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漆酶是一种含铜的多酚氧化酶,因具有广泛的底物特异性,受到各个工业应用领域的青睐,但是漆酶的产业化应用受到漆酶合成效率低下的限制。实验室前期选育获得了一株高产漆酶的齿毛菌(Cerrenasp.)HYB07菌株,其漆酶的高效合成仅需要铜离子和高碳氮水平。已经解析了 HYB07菌株中8条漆酶的序列、性质和转录谱,并将固定化漆酶应用于有机污染物的降解和脱毒。为了从分子水平上解析漆酶的转录调控机制,本课题对HYB07菌株的基因组和转录组进行测序,得到了 5条新的漆酶基因,并筛选得到与铜离子响应有关的CUF1转录因子;利用农杆菌转化得到pCAMBIA1302-cuf1阳性转化子。具体研究结果如下:1、基因组测序结果表明:HYB07菌株的基因组大小为44.2 Mb,GC含量为50.65%,共预测出8936个基因。根据数据库注释信息,共有15条漆酶基因序列,经Blast比对分析其中2条为铁氧化酶,另外13条均为漆酶同工酶。Cerrena sp.HYB07与Cerrena unicolor 303 比较基因组学分析表明,HYB07与Cerre a unicolor 303 相似性较低。2、利用转录组学研究在不同培养基(高氮高碳添加Cu2+,高氮低碳添加Cu2+和高氮高碳不添加Cu2+)中差异表达的基因,并进行qPCR验证。筛选到一个与铜离子响应有关的CUF1转录因子,其在不添加Cu2+的条件下表达量上调了 22.42倍。3、基于转录组和基因组序列,克隆得到5条新的漆酶cDNA序列,加上实验室前期获得的8条漆酶同工酶,这13个漆酶同工酶组成HYB07漆酶家族。使用生物信息学软件,分析漆酶家族内含子特点、编码区序列和特征序列。4、克隆得到cuf1基因及其cDNA序列。构建pCAMBIA1302-cuf1过表达载体,并利用农杆菌转化齿毛菌。经筛选鉴定,获得一个pCAMBIA1302-cuf1阳性转化子。在不含铜的培养基中,pCAMBIA1302-cuf1阳性转化子酶活是野生型酶活的23～55倍;在含铜(250μM)的培养基中,pCAMBIA1302-cuf1阳性转化子酶活是野生型酶活的1.7～3.7 倍。本课题的研究成果为后续进一步研究漆酶的转录调控机制奠定基础。