集胞藻PCC6803中sll1981基因的克隆与表达研究

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价值微藻转化系统的构建及集胞藻PCC 6803假定蛋白功能预测

价值微藻转化系统的构建及集胞藻PCC 6803假定蛋白功能预测雨生红球藻(Haematococcus pluvialis)和寇氏隐甲藻(Crypthecodinium cohnii)是两种重要的价值微藻。

其中,雨生红球藻是天然虾青素(Astaxanthin)的重要来源,寇氏隐甲藻已被广泛应用于工业生产二十二碳六烯酸(Docosahexaenoic Acid)。

为提高目标产物产率并降低生产成本,我们旨在开发基于同源重组与电击转化的遗传操作系统。

在本研究中:1)确定了多种抗生素对目的藻株的作用浓度。

在固体和液体培养基中20μg/m L草丁膦可抑制雨生红球藻的生长,在固体培养基中40μg/m L潮霉素B可对寇氏隐甲藻的生长产生抑制作用;2)PCR克隆目的基因片段。

采用融合PCR方法构建了两种类型的外源基因片段,一种包含18S 上游基因、抗性基因盒和18S下游基因三种基因片段,另一种包含18S上游基因、抗性基因和18S下游基因三种基因片段;3)优化了电击条件并进行真核微藻的电击转化。

结果表明,在2 mm电击杯、1.2 kV电压、25μF电容、200Ω条件下可将含草丁膦抗性基因盒(bar cassette)的外源基因片段转入雨生红球藻中。

以基因组DNA为模板进行PCR验证了bar基因整合到了染色体上。

然而,在潮霉素B抗性平板筛选转化子并未得到寇氏隐甲藻藻落。

假定蛋白功能推测已成为后基因组时代的重要研究内容,对其功能信息的缺失阻碍了对微生物生理遗传研究的深入。

本研究中,我们提出了一套基于组学数据和蛋白相互作用数据的假定蛋白功能网络预测方案。

该方案包括两个步骤:1)利用不同胁迫条件下的集胞藻PCC 6803(Synechocystis sp.PCC 6803)蛋白组和转录组数据建立共表达网络,之后与蛋白相互作用网络整合构建双色网络;2)针对双色网络,应用全局传播算法进行假定蛋白功能推测。

该算法可将基因/蛋白与已知基因本体功能分类的联系进行排序,并认为每种功能分类下,首位假定蛋白可能与该功能有关。

集胞藻PCC6803铜离子诱导表达平台的构建

１材料与方法
１．１菌株（藻株）、质粒和培养集胞藻ＰＣＣ６８０３由
ｐｅｔＥ启动子调控ｈｅｔＲ的表达，随着铜离子浓度的增
加，异形胞发生频率也逐渐增加，导致成簇异形胞的形成，表明ｈｅｔＲ是启动异形胞分化的基因ｌ３Ｊ。ｐａｔＳ
究其基因功能已获得很大成功，但是对于某些涉及其基本生命活动的基因，往往很难直接通过基因敲除的方法得到完全分离的突变株。为此，我们利用集胞藻ｐｅｔＥ基因的启动子，在其基因组中构建了一个铜离子诱导表达的平台。以ｌａｃＺ作为报告基因，证明铜离子能有效诱导ｌａｃＺ表达，该平台将能够用于在集胞藻中研究某些必需基因的功能。
蓝藻是一类能进行放氧型光合作用的原核生物，广泛分布在地球上各类型水体和一些陆生环境，是海洋和内陆水体中最重要的原初生产者。越来越
多的研究表明，蓝藻适应外界环境的变化主要是通过调节基因表达来实现的。利用不同的启动子探测
基因调节异形胞图式的形成。用ｐｅｔＥ启动子调节ｐａｔＳ表达水平，随着铜离子浓度的逐渐增加，异形胞
蓝藻的基因组中。通过调节培养基中铜离子的浓度发现，ｌａｃＺ的表达能够人为控制。特别是当铜离子浓度在６ —

集胞藻6803基因组 DNA 提取方法的比较

集胞藻6803基因组 DNA 提取方法的比较陈雪峰;焦文冬;刘宁;马文锦;孙玉姣【期刊名称】《陕西科技大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2016(000)001【摘要】比较了PVP法、CTAB法和SDS法对集胞藻6803（Synechocystissp ．PCC6803）基因组DNA的提取效果，并采用紫外‐可见分光光度计、琼脂糖凝胶电泳及PCR扩增检测基因组DNA质量．结果表明，三种方法均能提取到符合分子生物学要求的基因组DNA ，其中SDS法提取的DNA综合质量最高．以提取的基因组DNA为模板，以sll0853引物进行PCR扩增，三种方法均能扩增出目的条带，其中CTAB法及SDS法的条带更为清晰．%PVP method ,CTAB method and SDS method were used in this paper to obtained good quality DNA extracted from Synechocystis sp .PCC6803 .And the DNA quality was tested by the ultraviolet spectrophotometer ,Agarose gel electrophoresis and PCR amplifica‐tion .The results shows that genomic DNA conform to the requirements of molecular biology can be extracted by those three methods ,and SDS method was better than the others in terms of the value and yields of genomic DNA extraction .The PCR amplification of the Syne‐chocystis genomic DNA extracted in different ways were studied with primer sll0853 .Both of CTAB and SDS method can amplificate more clear bands than the PVP method .【总页数】5页(P123-127)【作者】陈雪峰;焦文冬;刘宁;马文锦;孙玉姣【作者单位】陕西科技大学食品与生物工程学院，陕西西安 710021;陕西科技大学食品与生物工程学院，陕西西安 710021;陕西科技大学食品与生物工程学院，陕西西安 710021;陕西科技大学食品与生物工程学院，陕西西安 710021;陕西科技大学食品与生物工程学院，陕西西安 710021【正文语种】中文【中图分类】Q781【相关文献】1.集胞藻6803藻胆体藻蓝蛋白多克隆抗体制备及其初步应用 [J], 张劲松;陈李萍;高复旦;杜玲瑜;王全喜;马为民2.转小鼠金属硫蛋白基因集胞藻6803及其野生藻培养 [J], 王淑璠;李元广;李志勇;施定基;茹炳根;张嗣良3.集胞藻PCC6803高产精氨酸藻株的紫外诱变选育 [J], 戢水玲;高宏4.集胞藻6803藻胆体别藻蓝蛋白多克隆抗体的制备 [J], 陈李萍;杜玲瑜;马为民;王全喜5.敲除集胞藻PCC 6803中编码乳酸脱氢酶的slr1556基因对生物合成乙醇的影响[J], 许慧露;徐岷;张炜因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

集胞藻Synechocystis sp.PCC 6803 slr1501的克隆及原核表达分析

ＺｈａｎｇＹａｎ，ＹｕｅＳｈｏｕｓｏｎｇ，ＣｈｅｎＧａｏ，ＹｏｕＹｉｎｗｅｉ，ＺｈｏｎｇＨｕａｉｒｏｎｇ，ＹｕＪｉｎｈｕｉ
（ＢｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙＲｅｓｅａｒｃｈＣｅｎｔｅｒ，ＳｈａｎｄｏｎｇＡｃａｄｅｍｙｏｆＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅｓ／ＳｈａｎｄｏｎｇＰｒｏｖｉｎｃｉａｌＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＣｒｏｐＧｅｎｅｔｉｃＩｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔ，ＥｃｏｌｏｇｙａｎｄＰｈｙｓｉｏｌｏｇｙ，Ｊｉｎａｎ２５０１００，Ｃｈｉｎａ）
关键词：集胞藻６８０３；乙酰基转移酶；ｓｌｒ１５０１；原核表达；基因功能中图分类号：Ｓ５５５＋．６：Ｑ７８５文献标识号：Ａ文章编号：１００１－４９４２（２０１９）０７－０００１－０５
ＣｌｏｎｉｎｇａｎｄＰｒｏｋａｒｙｏｔｉｃＥｘｐｒｅｓｓｉｏｎＡｎａｌｙｓｉｓｏｆｓｌｒ１５０１ｆｒｏｍＳｙｎｅｃｈｏｃｙｓｔｉｓｓｐ．ＰＣＣ６８０３
藻６８０３中的一个未知蛋白，根据序列相似性和相应蛋白功能比对结果，预测其为组蛋白乙酰基转移酶ＧＮＡＴ家族Ｎ－乙酰基转移酶（ｈｔｔｐ：／／ｂａｃｔｅｒｉａ．ｋａｚｕｓａ．ｏｒ．ｊｐ／ｃｙａ８基金项目：山东省农业科学院青年科研基金项目（２０１６ＹＱＮ３３）；山东省现代农业产业技术体系驴产业体系（ＳＤＡＩＴ－２７－１０）；山东省农
ＡｂｓｔｒａｃｔＴｈｅｕｐ－ｒｅｇｕｌａｔｅｄｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎｏｆｈｉｓｔｏｎｅａｃｅｔｙｌｔｒａｎｓｆｅｒａｓｅｗａｓｃｏｒｒｅｌａｔｅｄｗｉｔｈｔｈｅｓｔｒｅｓｓｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ．Ｓｌｒ１５０１ｏｆＳｙｎｅｃｈｏｃｙｓｔｉｓｓｐ．ＰＣＣ６８０３ｗａｓａｎｕｎｋｎｏｗｎｐｒｏｔｅｉｎ，ａｎｄｗａｓｐｒｅｄｉｃｔｅｄｔｏｂｅｔｈｅｍｅｍｂｅｒｏｆＧＮＡＴｆａｍｉｌｙｏｆｈｉｓｔｏｎｅａｃｅｔｙｌｔｒａｎｓｆｅｒａｓｅｓ．Ｉｎｔｈｉｓｓｔｕｄｙ，ｓｌｒ１５０１ｗａｓａｍｐｌｉｆｉｅｄｗｉｔｈｔｈｅｔｅｍｐｌａｔｅｏｆＳｙｎｅｃｈｏｃｙｓｔｉｓｓｐ．ＰＣＣ６８０３ｇｅｎｏｍｉｃＤＮＡａｎｄｌｉｇａｓｅｄｗｉｔｈｐＥＴ－２８ａ（＋）ｂｙＮｄｅⅠ ａｎｄＸｈｏⅠ ｅｎｚｙｍｅｓｉｔｅｓ．ｐＥＴ－２８ａ（＋）－ｓｌｒ１５０１ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎｐｌａｓｍｉｄｗａｓｃｏｎｓｔｒｕｃｔｅｄａｎｄｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｄｉｎｔｏＥ．ｃｏｌｉＢＬ２１（ＤＥ３），ｗｈｉｃｈｗａｓｓｕｃｃｅｓｓｆｕｌｌｙｅｘｐｒｅｓｓｅｄａｆｔｅｒ１ｍｍｏｌ／ＬＩＰＴＧｉｎｄｕｃｔｉｏｎｆｏｒｔｗｏｈｏｕｒｓ．ＴｈｅｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎｌｅｖｅｌｏｆＳｌｒ１５０１ｉｎｃｒｅａｓｅｄｗｉｔｈｔｈｅｅｘｔｅｎｓｉｏｎｏｆｉｎｄｕｃｔｉｏｎｔｉｍｅ，ａｎｄｗａｓｍａｉｎｌｙｅｘｐｒｅｓｓｅｄｉｎｉｎｃｌｕｓｉｏｎｂｏｄｙｆｏｒｍ．ＴｈｅｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎｏｆＳｌｒ１５０１ｉｎＥ．ｃｏｌｉｌａｉｄａｆｏｕｎｄａｔｉｏｎｆｏｒｆｕｒｔｈｅｒｓｔｕｄｙｏｎｔｈｅｆｕｎｃｔｉｏｎｏｆｔｈｅｇｅｎｅ．

集胞藻ＰＣＣ６８０３中基因ｓｌｒ０６８１功能初步研究

集胞藻ＰＣＣ６８０３中基因ｓｌｒ０６８１功能初步研究作者：崔晓艳钟轲耿耘宣宁孙秀芹牛旭东康佳陈高来源：《山东农业科学》2021年第12期摘要：类胡萝卜素是人体内维生素A的主要来源，具有抗氧化、免疫调节、抗癌等作用。

前期初步推测集胞藻PCC6803中slr0681基因在类胡萝卜素代谢中有重要作用。

本研究利用同源重组方法构建了slr0681基因敲除突变株Δslr0681，研究了突变株与野生型在高盐胁迫条件下叶绿素a和类胡萝卜素含量变化以及光系统Ⅰ（PSⅠ）和光系统Ⅱ（PSⅡ）相关基因表达情况。

结果表明，高盐胁迫下，突变株比野生型更具生命活力;高盐胁迫下Δslr0681中类胡萝卜素和叶绿素a含量高于野生型;PSⅠ中psaA、psaB、psaL和PSⅡ中psbB、psbD基因的相对表达量较野生型分别增加3.4、1.9、1.5倍和2.1、1.6倍。

以上结果表明，slr0681基因对于集胞藻类胡萝卜素代谢有重要作用，并且在高盐胁迫条件下影响更为突出。

本研究为后续利用合成生物学策略提高微藻类胡萝卜素代谢奠定了基础。

关键词：集胞藻PCC6803;slr0681基因;类胡萝卜素;高盐胁迫;光系统中图分类号：Q949.22：Q78 文献标识号：A 文章编号：1001-4942（2021）12-0001-07集胞藻PCC6803（以下简称集胞藻）是一种单细胞蓝藻，有天然的外源DNA转化系统，具有遗传背景清晰、表达外源产物不形成包含体等优点[1]，是理想的蓝藻基因工程受体。

类胡萝卜素在动物和人体中发挥着重要的作用，如预防疾病、提高机体免疫力、维持动物正常生长与繁殖等。

类胡萝卜素是一类脂溶性的类异戊二烯化合物，也是进行光合作用、由生物产生的亲脂性色素[2]，其可通过猝灭活性氧防止氧化，并且可在光合生物中收集光能[2，3]，在许多生物中起着核心作用。

近年来，类胡萝卜素在医药、食品、保健品、化妆品以及饲料行业中得到了广泛应用[4]。

集胞藻PCC6803光激活异养生长必需基因s110886的研究

刘朝莹，２徐旭东孔任秋
（．中国科学院水生生物研究所，汉１武４０７；．国科学院研究生院，京１０４）３０２２中北００９
摘要：胞藻ＰＣ８３能够在微弱、时光刺激的条件下利用葡萄糖进行异养生长，为光激活异养生长（ＡＧ。集Ｃ６０短称ＬＨ）
进行ＬＨ时，加５ｍｌＬ葡萄糖，暗盒中，ＡＧ补ｍｏ／置每天光照５ｉ。光异养生长除加５ｍｌＬ葡萄糖外，ｍｎｖｏ／还添加５ｍｌＬＣｖｏＤＭＵ抑制光合作用。使用／
ｐＷ１８质粒＿转化集胞藻６０Ｋ１８６Ｊ８３获得的Ｋ抗性ｍ
ｓ１８６对于ＬＨ是必需的＿。ｓ１８６的产物预１０８ＡＧ３１０８Ｊ
测含有３１Ｒ序列，个１Ｐ并且是一个膜蛋白。１Ｒ序列１Ｐ是一个含有３４个氨基酸残基具有ａ旋结构的保守螺序列，以串联排列的方式存在于各种不同的蛋白常中，目可以从３到１个甚至更多，数６可参与介导蛋白间相互作用和信号传导＿５。为探明ｓ１８６蛋白本４．Ｊ１０８身是否受光信号调控，研究对该蛋白进行了表达、本纯化和兔抗血清制备，以Ｗｅｔ印迹法检查了它并ｓｒｅｎ
１材料与方法１１藻株、养和转化集胞藻６０．培８３由北京大学

集胞藻6803藻胆体藻蓝蛋白多克隆抗体制备及其初步应用

集胞藻6803藻胆体藻蓝蛋白多克隆抗体制备及其初步应用张劲松;陈李萍;高复旦;杜玲瑜;王全喜;马为民【摘要】通过PCR扩增出集胞藻6803 C-PC编码基因cpcA,构建表达质粒pET32a(+)-cpcA.转化大肠菌株BL21(DE3)pLysS,用IPTG诱导表达、经His-tag 纯化后免疫日本大耳白兔获得多克隆抗体.间接ELISA法揭示该抗体效价可高达1∶1 025 000;蛋白免疫印迹确定该抗体具有高度特异性.应用该抗体进行蛋白免疫印迹检测,结果发现C-PC蛋白在生长光与高光培养条件下的数量,以及与2个光系统间的连结数量均存在显著差异,为进一步研究藻胆体的杆在响应与适应机制中所承担的重要角色奠定了生化基础.【期刊名称】《广东农业科学》【年(卷),期】2010(037)011【总页数】6页(P1-5,9)【关键词】藻蓝蛋白;多克隆抗体;集胞藻6803【作者】张劲松;陈李萍;高复旦;杜玲瑜;王全喜;马为民【作者单位】上海师范大学生命与环境科学学院,上海,200234;上海师范大学生命与环境科学学院,上海,200234;上海师范大学生命与环境科学学院,上海,200234;上海师范大学生命与环境科学学院,上海,200234;上海师范大学生命与环境科学学院,上海,200234;上海师范大学生命与环境科学学院,上海,200234【正文语种】中文【中图分类】Q949.2蓝藻是一类能进行光合放氧的原核生物，也是研究光合作用的模式生物之一。

藻胆体(phycobilisome)是蓝藻中主要的捕光天线，因此是蓝藻细胞吸收光能，并传递至光系统反应中心的主要入口。

典型的藻胆体呈现半圆饼状，主要由核心体和外围的杆两部分组成[1]。

其中，核心体主要是由别藻蓝蛋白(a llo p hycocyanin; APC)组装而成；而外围的杆主要由6个呈放射状的藻蓝蛋白(c-p hycocyanin;C-PC)六聚体组装而成，包围在核心体的表面(图1)。

集胞蓝藻pcc6803 含疏水亚基的nad(p)h 脱氢酶亚复合体

ISSN 058229879生物化学与生物物理学报ACTABIOCHIMICAetBIOPHYSICASINICA2003,35(8):723-727CN 3121300ΠQ集胞蓝藻PCC6803含疏水亚基的NAD(P)H脱氢酶亚复合体的分离邓　勇　叶济宇　米华玲3　沈允钢(中国科学院上海生命科学研究院植物生理生态研究所、植物分子遗传国家重点实验室,上海200032)摘要利用离子交换与凝胶过滤层析,从n 2dodecyl β2D 2maltoside (DM )处理的集胞蓝藻Synechocystis PCC6803细胞粗提液中,首次分离到两个包含NDH 疏水亚基NdhA 的亚复合体。

酶活性分析表明,分离到的NDH 亚复合体具有NADPH 2氮蓝四唑(NBT )氧化还原酶活性,以NADPH 为电子供体可以还原铁氰化钾、二溴百里香醌(DBMIB )、二氯酚靛酚(DCPIP )、duroquinone 以及UQ 20等质醌类电子受体。

关键词集胞蓝藻;NAD (P )H 脱氢酶;疏水亚基收稿日期:2003203224 接受日期:2003206202国家重点基础研究发展规划项目(973计划)(No.G1998010100)和国家自然科学基金项目(No.30270123)资助3联系人:Tel,02126404209024513;Fax,021*********;e 2mail,mihl@ 集胞蓝藻Synechocystis PCC6803的基因组包含11个ndh 基因(ndh A ～K )[1],它们都编码一个与线粒体复合体I 高度同源的NAD (P )H 脱氢酶(NDH,EC1.6.99.3)[2]。

在蓝藻中,NDH 是一个多亚基复合体,已知其ndh A ～G 和ndh H ～K 基因分别编码NDH 的疏水亚基和亲水亚基[2,3]。

有证据表明蓝藻NDH 既位于质膜也位于类囊体膜上[2],分别介导呼吸和光合循环电子传递[4,5]。

集胞藻pcc6803适应寒冷条件的遗传学基础

集胞藻pcc6803适应寒冷条件的遗传学基础伴随着全球变暖及气候变化，研究全球气候变化及其影响已成为时下紧迫的课题。

目前全球气候变化的影响及其产生的原因有待进一步探究，其中温度变化是全球气候变化中的一个重要组成部分。

在面对寒冷的冬季，对于温度敏感的微生物（如胞藻），适应并审时度势变化的驱动力是由遗传学进化真实反映的。

本文旨在研究集胞藻pcc6803适应寒冷条件的遗传学基础。

昆虫，鱼类和大多数人类有一个共同的策略来适应寒冷的环境，那就是表观遗传学。

它是一种快速有效的应对机制，采用的技术是将变异的基因组结合到更不稳定的水平上，从而影响未来的遗传进化。

集胞藻pcc6803是一种恒温藻类，也就是说它不适应冷热环境的变化，但是凭借某些表观遗传学机制，该藻类也可以适应冷冻条件。

在解决具有冷冻条件的恒温藻pcc6803如何适应寒冷环境的问题之前，首先需要弄清楚其调节策略。

首先，研究人员进行了表观遗传学实验，发现这种恒温藻有一种转录因子，它可以调节细胞中温度控制有关基因的表达。

该转录因子能够通过调节温度控制基因的表达水平来调节细胞的适应性，从而使恒温藻pcc6803能够适应寒冷的环境。

研究人员还发现，这种恒温藻的遗传变化能够通过遗传学随机突变进行响应，以改进细胞的适应性。

与自然突变不同，该藻类的基因组可以产生表观遗传学变异，从而影响蛋白质的结构及功能，改变蛋白质的表达水平，从而在逆境环境中保护细胞，使细胞能够适应寒冷条件。

研究表明，以上两种调节策略能够让集胞藻pcc6803适应寒冷条件，它们分别是：1.通过表观遗传学实验调节温度控制基因的表达水平；2.通过遗传学突变，改变蛋白质的表达水平，从而使细胞能够适应寒冷条件。

此外，该研究还发现，pcc6803细胞中存在多种抗逆性DNA复制机制，特别是在寒冷条件下，以及一种脂质调节机制，可以降低脂质体内温度，有助于细胞适应寒冷环境。

总而言之，通过表观遗传学和遗传学突变机制，pcc6803细胞可以适应寒冷环境，从而有助于细胞的生存和生物进化。

集胞藻Synechocystis sp. PCC 6803脂质组的分析

doi: 10.7541/2021.2019.254集胞藻Synechocystis sp. PCC 6803脂质组的分析郭晓烨1, 2李艳华1韩丹翔1, 2(1. 中国科学院水生生物研究所, 武汉 430072; 2. 中国科学院大学, 北京 100049)摘要: 以集胞藻Synechocystis sp. PCC 6803为研究对象, 研究建立了基于超高效液相色谱耦合串联质谱技术脂质组学分析方法。

鸟枪法脂质组学通过电喷雾离子化有效分离油脂粗提物中所含单个脂质分子, 在三重四极杆扫描碎片离子, 能够利用特征片段离子鉴定光合甘油酯的种类和酰基组成, 具有高效、灵敏度高和质量准确度高等优点。

对不同光强下生长的Synechocystis sp. PCC 6803细胞的各脂质组分进行了全定量分析, 发现单半乳糖甘油二酯 (Monogalactosyldiacylglycerol, MGDG)和磷脂酰甘油(Phosphatidyl glycerol, PG)在高光处理的第2小时即显著积累, 增长量分别为34.64%和68.49%, 其中以含有从头合成、高度饱和的脂肪酸的种类增长最为快速和显著, 而后高不饱和度的脂肪酸组成的种类逐渐积累。

双半乳糖甘油二脂(Digalactosyldiacy-lglycerol, DGDG)在各时间点都持续增长, 12h 后增长量达26.95%, 硫代异鼠李糖甘油二酯(Sulfoquinovosyl diacylglycerol, SQDG)的含量则呈现出不断下降的趋势。

研究所建立的脂质组学分析方法对进一步研究Synechocystis sp. PCC 6803的脂质代谢及生理功能提供了有力的分析工具。

关键词: 脂质组; 集胞藻Synechocystis sp. PCC 6803; 高光适应; 甘油酯中图分类号: Q946.4 文献标识码: A 文章编号: 1000-3207(2021)02-0376-11类囊体膜是光合作用的发生场所, 为光合作用相关的蛋白复合物提供了一个连续的封闭膜系统,使两个横向分离的光系统之间移动的电子传输元件得以扩散[1]。

集胞藻PCC6803 priA基因的突变体

收稿日期:2006202209;修订日期:2006212212基金项目:中国科学院知识创新工程重要方向项目(K SCX 22SW 2332)资助作者简介:付娟(1977—),女,山东桓台人;博士研究生。

E 2mail :fujuan @ihb 1ac 1cn 通讯作者:徐旭东,E 2mail :xux @ihb 1ac 1cn研究简报集胞藻PCC6803priA 基因的突变体付　娟1　徐旭东2(11中国科学院水生生物研究所,武汉　430072;21中国科学院研究生院,北京　100039)A PRIA MUTANT OF SY N ECHOCY STIS SP 1PCC 6803FU Juan 1and X U Xu 2D ong 2(11Institute o f Hydrobiology ,Chinese Academy o f Sciences ,Wuhan 430072;21The Graduate School o f Chinese Academy o f Sciences ,Beijing 100039)关键词:集胞藻PCC6803;priA ;突变株K ey w ords :Synechocystis ;priA ;Mutant中图分类号:Q754 文献标识码:A 文章编号:100023207(2008)0120116204 目前对蓝藻的高温耐受性研究主要集中在热激蛋白和光系统II 放氧蛋白复合体的外周蛋白基因,如放氧蛋白复合体的3个外周蛋白基因psbO 、psbU 和psb V [1—4],热激蛋白基因htpG [5]和hsp 17[6],而对于是否存在其他耐受高温所需基因尚未进行系统的筛选。

集胞藻(Synechocystis sp 1)PCC6803是一种单细胞中温蓝藻,具有天然的外源DNA 转化系统[7],其基因组测序已于1996年由K azusa DNA 研究所完成[8],是蓝藻分子遗传学研究的模式生物之一。

外源基因在集胞藻6803中高效表达及调控的研究

外源基因在集胞藻6803中高效表达及调控的研究【摘要】：蓝藻是一类能进行光合放氧作用的原核生物。

集胞藻6803(Synechocystissp.strainPCC6803)是一种单细胞蓝藻。

该株系具有天然DNA转化系统,细胞结构简单,生长速度快,适应性强,是第一个完成基因组序列测定的光合生物。

另外,它还能利用简单无机物合成有机物,并且表达的外源基因产物不易形成包含体。

因此,利用转基因蓝藻制备基因工程药物的下游加工过程相对简化,是理想的基因工程研究的模式藻。

但是,蓝藻中外源基因的表达效率低下,一直制约着蓝藻基因工程的长足发展。

本研究以增强型绿色荧光蛋白基因egfp(enhancedgreenfluorescentprotein)作为外源基因,构建适用于插入各种调控元件的同源重组整合平台——P0载体；然后利用该整合平台,通过插入各种已知的和未知的调控元件、自然转化、继代筛选,从而获得了多种转基因株系；通过比较各种转基因株系中外源基因的表达水平,对各种调控元件进行评价,从而筛选出能高效表达蓝藻外源基因的调控元件,具体步骤如下：(1)利用P0载体,在其报告基因上游分别插入聚球藻7942中groESL基因的温度诱导型启动子以及SD序列(GGAGAG),转化集胞藻6803,得到转基因Pg和Pg-s藻株。

利用蛋白免疫印迹,研究不同生长时期、不同温度以及不同诱导时间下转基因株系中外源egfp基因的表达情况。

研究结果表明,处于衰退期的转基因株系中外源基因的表达水平最高；并在此生长时期下,该启动子最适宜的诱导条件是在42℃诱导30分钟。

通过比较各转基因藻中外源基因的表达情况发现：添加SD序列后则使外源基因的表达水平提高了1.6倍,而含groESL基因启动子和SD序列的Pg-s藻株中外源基因的表达水平比未添加启动子的P0藻株提高了2.0倍。

综上所述,在集胞藻6803中,异源groESL基因启动子和SD序列的串联可明显提高蓝藻细胞中外源基因的表达水平。

集胞藻6803中一个未知基因的功能分析及其自然转化条件的优化的开题报告

集胞藻6803中一个未知基因的功能分析及其自然转
化条件的优化的开题报告
题目：集胞藻6803中一个未知基因的功能分析及其自然转化条件的优化
一、选题背景及意义
集胞藻（Synechococcus sp. PCC 6803）是一种广泛应用于光合作用、微生物学、光合材料等多个领域的典型双链藻类。

近年来，研究者
们对其中一些未知基因的功能进行研究，以期探究其在细胞代谢、生长、光合途径等方面的重要作用。

本项目旨在研究集胞藻6803中一个未知基因的功能，并探究该基因自然转化的优化条件，为其未来应用奠定基础。

二、研究设计及方法
1. 确定目标基因：通过基因芯片、PCR等技术手段，排除其他已知
基因对研究对象的影响，确定目标基因。

2. 获得重组菌株：通过PCR扩增目标基因并构建表达载体；转化到Escherichia coli进行表达，纯化载体酶，获得目标基因。

3. 基因功能分析：利用该基因的启动密码子进行表达，对不同培养
条件的细胞进行检测，观察细胞生长、代谢、光合特性等参数的变化，
探究基因在这些方面中的作用。

4. 自然转化条件优化：根据集胞藻6803的生长特性和基因转化条
件优化经验，分别尝试不同培养基、温度、光照强度、基因载体浓度等
因素对基因的转化效率进行优化。

5. 数据分析：利用生物信息学技术对实验数据进行分析，对比实验
结果得出结论。

三、预期结果
1. 确定集胞藻6803中一个未知基因的序列和功能。

2. 确定集胞藻6803中自然转化该基因的最佳条件。

3. 打下进一步探究该基因对细胞代谢、生长、光合特性等方面作用的基础。

集胞藻pcc6803适应寒冷条件的遗传学基础

集胞藻pcc6803适应寒冷条件的遗传学基础金黄色藻类PCC6803是一种重要的淡水藻类，能够在室温缓慢增长。

自20世纪以来，由于其全面可生物合成、强大的应激性和适应能力，一直是重要的模式生物。

因此，研究它的适应性过程，如何适应低温条件，尤其是其遗传学基础，是已有的研究趋势。

一、生物组学在PCC6803适应寒冷条件的研究中的作用(1)蛋白质组学蛋白质差异可提供细胞在逆境条件下的敏感变化的细节信息。

通过比较不同温度条件下的金黄色藻类PCC6803的蛋白质分子组成，可以探索其适应寒冷条件的可能机制。

(2)代谢组学通过代谢组学分析可以研究金黄藻289株PCC6803在不同温度条件下的代谢调整过程。

通过调查其代谢途径，可能提供关于藻类表观遗传调控机制的重要线索。

二、对于PCC6803适应寒冷条件的遗传学基础的研究(1) DNA分子组学研究大量全基因组DNA分子组学样本收集并分析，可以用于探索金黄藻PCC6803适应环境冷压的遗传变异状况，有利于深入理解其适应性增强的基础。

(2) 基因组选择研究基因组选择研究技术可以用来研究寒冷对金黄藻PCC6803基因组的影响，其结果有助于探究促进其环境适应性增强的分子机制，明确包括基因表达调控机制在内的调控网络。

三、基因工程技术在研究PCC6803适应寒冷条件的功能性基础中的应用(1) 基因敲除技术基因敲除技术可以被用来鉴定对金黄藻PCC6803有密切关系的寒冷应激基因，考察其编码基因调控细胞逆境应激调节机制的作用，以及在响应低温应激中起着关键作用的基因。

(2) 基因改造技术基因改造技术可以用来改变金黄藻PCC6803多种寒冷应激基因的表达水平，以提高对寒冷环境的适应能力，甚至可以构建拥有优异寒冷适应性的基因工程藻株。

四、结论金黄藻PCC6803适应寒冷条件的遗传学基础的研究，非常有必要的。

通过结合生物组学、代谢组学、核酸分子组学和基因工程技术，可以对其调节的表观遗传、分子机制及其功能性基础进行研究，有助于揭示它们在逆境条件下的调节机制，为提高大藻类寒耐性提供重要借鉴。

集胞藻PCC6803铜离子调控表达平台和新型插入突变方法的建立的开题报告

集胞藻PCC6803铜离子调控表达平台和新型插入突
变方法的建立的开题报告
本文的研究对象是一种名为集胞藻(PCC6803)的蓝藻，该藻类在微生物学中具有重要的研究价值。

本文旨在建立一种新的集胞藻PCC6803的铜离子调控表达平台，并且提出了一种新型的插入突变方法。

这两项技术的建立将为集胞藻在基因调控和基因工程方面的研究提供新的手段和平台。

具体地说，本文的研究包括以下几个方面：
1. 集胞藻PCC6803的铜离子响应元件的筛选和构建。

通过文献调研和实验验证，确定了适合在集胞藻中使用的铜离子响应元件，并将其与基因表达控制元件进行组合构建成铜离子调控表达平台。

2. 集胞藻PCC6803的新型插入突变方法的建立。

该方法基于转座子基因的原理，利用自行合成的转座体等元件，实现在集胞藻基因组中的特定位置进行插入突变。

3. 应用建立的铜离子调控表达平台和新型插入突变方法，对集胞藻中的多个基因进行了调控和突变，包括抗氧化酶、光合作用蛋白和代谢途径关键酶等。

通过对这些基因的调控和突变，本文验证了建立的铜离子调控表达平台和新型插入突变方法的可靠性和有效性。

这些结果不仅为集胞藻的基因调控和基因工程研究提供了新的手段和平台，也为微生物治理和工业应用开发提供了新的思路和借鉴。