在莱茵衣藻叶绿体中的虾青素合成

摘要

莱茵衣藻(Chlamydomonas reinhardtii)是一种遗传机制已研究得比较清楚的模式生物。本文研究目的是转化莱茵衣藻叶绿体来生产虾青素(Astaxanthin)，其中β-茄红素环化酶、β-胡萝卜素羰基化酶和β-胡萝卜素羟基化酶是虾青素生物合成途径中关键酶。由于茄红素经过环化酶反应后生成的β-胡萝卜素既能和羰基化酶(CrtW)反应也能和羟基化酶(CrtZ)反应，β-胡萝卜素先和羟基化酶反应后生成玉米黄素，玉米黄素很难再和羰基化酶反应生成虾青素。因此我们尝试用融合蛋白的方法，就是让β-茄红素经环化酶生成β-胡萝卜素后能立即遇到羰基化酶，直接将β-茄红素转化为角黄素。然后将角黄素转化为虾青素，减少中间产物的累积，转化效率得到提高。本研究课题是通过融合表达β-茄红素环化酶和β-胡萝卜素羰基化酶，来提高虾青素的生产效率。进一步运用基因枪转化法将β-茄红素环化酶基因（Nlyc）和β-胡萝卜素羰基化酶基因(crtw)，转入莱茵衣藻的叶绿体中，经过含100 mg/L壮观霉素固体培养基筛选可以得到转化株。表明目标基因在衣藻转化子中得到表达。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 莱茵衣藻简介

1．1．1 莱茵衣藻基因组

1．1．2 基因工程技术

1．1．3 莱茵衣藻在其他方面的研究

1．2 虾青素简介

1．2．1 虾青素来源

1．2．2 虾青素的结构

1．2．3 虾青素的提取与分析

1．2．4 虾青素的储存和稳定性

1．2．5 虾青素的生物活性

1．2．6 本章小结

第二章 研宄思路与实验设计

2．1 引言

2．2 流程设计

2．3 融合表达linker的设计

2．3．1 三种酶的亲水性预溯

2．4 引物设计

2．5 本章小结

第三章 融合表达载体pHL-107和非融合表达载体pHL-108的构建

3．1 实验仪器设备与材料

3．1．1 仪器与主要设各

3．1．2 菌株和质粒

3．1．3 工具酶与试剂

3．1．4 主要试剂的配置方法

3．2 实验方法

3．2．1 大肠杆菌感受态细胞的制备

3．2．2 质粒pHL-101的构建

3．2．3 质粒pHL-101结果分析

3．2．4 质粒pHL-102的构建

3．2．5 质粒pHL-102结果分析

3．2．6 质粒pHL-103的构建

3．2．7 质粒pHL-103结果分析

3．2．8 质粒pHL-106的构建

3．2．9 质粒pHL-106结果分析

3．2．10 质粒pHL-107的构建

3．2．11 质粒pHL-107结果分析

3．2．12 质粒pHL-108的构建

3．2．13 质粒pHL-108结果分析

3．3 本章小结

第四章 构建好的载体在E．coli体系中表达

4．1 引言

4．2 实验仪器设备与材料

4．2．1 仪器与主要设备

4．2．2 试剂

4．2．3 载体的转化表达

4．2．4 将表达载体转入能生产β-茄红素的宿主细胞

4．2．5 HPLC分析

4．3 本章小结

第五章 莱茵衣藻叶绿体中表达载体的构建

5．1 引言

5．2 pHL-112表达载体的构建

5．2．1 实验仪器设备与材料

5．2．2 实验方法

5．2．3 质粒pHL-111的构建

5．2．4 质粒pHL-111结果分析

5．2．5 质粒pHL-112的构建

5．2．6 质粒pHL-112结果分析

5．3 质粒pHL-112在衣藻叶绿体中的表达

5．3．1 实验仪器设备与材料

5．3．2 实验方法

5．3．3 结果与分析

5．4 本章小结

第六章 总结与展望

6．1 总结

6．2 展望

致谢

参考文献