1. 研究目的与意义、国内外研究现状(文献综述)
1. 研究意义: 本课题主要研究从杭具转录组数据库中获得一条全长黄酮醇合成酶基因,使用原核表达技术,以大肠杆菌作为宿主表达出重组的黄酮醇合成酶蛋白。
从而进一步研究其功能,为从分子水平调控杭菊黄酮醇成分代谢打下基础。
2. 研究概况2.1 杭菊的研究概况杭菊(Chrysanthemum morifoliumcv. 'Hangju')是《中国药典》(2015年版)收录的药用菊花五种栽培品系之一,具散风清热,平肝明目,清热解毒等功效[1]。
2. 研究的基本内容和问题
研究目标:本课题目标克隆杭菊FLS基因,进行生物信息学分析,并利用原核表达技术诱导其重组融合蛋白,并确定其特定的酶活性。
研究内容:1. 从杭菊中筛选并获得出CmFLS基因的核苷酸序列,进行对比。
2. 成功构建杭菊中目的基因的原核表达载体构建拟解决的关键问题:1. 与杭菊黄酮醇的代谢总量相关的黄酮醇合成酶的表达;2. 寻找适当的基因工程策略及生物反应器技术以获得黄酮醇。
3. 研究的方法与方案
研究方法及实验方案: 1.目的基因的简单生物信息学分析:将本课题组利用RACE法获得的CmFLS(GenBank accession number: MF124607)基因的核苷酸序列和推导的氨基酸序列分别在NCBI 网站(https://blast.ncbi.nlm.nih.gov/Blast.cgi) 进行核苷酸序列比对(BLASTn)、氨基酸序列比对(BLASTp);用Prot Param程序(http:/ /au.expasy.org/tools/protparam.html) 预测该氨基酸序列的相对分子质量和理论等电点(pI)。
2.原核表达载体的构建: 以pRACE CmFLS重组质粒为模板,设计带酶切位点的引物,扩增CmFLS的CDS区(去除终止密码子),退火温度56℃,35个循环,其他方法与程序参照PrimeSTAR GXL DNA Polymerase用户使用说明执行。
PCR产物进行琼脂糖电泳验证后割胶回收,胶回收产物连 pESAY-Blunt载体后转化DH5α感受态细胞,蓝白斑筛选后进行菌液PCR验证,阳性克隆送公司测序。
4. 研究创新点
黄酮醇及其糖苷是杭菊药用品质形成的重要物质,也是植物自身重要的一种次生代谢物质,而黄酮醇合成酶是黄酮醇及其糖苷合成途径中的关键酶,且在多种植物中已被克隆和鉴定。
本实验成功克隆了杭菊的FLS基因并构建了原核表达载体,同时对其表达的重组融合蛋白进行了体外活性分析,这将有助于更好地理解CmFLS在分子水平上如何在黄酮醇的合成过程中发挥作用的。
5. 研究计划与进展
研究计划及预期进展2017.10-2017.11:查阅相关文献,熟悉相关试验方法及背景知识,准备实验方案。
2017.11-2018.1:进行预实验,完善试验方案,再开展正式实验。
2018.1-2018.4:对实验进行完善,对实验数据进行分析。
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