甜菜碱合成酶基因论文_何冬华

导读:本文包含了甜菜碱合成酶基因论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:甜菜碱,胆碱,基因,脱氢酶,溶质,氧化酶,蛋氨酸。

甜菜碱合成酶基因论文文献综述

何冬华[1](2012)在《色盐杆菌ST307甜菜碱合成酶基因的克隆与功能分析》一文中研究指出色盐杆菌ST307是本实验室分离的盐地碱蓬内生中度嗜盐菌,中度嗜盐菌是一类在0.5mol/L(约3%)到2.5mol/L(约15%)NaCl浓度之间有最佳生长的细菌,广泛存在于盐湖、盐场、沙漠、高盐土壤和盐渍食物等各种环境。中度嗜盐菌不同于嗜盐古菌,其耐盐机制主要是细胞内积累相容性物质,如甘氨酸甜菜碱,来抵抗外界高渗透压从而达到平衡。甘氨酸甜菜碱简称甜菜碱,在细菌中由胆碱脱氢酶(betA)和甜菜碱醛脱氢酶(betB)负责其合成。目前甜菜碱及其盐酸盐在化工、医药、及工业等方面的用途非常广泛,并且合成甜菜碱的酶在植物基因工程方面有很好的应用前景。前期研究发现色盐杆菌ST307属于色盐杆菌属中的新类群,且在0.8M NaCl浓度下有最适生长,其耐盐机理以及甜菜碱合成酶基因研究具有重要意义。本文首先考察了盐地碱蓬内生中度嗜盐菌色盐杆菌ST307不同阴阳离子对其生长的影响,接着对菌株ST307体内甜菜碱积累的情况进行分析,最后着重对甜菜碱合成酶基因betA和betB进行了克隆与表达分析。具体实验结果如下:1.在实验考查的各种阴阳离子中,其中阳离子有Na+、NH4+、Li+、K+、Ca2+、阴离子有Cl-、SO42-、I-、Br-、NO3-。当培养基中的Na+离子(0.8M)用等摩尔的NH4+、Li+、K+、Ca2+替代后,结果菌株ST307均不生长,说明色盐杆菌ST307的生长离不开Na+。当培养基中Cl-离子(0.8M)用等摩尔的SO42-、I-、Br-、NO3-替代后,菌株ST307均有不同程度的生长,其中SO42-离子长势尤为好,说明Cl-为菌株ST307生长非必需离子。进一步考察色盐杆菌ST307在一系列盐浓度含不同阴阳离子化合物的培养基上生长,结果阳离子中NH4+对其生长具有促进作用,并且在有NH4+存在的培养基中该菌株对其Na+的需求量降低,而Ca2+离子对其菌株表现为抑制作用。Li+、K+离子非生长所需。阴离子中SO42-离子对其生长具有促进作用,NO3-、Br-是随着培养基中NO3-、Br-离子浓度逐渐升高而该菌株菌体生长量却在减少,说明NO3-、Br-对其生长具有抑制作用,在含有I-离子的培养基中,色盐杆菌ST307均不生长,说明I-离子具有很强的抑制作用。2.对盐地碱蓬内生中度嗜盐菌色盐杆菌ST307采用醇提法提取甜菜碱,紫外分光光度法进行光谱扫描,检测发现色盐杆菌ST307细胞中积累甜菜碱。同时从3%、5%、7%、9%等系列盐浓度下对色盐杆菌ST307细胞中的甜菜碱进行提取并检测,检测数据显示随着盐浓度的升高甜菜碱的积累量也随之增加,当培养基中盐浓度从3%增加到9%时,甜菜碱的积累量增加幅度为20%。说明盐地碱蓬内生中度嗜盐菌色盐杆菌ST307中耐盐机制之一为体内积累甜菜碱。3.根据甜菜碱醛脱氢酶基因的保守区设计一对简并引物,以盐地碱蓬内生中度嗜盐菌色盐杆菌ST307总DNA为模板扩增获得色盐杆菌ST307 betB基因的保守区序列,再通过分段克隆法获得基因5’及3’端的非保守的未知区域,经过序列拼接最后得到色盐杆菌ST307 betB基因的完整编码区。结果显示,该基因共1470核苷酸,编码489个氨基酸。通过BLAST序列分析,该基因序列和多个GenBank数据库中的核苷酸序列同源性较高,最高能达到79%。蛋白序列比对及进化树构建结果显示,色盐杆菌ST307其BADH序列与Chromohalobactersalexigens DSM3043和Halomonas elongata DSM2581的进化关系最近,且具有BADH保守的与NAD+结合的(Asn170,Glu250,and Cys290)和与酶的作用底物结合的活性位点。4.将克隆的甜菜碱醛脱氢酶全基因连到表达载体pET-27b上,通过测量菌体生长量来检测表达效果,发现在加入IPTG诱导表达后,菌体生长量在不同盐度下均有所增加,其中增加幅度最高为36%。说明盐地碱蓬内生中度嗜盐菌色盐杆菌ST307的BADH合成酶基因的导入提高了大肠杆菌的耐盐性,进一步验证了本实验克隆的色盐杆菌ST307的甜菜碱醛脱氢酶基因具有渗透调节功能。(本文来源于《山东师范大学》期刊2012-05-28)

邓川,高翎,张君,宋冰,王丕武[2](2011)在《甜菜碱合成酶CMO、BADH基因无抗生素标记植物表达载体的构建》一文中研究指出利用基因工程技术,对植物表达载体进行改造,去除NptⅡ、Hyg等抗生素标记,获得安全载体骨架,分别构建了无抗生素选择标记的CMO、BADH以及双价基因的植物表达载体pROK-CMO、pCAMBIA-1301-BADH1、pCAMBIA-1301-CMO+BADH。通过冻融法将其转入根癌农杆菌LBA4404中得到工程菌株,为下一步安全转化奠定基础。(本文来源于《种子》期刊2011年06期)

曲同宝,李鹏,王欢,王丕武[3](2011)在《甜菜碱合成酶基因转化羊草的研究》一文中研究指出以吉生1号羊草根茎为外植体诱导愈伤组织,通过基因枪法分别将甜菜碱合成酶基因CMO、BADH以及CMO+BADH双价基因导入羊草中,用含有Na2CO3和NaHCO3碱性盐溶液的培养基进行筛选,得到了抗盐碱转化植株。对转化植株进行PCR扩增后电泳检测及Southern杂交,初步证明目的基因序列已经整合到羊草基因组中。在混盐高pH值胁迫下,羊草叶片甜菜碱含量的检测结果表明,转双基因植株的甜菜碱含量高于转BADH基因植株、转CMO基因植株及对照。(本文来源于《中国草地学报》期刊2011年03期)

崔波,耿忠诚,潘兴玲,孙海涛,刘胜军[4](2011)在《甜菜碱与蛋氨酸螯合铬对叁江白猪血清生化指标及皮下脂肪组织脂肪酸合成酶基因mRNA表达的影响》一文中研究指出目的探讨甜菜碱与蛋氨酸螯合铬对叁江白猪血清生化指标及皮下脂肪组织脂肪酸合成酶(Fatty acid synthase,FAS)基因mRNA表达的影响。方法选取81头平均体重约52 kg的叁江白猪,采用3×3(蛋氨酸螯合铬×甜菜碱)二因子叁水平有重复试验设计,将其分成9组,每组3个重复,每个重复3头猪。在玉米-豆粕型日粮基础上,添加不同水平的蛋氨酸螯合铬(以铬计,0、200、400μg/kg)和甜菜碱(0、1 000、1 250 mg/kg),研究二者对肥育猪血清生化指标及皮下脂肪组织FAS基因mRNA表达的影响。结果甜菜碱与蛋氨酸螯合铬均可降低肥育猪血清甘油叁酯(TG)、总胆固醇(CHO)和胰岛素(INS)含量及FAS基因mRNA的表达水平,提高生长激素(GH)水平,复合添加9组血清TG浓度与对照组相比,差异最显着(P<0.05),并存在交互作用。复合添加6组血清CHO、GH和INS浓度与对照组相比,差异最显着(P<0.05),并存在交互作用,复合添加8组FAS基因mRNA的丰度与对照组相比,差异最显着(P<0.05),并存在交互作用。结论甜菜碱与蛋氨酸螯合铬均能减少脂肪沉积,且以复合添加效果较好,并存在一定的交互效应。(本文来源于《中国生物制品学杂志》期刊2011年05期)

王叁红,陶建敏,张红梅,章镇[5](2007)在《盐地碱蓬甜菜碱合成酶基因的克隆及植物共表达载体的构建(英文)》一文中研究指出根据辽宁碱蓬(Suaeda liaotungensis)甜菜碱合成关键酶BADH和CMO序列设计引物,克隆盐地碱蓬的甜菜碱合成酶基因SsBADH和SsCMO,试验发现,SsCMO和辽宁碱蓬CMO(SlCMO)基因核苷酸序列相同;Ss-BADH和辽宁碱蓬BADH(SlBADH)基因核苷酸序列同源性达99%,而编码的氨基酸序列相同.以载体pBlu-script KS(+)为基础,分别依次将口蹄疫病毒FMDV的2A序列(60个核苷酸)、SsCMO基因、SsBADH基因连接入多克隆位点,构建载体pBKSC2AB,然后从pBKSC2AB上切下SsCMO-2A-SsBADH融合基因,组装在植物表达载体pCAMBIA S1300的Super promoter下,从而构建成由2A连接甜菜碱合成2个关键酶基因在同一个阅读框(ORF)的植物表达载体.通过农杆菌介导将融合基因转导烟草中,转基因烟草比对照表现出较强的耐盐性.(本文来源于《西北植物学报》期刊2007年02期)

何宇锋[6](2006)在《麦冬(Ophiopogon japonicus)甜菜碱合成酶基因的克隆与表达研究》一文中研究指出甘氨酸甜菜碱(glycine betaine,简称甜菜碱)是在细菌、植物、动物等生物体中起着无毒渗透保护作用的最主要的渗透调节剂。本文选用适应性强,具有极强的抗胁迫能力,在我国大部分地区均有野生分布和栽培的百合科沿阶草属多年生常绿草本荫生植物麦冬(Ophiopogon japonicus(L.F)Ker-Gawl)作为材料,对其甜菜碱合成酶基因进行了相关的研究。主要结果如下:1、对已在GenBank上发布的甜菜碱合成酶关键基因BADH和CMO进行检索和序列比对,设计简并引物,采用RT-PCR和RACE技术获得了麦冬BADH和CMO的cDNA全序列,GenBank注册号分别为DQ645888和DQ645889。2、获得的麦冬BADH全长1785个核苷酸,5’端非编码区有63个核苷酸,3’端非编码区有219个核苷酸,开放阅读框1503个核苷酸,编码一个由500个氨基酸组成的多肽。进行BLAST同源性比对,发现麦冬与藜科植物的BADH部分序列同源性较高。将BADH的编码区推测的氨基酸在GenBank中进行分析,能找到磷酸果糖激酶、乙醛脱氢酶家族,谷胺酰磷酸还原酶等的保守区域。3、获得的麦冬CMO全长1602个核苷酸,5’端非编码区有54个核苷酸,3’端非编码区有231个核苷酸,开放阅读框1317个核苷酸,编码一个由438个氨基酸组成的多肽。进行BLAST同源性比对,麦冬与藜科部分植物CMO部分序列同源性较高。将CMO的编码区推测的氨基酸在GenBank中进行分析,能找到丙酸盐加氧酶、环羟基加氧酶的保守区域以及多铁原子核结合域、铁硫原子结合区等。4、设计带特定酶切位点的特异引物,分别克隆了麦冬BADH和CMO的编码区片段,构建了植物表达载体pCU1303-BADH和pCU1303-CMO。5、Northen杂交检测表明麦冬BADH和CMO在NaCl浓度处理下的表达量明显高于对照,随时间的延长BADH和CMO基因在麦冬叶片中的表达量逐渐增加;同时Northen杂交检测表明BADH和CMO在低温胁迫处理下的表达量也明显高于对照,随时间的延长,BADH和CMO基因在麦冬叶片中的表达量也逐渐增加。(本文来源于《北京林业大学》期刊2006-05-01)

王淑慧[7](2006)在《NaC1胁迫下甘菊甜菜碱的积累及其合成酶基因片段的克隆与转录表达》一文中研究指出甜菜碱(glycinebetaine,简称betaine)是广泛存在于生物体内的一种有效的渗透保护物质。高等植物中,以胆碱为底物,经两步酶促氧化生成甜菜碱,中间产物为甜菜碱醛:催化第一步反应的酶是胆碱单加氧酶(choline monooxygenase,CMO;EC 1.14.15.7),催化第二步反应的酶是甜菜碱醛脱氢酶(betaine aldehydedehydrogenase,BADH;EC 1.2.1.8)。菊科作为中央种子目的一员、被子植物的第一大科,蕴含着极其丰富的甜菜碱及其基因资源。本文首次以多种菊科植物为材料,研究了NaCl胁迫对甘菊(Dendranthema lavandulifolium)、黄花蒿(Artemisia annua)、高山蓍(Achillea alpina)、紫菀(Aster tataricus)等4种植物叶片甜菜碱积累的影响。在此基础上,初步确定甘菊作为研究甜菜碱合成酶基因的适宜材料,进行了盐胁迫条件下甘菊胆碱单加氧酶基因片段的克隆,并研究了BADH基因转录水平上的表达特性。通过本论文的研究可以得出以下主要结论: 1、通过对部分菊科植物叶片的甜菜碱提取和含量测定,获得了一种改进的雷氏盐——紫外可见分光光度法测定植物组织中甜菜碱含量的方法。该法采用蒸馏水浸提植物叶片24h,与雷氏盐反应后经紫外分光光度比色测定其甜菜碱含量,各样品的平行测定变异系数均在5%以下,加样回收率为99.86%~101.04%,具有较高的精密度和准确度,并且简单方便、快速经济。 2、分别对甘菊、黄花蒿、高山蓍、紫菀四种植物材料进行50mmol·L~(-1)、100mmol·L~(-1)、200mmol·L~(-1)、300mmol·L~(-1)、400mmol·L~(-1)NaCl浓度的胁迫处理,结果表明:持续处理7天后,甘菊、黄花蒿、高山蓍、紫菀等四种植物叶片中甜菜碱含量均随盐浓度的增大而增加,且盐处理前后甜菜碱含量的变化高于已测定的其它植物;其中,甘菊幼苗对NaCl胁迫响应最为显着,300mmol·L~(-1)NaCl处理的甘菊叶片中甜菜碱含量为对照的16.67倍。 3、根据已发表的植物胆碱单加氧酶(CMO)基因氨基酸保守序列,设计简并引物,进行RT-PCR与半嵌套PCR,首次从甘菊中获得了核苷酸序列长为603bp、编码201个氨基酸的CMO基因cDNA片段,将其氨基酸序列与Gene Bank中已登录的几种植物的CMO氨基酸序列相应片断进行比较,发现同源性为50%左右。该序列包含了植物CMO蛋白保守的两个功能区: (1)保守的Rieske型[2Fe-2S]结合区的两组Cys-His对:C-X-H-X_(15-17)-C-X-X-H。(本文来源于《北京林业大学》期刊2006-05-01)

李秋莉[8](2002)在《辽宁碱蓬甜菜碱合成酶基因克隆及转基因烟草耐盐性研究》一文中研究指出甜菜碱是生物体内普遍存在的一种很有效的渗透调节剂。高等植物中,甜菜碱由胆碱经两步酶催氧化得到,即:胆碱--→甜菜碱醛--→甜菜碱,催化第一步反应的酶是胆碱单加氧酶(choline monooxygenase,CMO),催化第二步反应的酶是甜菜碱醛脱氢酶(betaine aldehyde dehydrogenase,BADH)。辽宁碱蓬(Suaeda liaotungensis Kitag)是一种耐盐性很强的盐生植物,本文对其甜菜碱、甜菜碱合成酶、甜菜碱合成酶基因进行了较为系统的研究。 用化学比色法测得辽宁碱蓬叶片中的甜菜碱含量为95.5μg/g.FW,低于盐吸,高于已测定的其它植物中的含量。 通过硫酸铵分级沉淀、离子交换和凝胶过滤层析相结合的方法,将辽宁碱蓬甜菜碱醛脱氢酶分离纯化为电泳纯,纯化倍数为206倍,比活达到2363nmol/min·mg。辽宁碱蓬甜菜碱醛脱氢酶分子量为129kD,单个亚基的分子量为64.5kD,表明其为同型二聚体。其等电点为5.70,最适pH值为7.80,最适温度为30℃。在25℃和pH 8.0反应条件下,于甜菜碱醛的米氏常数K_m为67.7μmol/L,最大反应速率V_(max)为78.9μmol/min。K~+、Na~+、Ca~(2+)、Mg~(2+)对酶活性均有很大的影响。 用RT-PCR和RACE技术获得了辽宁碱蓬的CMO和BADH cDNA全序列。CMO cDNA全长1820bp,5′端非编码区123bp,3′端非编码区368bp,含有2个可能的加poly(A)信号:AATTAA、AATAA,开放阅读框架1329个核苷酸,编码一个由442个氨基酸构成的多肽,与菠菜、甜菜、山菠菜CMO的氨基酸序列同源性分别为77%、72%、74%,其中含有成熟肽链起始区“AVA”,具备Rieske-type[2Fe-S]蛋白的保守Cys-His对——“CTH”和“CPYH”,包括保守的多铁原子核结合域“DNYLD”和“HVPYAH”。BADH cDNA全长1901bp,5′端非编码区66bp,3′端非编码区329bp,含有2个可能的加polyA信号:AATAA,开放阅读框架1506bp,编码一个由501个氨基酸构成的多肽,与菠菜、甜菜、山菠菜BADH的氨基酸序列同源性均为88%,其中有醛脱氢酶的保守序列VTLELGGKSP和半胱氨酸残基。 分别克隆了CMO、BADH基因的编码区,构建了它们的植物表达载体pBI121-CMO和pCAMBIA1301-BADH,冻融法将质粒分别导入根癌农杆菌(Agrobacterium tumefaciens)LBA4404,获得工程菌LBA4404-pBI121-CMO和LBA4404-pCAMBIA1301-BADH。 农杆菌介导法将CMO和BADH基因分别导入烟草(Nictiana tabacum L.cv.89),获得卡那霉素抗性和潮霉素抗性植株,PCR和Southern杂交均证明外源CMO和BADH基因 大连理工大学博士学位已整合到烟草基因组中。转基因烟草的甜菜碱含量明显高于对照,转基因烟草叶片膜相对电导率明显低于对照,说明盐胁迫下转基因烟草的膜结构所受损伤小于对照。转基因烟草具有一定的耐盐性,转测 基因能在含1.5%NaCI的培养基中正常生长,转BADH基因能在含1.20NaCI的培养基中正常生长,而对照烟草在含乙00NaCI的培养基中即停止生长。(本文来源于《大连理工大学》期刊2002-05-01)

李秋莉,杨华,高晓蓉,刘大伟,安利佳[9](2002)在《植物甜菜碱合成酶的分子生物学和基因工程》一文中研究指出甜菜碱是一种非毒性的渗透调节剂。多种高等植物在盐碱或缺水的环境下在细胞中积累甜菜碱 ,以维持细胞的正常膨压。甜菜碱的积累使得许多代谢中的重要酶类在渗透胁迫下能保持活性。在植物中甜菜碱由胆碱经两步氧化得到 ,催化第一步反应的酶是胆碱单加氧酶 (CMO) ,催化第二步反应的酶是甜菜碱醛脱氢酶 (BADH)。本文综述了这两种酶的分子生物学及基因工程研究的最新进展 ,讨论了其基因工程研究的意义(本文来源于《生物工程进展》期刊2002年01期)

甜菜碱合成酶基因论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

利用基因工程技术,对植物表达载体进行改造,去除NptⅡ、Hyg等抗生素标记,获得安全载体骨架,分别构建了无抗生素选择标记的CMO、BADH以及双价基因的植物表达载体pROK-CMO、pCAMBIA-1301-BADH1、pCAMBIA-1301-CMO+BADH。通过冻融法将其转入根癌农杆菌LBA4404中得到工程菌株,为下一步安全转化奠定基础。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

甜菜碱合成酶基因论文参考文献

[1].何冬华.色盐杆菌ST307甜菜碱合成酶基因的克隆与功能分析[D].山东师范大学.2012

[2].邓川,高翎,张君,宋冰,王丕武.甜菜碱合成酶CMO、BADH基因无抗生素标记植物表达载体的构建[J].种子.2011

[3].曲同宝,李鹏,王欢,王丕武.甜菜碱合成酶基因转化羊草的研究[J].中国草地学报.2011

[4].崔波,耿忠诚,潘兴玲,孙海涛,刘胜军.甜菜碱与蛋氨酸螯合铬对叁江白猪血清生化指标及皮下脂肪组织脂肪酸合成酶基因mRNA表达的影响[J].中国生物制品学杂志.2011

[5].王叁红,陶建敏,张红梅,章镇.盐地碱蓬甜菜碱合成酶基因的克隆及植物共表达载体的构建(英文)[J].西北植物学报.2007

[6].何宇锋.麦冬(Ophiopogonjaponicus)甜菜碱合成酶基因的克隆与表达研究[D].北京林业大学.2006

[7].王淑慧.NaC1胁迫下甘菊甜菜碱的积累及其合成酶基因片段的克隆与转录表达[D].北京林业大学.2006

[8].李秋莉.辽宁碱蓬甜菜碱合成酶基因克隆及转基因烟草耐盐性研究[D].大连理工大学.2002

[9].李秋莉,杨华,高晓蓉,刘大伟,安利佳.植物甜菜碱合成酶的分子生物学和基因工程[J].生物工程进展.2002

论文知识图

麦冬CMO白序列保守区分析得到不同来源的甜菜碱醛脱氢酶B...菊科植物不同HADH基因片段内含子区的序...叁部分片段PCR产物的琼脂糖电泳(...一5消减文库部分克隆的PCR扩增结果麦冬甜菜碱醛脱氢酶BADH数据库同源性...

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甜菜碱合成酶基因论文_何冬华
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