節(jié)旋藻染色體外DNA的分布和相關(guān)基因的結(jié)構(gòu)及功能探究.pdf

1、節(jié)旋藻是目前產(chǎn)業(yè)化微藻中重要的經(jīng)濟(jì)藍(lán)藻，其分子遺傳學(xué)研究相對(duì)滯后。全基因組完成圖的拼接及其形態(tài)建成相關(guān)的科學(xué)問(wèn)題是節(jié)旋藻研究的熱點(diǎn)。本文以節(jié)旋藻染色體外DNA(exDNA)為研究核心，通過(guò)考察其在節(jié)旋藻中的分布情況，利用實(shí)驗(yàn)生物學(xué)和生物信息學(xué)的方法對(duì)其相關(guān)基因的結(jié)構(gòu)和功能進(jìn)行探究。
　　本研究主要包括以下內(nèi)容:
　　(1)針對(duì)多來(lái)源、多形態(tài)的藻株，通過(guò)單藻絲挑取，建立了18株節(jié)旋藻純培養(yǎng)體系;結(jié)合細(xì)胞形態(tài)學(xué)觀察，以16S r

2、RNA-ITS區(qū)基因作為分子標(biāo)記對(duì)藻株進(jìn)行相關(guān)序列測(cè)定和分子系統(tǒng)進(jìn)化分析。結(jié)果表明，純化藻株皆為鈍頂節(jié)旋藻，其中包含國(guó)內(nèi)4家產(chǎn)業(yè)化螺旋藻廠家的藻種，證實(shí)商品化的螺旋藻其生物學(xué)分類實(shí)為節(jié)旋藻。
　　(2)對(duì)6種節(jié)旋藻全基因組提取方法進(jìn)行比較研究，凍融CTAB法可以獲得包括exDNA在內(nèi)的高質(zhì)量基因組樣品;從待測(cè)藻株中發(fā)現(xiàn)7株節(jié)旋藻中含有exDNA，該核酸片段在節(jié)旋藻中廣泛分布且穩(wěn)定遺傳;核酸熱處理法研究表明，實(shí)驗(yàn)藻株exDNA均為共

3、價(jià)閉合環(huán)狀，且不同形態(tài)突變?cè)逯甑膃xDNA大小不同。
　　(3)對(duì)6個(gè)exDNA相關(guān)基因進(jìn)行比較基因組學(xué)分析，鑒定高度相似序列24個(gè)，每個(gè)基因在相應(yīng)全基因組序列中只有一個(gè)拷貝;相似性保守基序和氨基酸序列分析表明，來(lái)自不同節(jié)旋藻株的相似性蛋白主要有四種類型:GGDEF，GAF，PAS和HATPase_c，它們?cè)诩?xì)胞內(nèi)可能作為信號(hào)傳導(dǎo)分子參與藍(lán)藻的環(huán)境響應(yīng)。
　　(4)通過(guò)Real-time PCR技術(shù)探究節(jié)旋藻e(cuò)xDNA相關(guān)基