深黄被孢霉高产花生四烯酸功能基因的筛选及分子机理研究

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项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    31171657
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    64.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    C2003.食品微生物学
  • 结题年份:
    2015
  • 批准年份:
    2011
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2012-01-01 至2015-12-31

项目摘要

花生四烯酸具有广泛的生物活性和重要的保健功能。发酵法生产花生四烯酸易形成大规模生产,是制备花生四烯酸的良好途径。国内外研究主要集中在高产花生四烯酸的菌种选育及发酵调控等方面,利用基因工程技术对花生四烯酸合成代谢途径进行有针对性的、定向的调控,成为发酵法生产花生四烯酸技术的关键。本项目拟以花生四烯酸产生菌深黄被孢霉作为研究对象,利用抑制消减杂交技术构建不同花生四烯酸产量的深黄被孢霉消减cDNA文库,采用反向斑点杂交技术对该文库进行差异表达基因的筛选和鉴定,并对筛选的差异表达未知基因进行功能分析,同时对花生四烯酸合成途经中的功能基因表达模式进行研究,从而获得不同花生四烯酸产量的深黄被孢霉基因表达变化的信息,在此基础上探明深黄被孢霉高产花生四烯酸的分子机理,为进一步对菌株进行代谢途径的改造提供科学依据,为大幅度提高花生四烯酸发酵生产水平提供理论参考。

结项摘要

本项目按照计划书中的要求开展了工作,已完成各项研究内容和目标,具体情况如下:(1)以深黄被孢霉3.3410为出发菌株,采用紫外诱变原生质体方法进行花生四烯酸高产菌株的筛选,确定原生质体制备条件和紫外诱变剂量。利用气相色谱分析突变株的ARA含量,突变株YZ-124的ARA产量最高,为4.72 g/L,其ARA产量比原始菌株As3.3410提高576%,并且遗传性能稳定。(2)采用抑制消减杂交技术,以深黄被孢霉原始菌株和高产ARA诱变菌株为试验材料构建消减cDNA文库,挑取430个克隆进行PCR筛选,获得388个阳性克隆。(3)采用斑点杂交对消减cDNA文库的阳性克隆进一步筛选,获得113条表达序列标签(ESTs),其中59条ESTs序列为数据库中的已知基因, 54条ESTs为未知基因。将已知ESTs序列进行GO功能分类分析发现,28个基因参与生物学功能,31个基因与分子功能相关。(4)采用荧光定量PCR方法比较不同ARA产量的5株深黄被孢霉的7 d培养物和YZ-124的3~8 d培养物的△5、△6-脱饱和酶基因的mRNA转录表达水平及其ARA产量,结果表明:△5、△6-脱饱和酶基因的mRNA表达量与培养物油脂中ARA含量具有一定的相关性。(5) 将pREDi通过PEG/CaCl2原生质体转化法转入到深黄被孢霉高产ARA菌株中进行表达,构建了△5、△6-脱饱和酶和UG1的RNA干扰载体pRed△5i、pRed△6i和pRedUG1i。(6)利用实时荧光定量PCR方法检测RNA干扰效果,比较目标基因的敲减率和ARA产量,发现△5、△6-脱饱和酶影响深黄被孢霉生产ARA,而未知基因UG1对ARA的产量没有影响。(7)利用RT-PCR和基因克隆的方法获得了5株深黄被孢霉的△5、△6-脱饱和酶基因的完整cDNA,对其进行序列比对分析,发现深黄被孢霉诱变菌株的核苷酸序列与原始菌株相比有少数突变,而氨基酸序列同源性相对较低,且诱变菌株的蛋白质结构发生了一定程度的变化。以上实验结果证实深黄被孢霉生产ARA的过程中有很多基因的表达量发生显著变化,获得了不同ARA产量的深黄被孢霉的功能基因表达变化的信息,研究成果为进一步对菌株进行代谢途径的改造提供科学依据,为大幅度提高ARA发酵生产水平提供理论参考。

项目成果

期刊论文数量(19)
专著数量(1)
科研奖励数量(1)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
深黄被孢霉高产菌株差异表达未知基因UG1 RNAi 表达质粒的构建
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2014
  • 期刊:
    中国生物制品学杂志
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    常园园;姚笛;于长青
  • 通讯作者:
    于长青
负载Ag~+ D72树脂色谱柱分离纯化花生四烯酸工艺的建立
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2013
  • 期刊:
    中国生物制品学杂志
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    齐佳;于长青
  • 通讯作者:
    于长青
模拟移动床色谱分离纯化花生四烯酸甲酯
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
    中国粮油学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    于长青;齐佳
  • 通讯作者:
    齐佳
响应面法优化深黄被孢霉发酵生产花生四烯酸的培养基条件
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2012
  • 期刊:
    食品工业科技
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    于新新;于长青
  • 通讯作者:
    于长青
深黄被孢霉高产花生四烯酸菌株的紫外诱变原生质体育种
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2009
  • 期刊:
    微生物学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    于长青;李丽娜;Changqing Yu~*,Lina Li(College of Food Science,Heilongjiang A
  • 通讯作者:
    Changqing Yu~*,Lina Li(College of Food Science,Heilongjiang A

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其他文献

脯氨酸羟化酶2对脂肪间充质干细胞旁分泌介导的心肌保护的影响
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    曾春雨
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  • 通讯作者:
    单路娟
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  • 发表时间:
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  • 期刊:
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  • 影响因子:
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  • 作者:
    胡忠军;于长青;徐宏发*;王淯
  • 通讯作者:
    王淯
ERK1/2通路在TIMP-1抑制大鼠肾小
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
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  • 期刊:
    中国实用内科杂志 2006年10月第26卷第20期:1606-1609
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    孙艳玲;*林洪丽;于长青;王玲
  • 通讯作者:
    王玲
金雀异黄素对围绝经期小鼠卵巢和子宫组织中芳香化酶和FSHR的调控作用
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    10.16429/j.1009-7848.2017.08.012
  • 发表时间:
    2017
  • 期刊:
    中国食品学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    迟晓星;甄井龙;张涛;于长青;张东杰
  • 通讯作者:
    张东杰

其他文献

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课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

科学问题:TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达?
前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

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          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
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