灵芝TR6号菌株漆酶差异表达相关基因片段的克隆及其序列分析

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真菌漆酶(Laccase,EC.1.10.3.2)是一种含铜的多酚氧化还原酶,具有降解木质素、去除酚类和芳胺类化合物毒性等作用,在环境保护、造纸工业、食品工业上具有广阔的应用前景。本研究采用改良的cDNA-AFLP技术克隆灵芝TR6号菌株漆酶差异表达相关基因片段,通过Blast比对,并用半定量RT-PCR方法检测,初步探讨了漆酶基因表达的调控机制。 1.在进行预扩增和选择性扩增时,连接产物稀释5倍,预扩增效果最好;预扩增产物稀释10倍,选择性扩增的效果最好; 2.EcoRⅠ单酶切cDNA-AFLP,获得了13条差异片段,AseⅠ单酶切cDNA-AFLP,得到了34条,共获得了47条差异片段,其中有33条可以找到同源性序列,编码20种不同的功能蛋白。这些蛋白可以分为7个功能组:①与漆酶功能类似的蛋白(PRE1、PRA1、PRA3、PRA4、PRA6、PRA21、PRA24、PRA34);②影响漆酶活性的蛋白(PRE12);⑨代谢相关的蛋白(PRE11、PRE13、PRA16、PRA17);④信号传导相关蛋白(PRA5、PRA8、PRA25、PRA33);⑤表达调控蛋白(PRE2、PRE3、PRE4、PRE8、PRE10、PRA2、PRA22、PRA28);⑥转运功能蛋白(PRA11、PRA12、PRA32);⑦DNA修复功能蛋白(PRA23)。其中锌指蛋白、细胞周期依赖蛋白、钙离子转运蛋白、接触反应亚基、转录催化因子、泛素、尿素酶、丝/苏氨酸激酶是对菌株产酶有积极作用的转录调控蛋白;与代谢相关的蛋白和信号传导蛋白如过氧化酶、金属依赖脱氢酶、乙醇脱氢酶等,主要是对菌株的生长进行调节,间接的在DNA水平起调控作用;剩余的片段在NCBI上没有找到同源性序列,其在漆酶基因表达调控方面的作用目前难以判断。 3.采用半定量RT-PCR方法,鉴定了TR6号菌株3个特异片段(PRA3、PRE4、PRA12)在培养的第8d、第12d、第16d的表达情况及其与漆酶基因表达的关系。结果表明,PRA3(编码细胞色素氧化酶)只在不含铜离子、低漆酶酶活的培养基中表达,其表达量与漆酶基因的表达量成负相关;PRE4(编码细胞周期依赖蛋白激酶)只在含铜离子、胰蛋白胨为氮源、高漆酶酶活的培养基中表达,其表达量与漆酶基因的表达量成正相关;PRA12(编码一种与代谢相关的、维持细胞内氧化还原平衡的金属离子转运酶),只在含铜离子的培养基中表达,与铜离子的作用有关,其表达量与漆酶基因的表达量成一定程度的正相关。
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