紫苏迷迭香酸合成酶基因片段克隆及表达

迷迭香酸合成酶(Rosmarinic acid synthase,RAS)是迷迭香酸生物合成途径中催化合成迷迭香酸重要前体物质2-氧-(4-香豆酰)-3-(4-羟基苯)乳酸的关键酶。利用同源序列扩增方法成功获得了紫苏RAS基因cDNA片段,命名为PerRAS-1,该片段长353 bp,编码117个氨基酸(GenBank登录号:JQ824060.1)。通过氨基酸序列比对分析,发现其氨基酸序列与香蜂草、彩叶草和丹参RAS基因片段的相似度分别高达86.44%,83.05%和83.05%。RAS系统进化树分析表明PerRAS-1与唇形科植物的RAS亲缘关系较近。荧光实时定量PCR对目的基因的表达谱分析表明,PerRAS-1基因在紫苏根、茎和叶中均有表达,且在根中表达量最高。紫外线(UV-B)照射和过氧化氢(H2O2)处理紫苏叶片在一定程度上下调PerRAS-1基因在叶中的转录水平;茉莉酸甲酯(MeJA)在一定程度上上调PerRAS-1基因在叶中的转录水平。

基于丹参基因组的迷迭香酸合成酶的生物信息学分析

丹参是我国常用大宗中药材,丹酚酸B是其水溶性药效成分的代表,迷迭香酸是丹酚酸B等复杂活性物质的核心结构单元,迷迭香酸合成酶承担着催化迷迭香酸生物合成的重要作用。因此,解析丹参迷迭香酸合成酶的生物学功能,对研究迷迭香酸和丹酚酸B生物合成,促进丹参品质改善具有重要作用。本研究利用生物信息学方法,从丹参基因组库中寻找到11条迷迭香酸合成酶编码基因,并对其进行了生物信息学分析。丹参迷迭香酸合成酶属于BAHD酰基转移酶家族,分子量在36 kD至59 kD之间,多为酸性稳定蛋白,不含信号肽和导肽,无规则卷曲和α-螺旋是其二级结构的主要特征。本研究对丹参迷迭香酸合成酶进行了详细的生物信息学分析,可为今后深入研究该酶的结构特征和功能提供参考。

紫苏RAS基因启动子的克隆及序列分析

迷迭香酸合成酶(Rosmarinic acid synthase,RAS)是紫苏(Perilla frutescens)迷迭香酸生物合成途径中的关键酶,采用基因组步移方法,克隆得到长度为2 022 bp的紫苏RAS基因5′端的启动子片段,并对启动子序列的转录起始位点和顺式作用元件进行分析。结果表明,紫苏RAS基因启动子调控区域除了含有基本的TATA-box和CAAT-box元件外,还含有多个与植物胁迫和生长相关的顺式作用元件,如脱落酸、茉莉酸甲酯和赤霉素响应的顺式作用元件等,另外还包含多个光响应顺式作用元件。