節(jié)旋藻染色體外DNA的分布和相關基因的結(jié)構(gòu)及功能探究.pdf

1、節(jié)旋藻是目前產(chǎn)業(yè)化微藻中重要的經(jīng)濟藍藻，其分子遺傳學研究相對滯后。全基因組完成圖的拼接及其形態(tài)建成相關的科學問題是節(jié)旋藻研究的熱點。本文以節(jié)旋藻染色體外DNA(exDNA)為研究核心，通過考察其在節(jié)旋藻中的分布情況，利用實驗生物學和生物信息學的方法對其相關基因的結(jié)構(gòu)和功能進行探究。
　　本研究主要包括以下內(nèi)容:
　　(1)針對多來源、多形態(tài)的藻株，通過單藻絲挑取，建立了18株節(jié)旋藻純培養(yǎng)體系;結(jié)合細胞形態(tài)學觀察，以16S r

2、RNA-ITS區(qū)基因作為分子標記對藻株進行相關序列測定和分子系統(tǒng)進化分析。結(jié)果表明，純化藻株皆為鈍頂節(jié)旋藻，其中包含國內(nèi)4家產(chǎn)業(yè)化螺旋藻廠家的藻種，證實商品化的螺旋藻其生物學分類實為節(jié)旋藻。
　　(2)對6種節(jié)旋藻全基因組提取方法進行比較研究，凍融CTAB法可以獲得包括exDNA在內(nèi)的高質(zhì)量基因組樣品;從待測藻株中發(fā)現(xiàn)7株節(jié)旋藻中含有exDNA，該核酸片段在節(jié)旋藻中廣泛分布且穩(wěn)定遺傳;核酸熱處理法研究表明，實驗藻株exDNA均為共

3、價閉合環(huán)狀，且不同形態(tài)突變藻株的exDNA大小不同。
　　(3)對6個exDNA相關基因進行比較基因組學分析，鑒定高度相似序列24個，每個基因在相應全基因組序列中只有一個拷貝;相似性保守基序和氨基酸序列分析表明，來自不同節(jié)旋藻株的相似性蛋白主要有四種類型:GGDEF，GAF，PAS和HATPase_c，它們在細胞內(nèi)可能作為信號傳導分子參與藍藻的環(huán)境響應。
　　(4)通過Real-time PCR技術(shù)探究節(jié)旋藻exDNA相關基