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本硕士论文分为两章,分别是基于rhaSR的嵌合操纵子的构建以及表达菌株的构建。
第一章主要介绍了通过PCR等基因重组技术,以pALEX为原始载体,构建了含rhaSR操纵子表达调控元件、RhaR基因、报告基因gst的嵌合操纵子。通过引物设计,构建了含不同rhaSR操纵子表达调控元件及不同SD结合序列的RhaR基因的四种表达载体pALEX—PRO、pALEX—PR1、pALEX—PR2和pALEX—PR3;将pALEX—PRO、pALEX—PR1、pALEX—PR2和pALEX—PR3分别转化入大肠杆菌BL21(DE3)中,在不同培养基条件下,即含鼠李糖与不含鼠李糖的培养基中进行表达,通过紫外分光光度计测定GST蛋白(谷胱甘肽—S—转移酶)的活性发现:各表达质粒在鼠李糖的诱导下表达的GST蛋白是非诱导条件下表达的GST蛋白的4-5倍;在不同的表达质粒之间,在鼠李糖诱导的条件下,RhaR蛋白前SD结合序列为AGGAGGA的pALEX—PR0、pALEX—PR1中GST蛋白表达量高于RhaR蛋白前SD结合序列为AGGGA(RhaR原始SD)的pALEX—PR2中GST蛋白表达量,且pALEX—PR1(RhaR蛋白前SD结合序列与起始密码子ATG间有5bp间隔)的GST蛋白表达量高于pALEX—PRO(RhaR蛋白前SD结合序列与起始密码子ATG间无间隔)的GST蛋白表达量;由于不同的SD序列能够影响到RhaR蛋白的表达量,结果显示GST蛋白的表达量也受到影响,说明GST的表达量受嵌合操纵子中RhaR蛋白的表达量的影响,即gst前的rhaSR表达调控元件受RhaR蛋白的调控,且为正调控;将插入不同的rhaSR表达调控元件的pALEX—PR0(含CRP234结合位点)与pALEX—PR3(含CRP1234结合位点)分别在含鼠李糖的LB培养基、含葡萄糖+鼠李糖的LB培养基及LB培养基中进行表达,发现两种表达质粒均在含鼠李糖的LB培养基的GST蛋白表达量最高,在LB培养基中的GST蛋白表达量最低,pALEX—PRO在含鼠李糖的LB培养基中GST蛋白表达量高于pALEX—PR3的,pALEX—PR0在葡萄糖+鼠李糖的LB中表达的GST蛋白明显低于在鼠李糖的LB培养基中,pALEX—PR3在葡萄糖+鼠李糖的LB中表达的GST蛋白与在鼠李糖的LB培养基中没有明显差别,说明葡萄糖对表达质粒pALEX—PR0的影响大于对表达质粒pALEX—PR3的,可能是由于CRP1结合位点的存在,减弱了葡萄糖对其它三个CRP结合位点的影响,但从整体看,pALEX—PR0表达质粒优于pALEX—PR3表达质粒。
第二章中研究了利用pK03质粒构建不含功能rhaSR及rhaBAD的菌株,用于表达第一章中构建好的表达质粒。要构建不含功能rhaSR及rhaBAD的菌株,首先要构建中间载体pK03-SR、pK03-BAD,然后将中间载体电转化入具有重组能力的菌株如MC1061,EMG2中,利用pK03质粒的温敏、抗生素及SacB特性,改变温度与培养基中的蔗糖含量,筛选出合适的克隆。