ADK基因在酿酒酵母中的表达和ATP合成研究

采用基因工程技术 ,将催化ATP合成的酶—ADK的基因克隆进表达载体YEpN181P2获得重组质粒YEpN ADK ,转化酿酒酵母GRF18后 ,ADK基因获得表达 .用重组菌株GRF18(YEpN ADK)发酵合成ATP其产率比对照菌株GRF18提高 75% .

大豆腺苷酸激酶基因GmADK的克隆与表达分析

腺苷酸激酶(adenylate kinase,ADK)催化ATP+AMP 2ADP的可逆反应,是维持细胞能量动态平衡的关键酶,在植物中参与调节生长发育和逆境应答等过程。目前有关大豆ADK的研究还未见报道。本文通过RT-PCR方法,从耐盐大豆品种南农1138-2的叶中克隆到一个腺苷酸激酶基因,命名为GmADK。GmADK的编码区序列(coding DNA sequence,CDS)长804 bp,编码267个氨基酸。预测其蛋白结构含有典型的腺苷酸激酶功能域ATP-AMP(Ap5A)结合位点和AMP结合位点。蛋白序列比对和进化树分析表明,大豆与菜豆(Phaseolus vulgaris)和蒺藜苜蓿(Medicago truncatula)中的ADK序列相似性最高,亲缘关系最近。组织表达显示GmADK基因的表达量在大豆叶和根中高于茎中。荧光定量PCR分析表明GmADK的表达受盐胁迫的调节,且在耐盐(南农1138-2)和盐敏感(科丰1号)品种间存在差异。在叶和根中,200 mmol L–1NaCl处理6、12和24 h后,GmADK的表达量在盐敏感品种中比未处理对照有所降低,但在耐盐品种中却比未处理对照升高,因此推测GmADK可能参与大豆对盐胁迫的响应。

紫花苜蓿ADK基因家族成员鉴定与分析

腺苷酸激酶(ADK)是广泛分布于动植物体内维持细胞能量动态平衡的关键酶,在调控植物生长发育和逆境应答等过程中发挥重要功能。基于紫花苜蓿(Medicago sativa)基因组数据,在全基因组水平对ADK基因进行鉴定,通过生物信息学方法分析了MsADK基因的理化性质、基因结构、染色体定位、顺式作用原件、系统进化关系、蛋白二级和三级结构,以及在不同组织和非生物胁迫下的表达模式。结果表明,紫花苜蓿MsADK家族有10个成员,分布于7条染色体上,3对基因为片段复制;编码区序列长度627~1515 bp,平均长度为768 bp;外显子数目以3~6个居多;蛋白表现为亲水性,亚细胞定位多样,主要位于细胞质;系统进化分析表明MsADK在不同物种间高度保守,与豆科植物亲缘关系更近;顺式作用元件的预测结果表明,MsADK启动子区存在许多与激素、胁迫和光响应有关的反应元件。在不同组织和非生物胁迫下的表达模式表明,MsADK基因在茎中的表达丰度更高;在脱落酸(ABA)、干旱和盐胁迫条件下,除MsADK1、MsADK3和MsADK8上调表达外,其余基因随着胁迫时间的延长均下调表达。但是在低温胁迫下,除MsADK2、MsADK5下调表达外,其他成员均上调表达。研究结果表明,MsADK基因在不同胁迫条件下,存在正向和负向两种调控模式。研究结果将为基于ADK基因遗传改良紫花苜蓿提供候选基因和理论依据。