δ12-脱饱和酶的催化下,pYMD12将内源油酸(C18:1)转化成亚油酸(C18:2),转化效率36.401%。为了提高表达量,本实验继续探究启动子MD6p和GAP对Δ12-脱饱和酶表达效率的影响。从毕赤酵母表达载体pGAPZa中克隆到GAP启动子,将GAP连接到pYMD12载体中,成功构建pYGAPMD12表达载体;用Δ12-脱饱和酶cDNA替换pYMD6pMD6表达载体中的Δ6-脱饱和酶基因,成功构建pYMD6pMD12表达载体。运用醋酸锂转化法将表达载体转化进酿酒酵母营养缺陷型菌株INVScl中,无需半乳糖诱导表达。提取总脂肪酸,GC-MS检测分析:相对pYMD12,pYMD6pMD12转化C18:1的转化率提高了18.432%,而pYGAPMD12转化C18:1的转化率提高了32.771%;另外pYMD6pMD12不将C16:1转化成C16:2,而pYGAPMD12可以转化C16:1,转化效率为32.943%。
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全文目录
中文摘要 2-3 Abstract 3-5 中文文摘 5-7 目录 7-12 绪论 12-26 一、亚油酸 12-15 1.1 油酸的定义 12 1.2 油酸的分布 12-13 1.3 亚油酸的结构 13 1.4 油酸的理化性质 13 1.5 油酸的生物合成途径 13-14 1.6 油酸的功能 14-15 二、脂肪酸脱饱和酶 15-22 2.1 脂肪酸脱饱和酶的分类 15-16 2.2 脂肪酸脱饱和酶的结构 16 2.3 脂肪酸脱饱和酶分子研究进展 16-17 2.4 Δ12-脂肪酸脱饱和酶 17-19 2.5 Δ9-脂肪酸脱饱和酶 19-20 2.6 Δ6-脂肪酸脱饱和酶 20-21 2.7 脂肪酸脱饱和酶的应用 21-22 三、启动子 22-24 3.1 启动子的定义 22 3.2 原核启动子 22 3.3 真核启动子 22-23 3.4 脂肪酸脱饱和酶启动子 23-24 四、本研究的目的意义与主要内容 24-26 4.1 研究目的及意义 24 4.2 主要内容 24-26 第一章 Δ9-脱饱和酶和Δ12-脱饱和酶基因克隆及分析 26-42 第一节 材料与方法 26-33 1 材料 26-27 1.1 菌株和质粒 26 1.2 主要试剂及培养基 26-27 1.3 主要仪器 27 2 方法 27-33 2.1 Δ9-脱饱和酶和Δ12-脱饱和酶基因克隆 27-31 2.1.1 DNA提取 27-28 2.1.2 PCR扩增 28-29 2.1.3 PCR产物回收 29-30 2.1.4 载体的连接 30 2.1.5 感受态细胞的制备 30 2.1.6 大肠杆菌转化 30-31 2.1.7 菌落PCR验证 31 2.1.8 序列测定与分析 31 2.2 Δ9-脱饱和酶和Δ12-脱饱和酶cDNA克隆 31-33 2.2.1 RNA提取 31-32 2.2.2 反转录 32 2.2.3 第二链的合成 32-33 2.2.4 PCR产物回收 33 2.2.5 载体的连接 33 2.2.6 大肠杆菌转化 33 2.2.7 菌落PCR验证 33 2.2.8 序列测定及分析 33 第二节 结果与分析 33-40 3.1 Δ9-脱饱和酶和Δ12-脱饱和酶DNA克隆 33-36 3.1.1 DNA提取 33 3.1.2 Δ9-脱饱和酶和Δ12-脱饱和酶克隆 33-34 3.1.3 菌落PCR验证 34 3.1.4 Δ9-脱饱和酶和Δ12-脱饱和酶DNA测序结果 34-36 3.2 Δ9-脱饱和酶和Δ12-脱饱和酶cDNA克隆 36-40 3.2.1 RNA提取 36-37 3.2.2 Δ9-脱饱和酶和Δ12-脱饱和酶cDNA扩增 37 3.2.3 菌落PCR验证 37-38 3.2.4 Δ9-脱饱和酶和Δ12-脱饱和酶cDNA序列测序结果 38-40 第三节 小结 40-42 第二章 脱饱和酶基因在酿酒酵母中的表达 42-54 第一节 材料和方法 42-48 1 材料 42-43 1.1 菌株和质粒 42 1.2 主要培养基及试剂 42-43 1.3 主要仪器 43 2 方法 43-48 2.1 PYMD9和PYMD12质粒的构建 43-45 2.1.1 cDNA与pYES2.0载体的连接 43-44 2.1.2 大肠杆菌转化 44 2.1.3 菌落PCR验证 44 2.1.4 重组质粒的提取和双酶切验证 44-45 2.1.5 序列测定与分析 45 2.2 酿酒酵母工程菌的表达 45-47 2.2.1 酿酒酵母感受态细胞的制备 45-46 2.2.2 醋酸锂转化 46 2.2.3 菌液PCR验证 46 2.2.4 酿酒酵母工程菌的诱导表达 46-47 2.3 重组表达产物的GC-MS分析 47-48 第二节 结果与分析 48-52 3.1 重组质粒菌落PCR验证 48 3.2 重组质粒双酶切验证 48-49 3.3 醋酸铿法转化酿酒酵母 49 3.4 转化子菌液PCR验证 49-50 3.5 酿酒酵母工程菌的诱导表达 50-51 3.6 脂肪酸转换效率 51-52 第三节 小结 52-54 第三章 启动子MD6p和GAP对Δ12-脱饱和酶表达效率的影响 54-66 第一节 材料和方法 54-58 1 材料 54-55 1.1 菌株和质粒 54 1.2 主要试剂培养基 54 1.3 主要仪器 54-55 2 方法 55-58 2.1 表达载体pYGAPMD12和pYMD6pMD12的构建 55-58 2.1.1 表达载体pYGAPMD12的构建 55-57 2.1.1.1 GAP片段的克隆 56 2.1.1.2 PCR产物回收 56 2.1.1.3 表达载体的连接 56-57 2.1.1.4 大肠杆菌转化 57 2.1.1.5 菌落PCR验证 57 2.1.1.6 双酶切验证 57 2.1.1.7 序列测定 57 2.1.2 pYMD6pMD12质粒的构建 57-58 2.1.2.1 Δ12-脱饱和酶cDNA与表达载体的连接 57-58 2.1.2.2 大肠杆菌转化 58 2.1.2.3 菌落PCR验证 58 2.1.2.4 双酶切验证 58 2.1.2.5 序列测定及分析 58 2.2 载体pYGAPMD12和pYMD6pMD12的表达 58 第二节 结果与分析 58-64 3.1 pYGAPMD12质粒构建 58-60 3.1.1 GAP片段的克隆 58-59 3.1.2 菌落PCR验证 59 3.1.3 双酶切验证 59-60 3.1.4 GAP序列测定 60 3.2 pYMD6pMD12质粒的构建 60-61 3.2.1 Δ12-脱饱和酶cDNA和pYMD12载体双酶切回收 60 3.2.2 菌落PCR验证 60-61 3.2.3 双酶切验证 61 3.3 pYGAPMD12和pYMD6pMD12的表达及产物GC/MS分析 61-64 3.3.1 醋酸锂法转化酿酒酵母 61-62 3.3.2 转化子菌液PCR验证 62 3.3.3 酿酒酵母工程菌的诱导表达 62-63 3.3.4 脂肪酸转化效率 63-64 第三节 小结 64-66 第四章 结论 66-68 参考文献 68-76 附录 主要符号对照表 76-78 攻读学位期间承担的科研任务与主要成果 78-80 致谢 80-81
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中图分类: > 生物科学 > 分子生物学 > 基因工程(遗传工程)
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