螺旋藻丝氨酸/苏氨酸激酶基因家族的克隆与表达分析

作     者：田李 

作者单位：中国科学院研究生院（海洋研究所） 

学位级别：硕士

导师姓名：秦松

授予年度：2008年

学科分类：0710[理学-生物学] 07[理学] 071007[理学-遗传学] 

主      题：钝顶螺旋藻 丝氨酸/苏氨酸激酶 基因文库 克隆 RT-PCR 

摘      要：钝顶螺旋藻(Spirulina platensis),是丝状不形成异型胞的蓝藻,由于其所蕴涵的高品质营养成分而成为具有重要经济价值的微藻。丝氨酸/苏氨酸激酶(serine/threonine kinases,STK)系统在蓝藻的信号转导中发挥了重要作用,推测该系统可能参与了钝顶螺旋藻的信号转导并在其环境适应中起重要作用。温度是钝顶螺旋藻大规模养殖的主要限制性因素。本文根据6株丝状蓝藻STK基因的保守区设计简并引物,克隆了钝顶螺旋藻的一个STK基因序列,并初步从STK激酶基因家族的角度探索了钝顶螺旋藻对42℃高温和15℃低温环境的适应。主要结果如下: 1.以本实验室构建的螺旋藻基因组草图为基础,在基因组水平上研究了钝顶螺旋藻STK基因家族的特点。本地同源性搜索发现钝顶螺旋藻草图中STK基因家族共包含33个基因,这些基因基于蛋白结构域分析可以分为三大类群。序列保守性分析发现,钝顶螺旋藻STK激酶具有与真核STK激酶相同的保守域,此外钝顶螺旋藻STK激酶还具有特有的保守氨基酸。 2.构建了插入片段为1-2kb的螺旋藻基因组文库。基于该文库用简并引物PCR的方法得到了一条钝顶螺旋藻STK基因的5′端长度为504bp的基因组序列。 3.跨膜蛋白是信号转导的第一阶段,我们设置了42℃高温和15℃低温来诱导螺旋藻,对其中7个跨膜STK基因进行了初步半定量RT-PCR分析,结果显示STK2103在不同温度下表达量不同,推测该蛋白参与了螺旋藻温度相关的信号转导过程。 本文将生物信息学分析与实验验证相结合,为螺旋藻的信号转导研究提供了线索。