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鱼腥藻7120遗传转化的研究进展

微生物学通报 2010年第3期37卷 419-425页

作者：陈伟东王春梅施定基北京中医药大学中药学院北京100102 天津科技大学海洋科学与工程学院天津300450 中国科学院植物研究所北京100093

鱼腥藻7120作为模式生物被广泛用于光合、固氮、进化、代谢等基本生命现象的研究。近几年,对其基因工程的研究使人们看到它在医药、环保、能源等方面的应用潜力,但表达效率低是其发展的瓶颈。为了提高其表达效率,研究者从鱼腥藻7120的载... 详细信息

鱼腥藻7120作为模式生物被广泛用于光合、固氮、进化、代谢等基本生命现象的研究。近几年,对其基因工程的研究使人们看到它在医药、环保、能源等方面的应用潜力,但表达效率低是其发展的瓶颈。为了提高其表达效率,研究者从鱼腥藻7120的载体(包括启动子、复制子、选择标记基因等)的改进、目的基因的优化(密码子和SD序列)、宿主的改善、转化方法的改变等方面进行了大量探索,除了用于功能基因的研究,已经有几十个外源基因在鱼腥藻7120中表达。除了研究载体,诱变鱼腥藻7120形成有利于外源基因表达的突变体和摸索转基因蓝藻最佳生长条件和表达条件,可能是新的发展方向。

关键词：鱼腥藻7120 遗传转化基因工程载体

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鱼腥藻7120响应NaCl胁迫的光合特性

水生生物学报 2003年第1期27卷 74-77页

作者：欧阳叶新施定基黄开耀梁承邺胡鸿钧中国科学院武汉植物研究所武汉430074 中国科学院植物研究所北京100093 武汉大学生命科学院遗传系武汉430072 中国科学院华南植物研究所广州510650

NaCl胁迫处理丝状蓝藻鱼腥藻 712 0后光合特性的变化表明 :鱼腥藻 712 0的净光合放氧速率和呼吸速率随NaCl浓度的升高而降低 ,且浓度低于 0 .4mol/LNaCl时的降幅比高于 0 .4mol/LNaCl时的降幅小。加入 0 .4% (W /V)的蔗糖后可提高盐胁... 详细信息

NaCl胁迫处理丝状蓝藻鱼腥藻 712 0后光合特性的变化表明 :鱼腥藻 712 0的净光合放氧速率和呼吸速率随NaCl浓度的升高而降低 ,且浓度低于 0 .4mol/LNaCl时的降幅比高于 0 .4mol/LNaCl时的降幅小。加入 0 .4% (W /V)的蔗糖后可提高盐胁迫后的鱼腥藻 712 0的光合放氧速率。吸收光谱测定结果表明盐胁迫没有改变鱼腥藻 712 0的光合色素组成 ,但导致藻胆蛋白的总含量降低、类胡萝卜素含量增加。低温荧光发射光谱测定表明盐胁迫后改变了光能在两个光系统之间的分配 ,由藻胆蛋白吸收的光能向光系统Ⅱ传递受阻。荧光动力学分析表明光系统Ⅱ的光化学效率随盐浓度的增加而降低 ,表现出与光合放氧速率的一致性。

关键词：盐胁迫鱼腥藻7120 响应 NaCl胁迫光合特性

光强在鱼腥藻7120培养液中的衰减及其对藻细胞生长的影响

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化工冶金 2000年第4期21卷 384-388页

作者：康瑞娟蔡昭铃施定基中国科学院化工冶金研究所生化工程国家重点实验室北京100080 中国科学院植物研究所北京100093

研究了光强的衰减与鱼腥藻7120细胞浓度和光程的关系，并通过回归分析，得出了光强基于细胞密度和光路长度衰减的关联式，为预测培养过程中的光强变化和调控提供了依据. 同时，在15 L气升式反应器中，研究了恒定光强和渐变光强下藻细胞... 详细信息

研究了光强的衰减与鱼腥藻7120细胞浓度和光程的关系，并通过回归分析，得出了光强基于细胞密度和光路长度衰减的关联式，为预测培养过程中的光强变化和调控提供了依据. 同时，在15 L气升式反应器中，研究了恒定光强和渐变光强下藻细胞的生长情况，探讨了光强变化对藻细胞生长的影响，并对培养过程中细胞倍增时间作了比较，进一步说明了光强在藻细胞培养中的重要作用.

关键词：鱼腥藻7120 光生物反应器光衰减培养蓝藻

鱼腥藻7120中all1723基因的鉴定、性质及功能研究

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鱼腥藻7120中all1723基因的鉴定、性质及功能研究

作者：陈伟伟上海师范大学

学位级别：硕士

鱼腥藻7120是一种丝状体蓝藻,含营养细胞和异型胞,营养细胞能进行光合作用,异形胞可进行固氮作用,所以常被作为研究光合和固氮作用的模式生物之一。2001年,Kazusa DNA研究所完成对鱼腥藻7120全基因组的测序,随后该物种中许多基因产物的... 详细信息

鱼腥藻7120是一种丝状体蓝藻,含营养细胞和异型胞,营养细胞能进行光合作用,异形胞可进行固氮作用,所以常被作为研究光合和固氮作用的模式生物之一。2001年,Kazusa DNA研究所完成对鱼腥藻7120全基因组的测序,随后该物种中许多基因产物的功能也被相继测定,然而,仍有部分基因功能未被鉴定,如all1723的基因,对它的了解仍局限在生物信息学预测的结果,认为该基因产物是一个可能的醛缩酶。碳碳合成是有机化学中最重要的反应之一,由酶催化的碳碳合成由于其具有立体选择性催化底物的能力而被广泛应用于有机化合物的合成。在这个领域,由于醛缩酶催化的醛缩反应被应用于糖类、多羟基抗生素及其它许多具有生物活性的化合物的合成,因此近年来醛缩酶家族被很多学者关注。在醛缩酶家族中,最具代表性的是果糖-1, 6-二磷酸醛缩酶,它能催化果糖-1, 6-二磷酸、3-磷酸甘油醛和磷酸二羟丙酮之间的可逆反应。果糖-1, 6-二磷酸醛缩酶参与了生物体很多重要的代谢反应,是卡尔文循环中固定CO2后第一个催化由3C化合物转化为6C化合物的酶,处于第一个分支点上,同时它也是控制光合作用速率的重要酶之一。其次它也参与了糖酵解反应,这个代谢过程中果糖-1, 6-二磷酸醛缩酶的作用和卡尔文循环中正好相反,是将6C化合物转为3C化合物。另外它也参与了糖异生、磷酸戊糖途径等,它是生物体进行有氧代谢与无氧酵解的关键酶之一。因此本研究对鱼腥藻7120中这一可能的醛缩酶基因all1723的功能进行了鉴定,并进一步对其酶学性质与蛋白功能进行分析。结果显示,无论是生物信息学还是实验的手段均鉴定all1723基因产物是果糖-1, 6-二磷酸醛缩酶;all1723基因产物在pH8.0时活性最高,添加0.2mM的Mg2+时能极大地提高其活性,而1mM的EDTA会完全抑制其活性;利用同源重组获得all1723基因的敲除和过表达的突变株,并在DNA水平上鉴定正确,以便进一步的功能鉴定。

关键词：鱼腥藻7120 all1723基因鉴定性质功能研究

启动子Pcpcβ提高鱼腥藻7120中hGM-CSF基因表达效率的研究

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同方学位论文库

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西北植物学报 2008年第1期28卷 37-42页

作者：魏兰珍谭玮王全喜华东师范大学生命科学学院上海200062 上海师范大学生命与环境科学学院上海200234

利用聚球藻7002中编码藻蓝蛋白基因(cpcβ)的启动子(Pcpcβ),替代穿梭表达载体pDC-GM中的启动子PpsbA,启动外源人粒巨噬细胞集落刺激因子(hGM-CSF)基因在鱼腥藻7120中的表达。蛋白免疫印迹证实,在含Pcpcβ启动子的cGM藻株中,hGM-CSF基... 详细信息

利用聚球藻7002中编码藻蓝蛋白基因(cpcβ)的启动子(Pcpcβ),替代穿梭表达载体pDC-GM中的启动子PpsbA,启动外源人粒巨噬细胞集落刺激因子(hGM-CSF)基因在鱼腥藻7120中的表达。蛋白免疫印迹证实,在含Pcpcβ启动子的cGM藻株中,hGM-CSF基因的表达水平比原先构建的含PpsbA启动子的GM藻株中提高了90%,且该基因的高效表达对宿主细胞的生长未产生明显影响。结果表明,对于在蓝藻中表达hGM-CSF基因而言,Pcpcβ启动子可能是较适宜的强启动子之一。

关键词： cpcβ基因启动子人粒巨噬细胞集落刺激因子鱼腥藻7120

hGM-CSF基因穿梭表达载体的构建及其在鱼腥藻7120中的克隆

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植物研究 2005年第4期25卷 436-440页

作者：魏兰珍金锐马为民施定基甘人宝王全喜上海师范大学生命与环境科学学院上海200234 中国科学院上海生命科学研究院植物生理生态研究所中国科学院研究生院上海200032 中国科学院上海生命科学院生物化学研究所上海200031

人粒—巨噬细胞集落刺激因子(hGM-CSF)作为一种造血生长因子,能够刺激T细胞和巨噬细胞增殖、成熟和分化,具有极其重要的免疫调解功能。本研究运用PCR方法,从质粒pAG-MT-8中克隆该基因,并在其5′端添加有利于在蓝藻细胞中高效表达的SD序... 详细信息

人粒—巨噬细胞集落刺激因子(hGM-CSF)作为一种造血生长因子,能够刺激T细胞和巨噬细胞增殖、成熟和分化,具有极其重要的免疫调解功能。本研究运用PCR方法,从质粒pAG-MT-8中克隆该基因,并在其5′端添加有利于在蓝藻细胞中高效表达的SD序列,然后插入到表达载体(pRL-439)强启动子PpsbA的下游,进一步与穿梭表达载体pDC-08相连构建成穿梭表达载体pDC-GM。利用三亲接合转移方法将该穿梭表达载体(pDC-GM)转入丝状鱼腥藻7120,通过相应抗生素筛选后得到能稳定遗传的转基因藻。以该转基因藻的基因组DNA为模板进行PCR检测,结果表明hGM-CSF基因已转入鱼腥藻7120。这是首次尝试把蓝藻作为制备重组hGM-CSF的新宿主,具有潜在的经济价值和社会效益。

关键词：基因穿梭表达载体鱼腥藻7120 基因克隆人粒-巨噬细胞集落刺激因子造血生长因子

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环境因子对转基因鱼腥藻7120生长的影响

华南理工大学学报（自然科学版） 2000年第10期28卷 5-7页

作者：成静郑穗平郭勇华南理工大学食品与生物工程学院广东广州510640

研究了培养瓶规格、光照时间、光质以及温度对转基因鱼腥藻７１２０生长的影响，结果表明：在５％接种量下，培养瓶规格越小，越有利于藻体的生长；藻体的生长以每天１８ｈ的光暗交替的光照时间最好；单色光对藻体的生长以蓝光效果... 详细信息

研究了培养瓶规格、光照时间、光质以及温度对转基因鱼腥藻７１２０生长的影响，结果表明：在５％接种量下，培养瓶规格越小，越有利于藻体的生长；藻体的生长以每天１８ｈ的光暗交替的光照时间最好；单色光对藻体的生长以蓝光效果最好；藻体生长的最佳温度为２５～３０℃．

关键词：鱼腥藻7120 环境因子转基因蓝藻

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几种因素诱导鱼腥藻7120短藻丝体的形成

武汉植物学研究 2001年第5期19卷 403-408页

作者：欧阳叶新施定基胡鸿钧梁承邺中国科学院武汉植物研究所武汉430074 中国科学院植物研究所北京100093 中国科学院华南植物研究所广州510650

丝状蓝藻鱼腥藻 71 2 0 (Anabaena ***71 2 0 )中可成功表达外源基因 ,但其转化和表达效率不高 ,改变细胞的生理状态可能会影响外源基因的转化和表达效率。将鱼腥藻71 2 0营养藻丝体通过几种因素诱导形成短藻丝体 (具有 2 5个左右细胞 ... 详细信息

丝状蓝藻鱼腥藻 71 2 0 (Anabaena ***71 2 0 )中可成功表达外源基因 ,但其转化和表达效率不高 ,改变细胞的生理状态可能会影响外源基因的转化和表达效率。将鱼腥藻71 2 0营养藻丝体通过几种因素诱导形成短藻丝体 (具有 2 5个左右细胞 ) ,并对其光合活性进行了测定。结果表明 :红光和高温对鱼腥藻 71 2 0短藻丝体较为有效 ,且红光诱导在 48h时 ,短藻丝体细胞数占总细胞数的比例达到 85 %;DCMU单独诱导效果不明显 ,适当浓度的DCMU+红光诱导时诱导效率略有增加 ;高温以 45℃诱导 1 2 h比例最高 ,约达 87%;高温45℃诱导时 ,对数生长后期的鱼腥藻 71 2 0较易形成短藻丝体。光合活性测定结果显示 ,诱导形成的短藻丝体光合放氧速率比正常营养藻丝体的低 ,这种具有光合放氧能力的短藻丝体显示出作为表达外源基因受体的可能性。

关键词：鱼腥藻7120 红光高温藻殖段 DCMU 短藻丝体形成诱导因素

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在鱼腥藻7120中建立反义glnA系统

植物生理学报（0257-4829) 1998年第3期24卷 225-232页

作者：秦京东施定基徐旭东张金栋郭平仲汤佩松中国科学院植物研究所美国密执安州立大学国家植物学实验室首都师范大学生物系北京100037

应用反义技术对鱼腥藻7120切的内源glnA基因的表达进行调控，首次获得了人工反义系统的蓝藻品系。先从编码谷酰胺合成酶（GS）的基因glnA中取得部分结构基因片段，与表达质粒载体pRL-439及穿梭质粒载体pDC－8相连接。通过酶切鉴定筛选... 详细信息

应用反义技术对鱼腥藻7120切的内源glnA基因的表达进行调控，首次获得了人工反义系统的蓝藻品系。先从编码谷酰胺合成酶（GS）的基因glnA中取得部分结构基因片段，与表达质粒载体pRL-439及穿梭质粒载体pDC－8相连接。通过酶切鉴定筛选出反向克隆的穿梭表达质粒pDC－AM，然后应用三亲接合转移法把它转入鱼腥藻对7120.通过新霉素筛选，酶谱鉴定，斑点杂交，质粒的交叉转化以及内源glnA基因表达的GS活性分析，GS相关的胞外泌氨分析及所获藻株的形态学变化，证明已在鱼腥藻7120中建立了人工反义glnA基因的品系。

关键词：反义glnA系统 GS 鱼腥藻7120 泌氨代谢调控