论文部分内容阅读
当前,各种新类型的微生物多糖不断出现,但黄原胶却是世界范围内唯一在多种行业中得到广泛应用的具有重大商业价值的微生物多糖。它是以玉米淀粉为主要原料而产生的一种高分子量的杂聚糖。因其独特的分子结构,因而具有独特的流变性、良好的水溶性、对热酸碱的稳定性等许多优异的物理化学性能,已被广泛应用于食品、饮料、化妆品、洗涤剂、陶瓷、石油开采、化工涂料、森林灭火等三十多种行业。采用基因技术改造植物、微生物,在当前的时代已不是高不可测的尖端技术。随着基因技术的发展,针对黄原胶产率的研究也由菌种选育、培养基、发酵条件等转向基础代谢流、基因工程和酶工程方面的研究。
本文主要研究了以下几方面内容:
1.对野油菜黄单胞菌的主要生物学特性和黄原胶的生物合成途径,以及黄单胞菌分子生物学方面基础知识进行了研究。通过研究选择了表达在合成途径中具有重要作用的磷酸葡萄糖变位酶基因--产胶基因xanA,作为克隆的目标;随后利用Genebank对产胶基因xanA进行了序列分析,并对该段基因表达的磷酸葡萄糖转移酶的性能和氨基酸序列进行了研究。
2.采用比较普遍的CaCl<,2>法进行大肠杆菌感受态的制备。比较了使用0.1mol/l CaCl<,2>试剂和0.1mol/l的CaCl<,2>:MgCl<,2>=4:1的溶液两种不同方法制备的大肠杆菌DH5α和JM109感受态细胞的效果,发现使用后者能有效地提高感受态细胞的吸收能力,使重组细胞的构建成功率更高。
3.通过斯坦福大学的在线引物设计程序,以GeneBank中公布的野油菜黄单胞菌xanA基因序列(AF204145.1)为模版,设计出了六对引物,从中选择了一对最优的引物,通过梯度PCR比较了三种不同温度对产胶基因xanA克隆效果的影响;得出的结论为,PCR的最适温度为56℃。
4. 利用pUCm-T载体的特性,将回收的目的条带与pUCm-T载体直接进行连接。在连接过程中比较了两种连接方法对重组克隆质粒形成的影响,得出了16℃连接过夜的最优连接条件,得到了含有产胶基因.xanA的重组克隆质粒pUCm-T-xanA。
5.通过转化感受态JM109成功构建了含有产胶基因.xanA的克隆质粒pUCm-T-xanA大肠杆菌细胞,进行蓝白斑筛选和假阳性筛选,最终成功获得了重组细胞JM109-T-xanA。对得到的重组细胞进行了测序和序列分析,结果证明了克隆结果的正确性。
6.利用表达质粒pET28b,通过对重组克隆质粒的抽提、酶切,构建了含有产胶基因xanA的表达质粒pET28b-xanA,转化大肠杆菌BL21,通过氨苄青霉毒抗性筛选和菌落PCR筛选得到了阳性克隆细胞BL21-28b-xanA,随后对重组细胞并进行了测序和序列分析,结果表明表达载体构建成功。
7.利用pET28b和BL21的表达系统,使用一定浓度的IPTG试剂诱导重组细胞BL21-28b-xanA,表达出了磷酸葡萄糖转移酶(PGM)。通过SDS-DAGE鉴定了表达产物的分子量,又进一步通过紫外分光光度计法对表达产物进行了酶活的测定。结果表明磷酸葡萄糖转移酶有表达,但是表达的量比较低。