2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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文檔簡介

1、碳酸酐酶(carbonic anhydrase,CA)是海洋浮游植物CO2濃縮機(jī)制(carbon dioxide concentrating mechanism, CCM)的重要組成部分,在浮游植物碳運(yùn)輸和碳代謝中起著非常重要的作用。它最基本的功能是催化HCO3-與CO2之間的相互轉(zhuǎn)換,為Rubisco羧化酶提供充足的CO2底物。藻類植物中含有多種不同類型和數(shù)目的CA,盡管它們的一級結(jié)構(gòu)不同,但催化機(jī)制類似,活性位點(diǎn)結(jié)合有鋅離子或鎘離子

2、。
  本研究以蛋白核小球藻(Chlorella pyrenoidosa)820為實(shí)驗(yàn)材料,首先利用二代高通量測序技術(shù)對其進(jìn)行了轉(zhuǎn)錄組測序(RNA-Seq),分析了該藻中 CA的類型與數(shù)目;再通過生物信息學(xué)方法分析了其中3種亞型CA所編碼蛋白的理化性質(zhì)、亞細(xì)胞定位和高級結(jié)構(gòu)等;最后研究了兩種無機(jī)碳—CO2及HCO3-及鹽度對藻生長、CA活性及其基因(ca)表達(dá)的影響。希望該研究可以為揭示小球藻中CCM的作用方式與途徑提供參考。

3、r>  蛋白核小球藻820經(jīng)轉(zhuǎn)錄組測序后得到4.71G的核苷酸序列,經(jīng)過組裝得到36,826個unigenes,以e-value小于1e-5作為匹配的標(biāo)準(zhǔn),共有23,015個unigenes分別在NR, NT, SwissProt, KEGG, COG和GO數(shù)據(jù)庫中得到了注釋。對以上的注釋序列中共搜索到21條可能的蛋白核小球藻ca基因。
  從21條ca基因中選取3條不同亞型序列進(jìn)行生物信息學(xué)分析。結(jié)果表明蛋白核小球藻α-CA、β

4、-CA、γ-CA蛋白分子量分別為28.9 kDa、34.9 kDa和24.8 kDa,均為酸性、微親水和脂溶性蛋白。α-CA可以檢測到強(qiáng)的跨膜結(jié)構(gòu)和信號肽區(qū)域,推測為胞外CA。β-CA和γ-CA無可信的跨膜結(jié)構(gòu)域和信號肽區(qū)域,推測β-CA可能位于細(xì)胞質(zhì)或葉綠體基質(zhì)中,而γ-CA位于線粒體基質(zhì)中。二級結(jié)構(gòu)預(yù)測結(jié)果表明α-CA中無規(guī)則卷曲所占百分比最高(64.66%),β-CA中α螺旋和無規(guī)則卷曲分別為44.76%和44.13%,而γ-CA

5、中α螺旋和無規(guī)則卷曲含量分別為39.48%和40.34%。三級結(jié)構(gòu)預(yù)測表明α-CA折疊較松散,β-CA、γ-CA折疊程度較緊密,且γ-CA具有反復(fù)折疊的結(jié)構(gòu)。
  本文比較了兩種無機(jī)碳(CO2和HCO3-)對蛋白核小球藻生長、碳酸酐酶活性及其3種亞型ca基因表達(dá)的影響。結(jié)果表明,兩倍空氣CO2濃度培養(yǎng)藻密度可達(dá)正??諝釩O2濃度的1.23倍,但其CA活性較低,第8 d為正??諝釩O2濃度的0.41倍,α-ca和γ-ca基因表達(dá)量比

6、正??諝釩O2略有升高。在0-10 mmol/L HCO3-范圍內(nèi)蛋白核小球藻隨HCO3-升高生長加快,CA活性在5 mmol/L HCO3-最高,而3種亞型ca基因表達(dá)量在1 mmol/L HCO3-處理組最高。
  本文還研究了鹽度對蛋白核小球藻生長、胞外碳酸酐酶活性及其3種亞型CA基因表達(dá)的影響。結(jié)果表明,15和30鹽度培養(yǎng)藻生長較快,45鹽度藻細(xì)胞密度降為15鹽度的0.83倍;CA活性隨著鹽度增加而降低,45鹽度長時間處理

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