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《蟲草素生物合成相關(guān)基因RNR的克隆及功能驗證研究》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、(藥學(xué)院)二○一八屆碩士研究生學(xué)位論文蟲草素生物合成相關(guān)基因RNR的克隆及功能驗證研究CloningandFunctionalVerificationofRNRGeneRelatedtoCordycepinBiosynthesis研究生姓名:王玉賢指導(dǎo)教師:國錦琳教授學(xué)科專業(yè):生藥學(xué)二○一八年五月成都中醫(yī)藥大學(xué)(藥學(xué)院)二0一八屆碩士研究生學(xué)位論文蟲草素生物合成相關(guān)基因RNR的克隆及功能驗證研究CloningandFunctionalVerificationofGenesRelatedtoCordycep
2、inBiosynthesis研究生姓名:王玉賢指導(dǎo)教師:國錦琳教授學(xué)科專業(yè):生藥學(xué)二○一八年五月學(xué)位論文蟲草素生物合成相關(guān)基因的克隆與功能驗證研究CloningandFunctionalVerificationofGeneRelatedtoCordycepinBiosynthesis王玉賢指導(dǎo)教師姓名:國錦琳教授申請學(xué)位級別:碩士專業(yè)名稱:生藥學(xué)論文提交時間:2018.5論文答辯時間:2018.5.25二○一八年五月本研究在國家自然科學(xué)基金(No.81373920)、四川省中醫(yī)管理局川產(chǎn)道地藥材大品種項目
3、、成都市科技計劃項目(2015-HM01-00205-SF)資助下完成。成都中醫(yī)藥大學(xué)藥學(xué)院2018屆碩士研究生學(xué)位論文摘要蟲草是蟲草屬(Cordyceps(Fr.)Link)真菌寄生于昆蟲、蜘蛛和大團囊菌屬(ElaphomycesNees&Fr.)的某些地下種類上,在一定的條件下形成子實體而呈現(xiàn)的蟲菌復(fù)合體,冬蟲夏草和蛹蟲草是蟲草的典型代表。冬蟲夏草(Cordycepssinensis)是我國傳統(tǒng)名貴中藥,蛹蟲草(Cordycepsmilitaris(Fr.)Link)具有與其相似的藥用價值,蟲草素為兩
4、者有效成分之一,也是第一個從真菌里發(fā)現(xiàn)的核苷類抗菌素,具有很強的抗菌、抗腫瘤、免疫調(diào)節(jié)及抗炎等作用,有良好的臨床應(yīng)用前景。一直以來,蟲草素的藥理作用是研究的熱點,但由于其含量低、提取效率不高,難以大規(guī)模生產(chǎn)和應(yīng)用。揭示蟲草素生物合機制,采用合成生物學(xué)等方法高效獲得蟲草素是當下的研究熱點和出路。本研究以課題組前期對冬蟲夏草子實體轉(zhuǎn)錄組分析預(yù)測的蟲草素合成途徑及挖掘到的關(guān)鍵酶核糖核苷酸還原酶—RNR為研究對象,對冬蟲夏草RNR大小亞基進行cDNA克隆,通過根癌農(nóng)桿菌介導(dǎo)法轉(zhuǎn)化蛹蟲草菌探究其與蟲草素合成的關(guān)系。
5、由于冬蟲夏草生長周期長,生長條件特殊,尚無成功構(gòu)建遺傳轉(zhuǎn)化體系的報道,而蛹蟲草菌遺傳轉(zhuǎn)化體系構(gòu)建研究相對成熟,且冬蟲夏草RNR大小亞基與蛹蟲草菌RNRL(GI:573978269)和RNRM(GI:573986094)氨基酸序列相似率分別為99%和97%,冬蟲夏草和蛹蟲草RNR大小亞基序列高度保守,故本實驗選用蛹蟲草菌構(gòu)建遺傳轉(zhuǎn)化體系,對蟲草素合成的關(guān)鍵酶RNR進行功能驗證。利用PCR技術(shù)克隆冬蟲夏草子實體RNR的大小亞基基因cDNA全長。RNRL和RNRM基因末端分別加入FLAG標簽,并在基因兩端設(shè)計添
6、加相應(yīng)的酶切位點,利用分子生物學(xué)方法,成功構(gòu)建了三個重組質(zhì)粒,分別為:pCAMBIA1300-35S-RNRM、pCAMBIA1300-35S-RNRL、pCAMBIA1300-35S-RNRM-35S-RNRL。采用根癌農(nóng)桿菌介導(dǎo)的方法成功將3個重組質(zhì)粒的T-DNA片段分別整合到蛹蟲草菌基因組中,篩選、鑒定,獲得3組重組蛹蟲草菌株分別為:CM-M、CM-L及CM-M-L,即分別整合了RNRM、RNRL及同時整合了RNRM與RNRL基因的蛹蟲草菌。利用熒光定量PCR及WesternBlot法對目的基因進行
7、mRNA和蛋白表達水平的檢測,結(jié)果顯示目的基因均在轉(zhuǎn)化菌株里成功表達。I成都中醫(yī)藥大學(xué)藥學(xué)院2018屆碩士研究生學(xué)位論文利用HPLC法檢測3組重組菌株及對照組的蟲草素含量,結(jié)果發(fā)現(xiàn):CM-M較對照組,蟲草素含量明顯升高,在第10天時,其表達量為對照組的1.8倍,CM-L較對照組無明顯變化,CM-M-L較對照組蟲草素含量低,推測RNRM基因可能對蟲草素合成發(fā)揮重要作用,而RNRM與RNRL同時存在時形成RNR全酶,更傾向于還原腺苷,形成2'-脫氧腺苷,與蟲草素合成途徑形成競爭。因此,本研究認為腺苷為蟲草素和
8、2'-脫氧腺苷的共同前體物質(zhì),RNR小亞基在蟲草素合成途徑中起著重要作用,蟲草素合成途徑可能與腺苷代謝途徑存在競爭關(guān)系,但RNRM在蟲草素合成過程中的作用機制有待進一步深入探究。關(guān)鍵詞:冬蟲夏草;蛹蟲草;核糖核苷酸還原酶RNR;遺傳轉(zhuǎn)化;蟲草素生物合成II成都中醫(yī)藥大學(xué)藥學(xué)院2018屆碩士研究生學(xué)位論文ABSTRACTCordycepsisacomplexofcordycepsfungus,whichisparasiticon