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1,3-丙二醇是一种重要的化工原料。生物法发酵生产1,3-丙二醇已经成为目前诸多科学家研究的热点。提高对高浓度1,3-丙二醇的耐受性是提高1,3-丙二醇产率的重要手段。 本文完成了来源于肺炎克氏杆菌编码1,3-丙二醇氧化还原酶的dhaT基因的克隆。首先利用Primer软件设计引物,其中上游引物P1为:5’-GGCCCATATGAGCTATCGTATGTTTGATTATC-3’,下游引物P2为:5’-ACTTGGATCCTCAGAATGCCTGGCGGAAAAT-3’,然后我们结合单因素法和均匀设计分别对多个影响因素进行考察,确定了从K.pneumoniae中利用PCR扩增获得目的基因的最优反应体系(20μL体系中包括50ng DNA模板,160μmol·L-1each dNTP,1.1μmol·L-1引物P1+P2,2μmol·L-1 MgCl2,2μL10×缓.冲液和1 U Taq DNA聚合酶,进行95℃300s→95℃ 60s,64℃ 70s,72℃ 120s,进行30个循环→72℃ 300s),并运用生物信息学对dhaT基因及其编码蛋白进行分析、预测。发现该酶的pI值是5.94,分子量为41.5 kD,另外PDOR在核苷酸和氨基酸水平上保守性均较好,具有6个连续的β-折叠,在其氨基酸序列上发现Fe-NAD的结合位点,于是推测PDOR属于NAD辅酶依赖性甘油脱氢酶家族Ⅲ离子激活型脱氢酶。 本文针对构建突变文库的方法——易错PCR和DNA重排的反应体系进行了考察,运用均匀设计确定适合目的基因最优反应体系(20μL中加入7mmol·L-1MgCl2,0.5 mmol·L-1 MnCl2,dATP:dGTP:dTTP:dCTP=0.2 mmol·L-1:0.2 mmol·L-1:1 mmol·L-1:1 mmol·L-1,37.5pmol·L-1引物,2μL 10×缓冲液和1 U Taq DNA聚合酶进行30个循环94℃ 30s,55℃ 30s,72C 20min→72℃ 10 min反应),同时确定了DNA重排中关键的第一步DNaseⅠ酶切反应的最佳体系(20 μL体系中消化约200ng的DNA样品,需0.25mmol·L-1MgCl2,50mmol·L-1Tris-HCl(pH7.4),0.75mmol·L-1MnCl2,0.0007 U DNase I,15℃下反应14min,然后80℃ 10min)。利用PDOR的脱氢酶特性,构建NAD+/NADH+H+辅酶再生和显色反应偶联体系作为筛选手段,并且20g·L-11,3-丙二醇作为筛选的压力起点。