银杏HDR基因的克隆与功能分析

[目的]获得银杏HDR基因的克隆并研究HDR基因的功能。[方法]采用RT-PCR技术获得银杏HDR的全长cDNA,命名为Gb-HDR(GenBank登录号:DQ364231),该基因cDNA全长为1827bp,包含1425bp的开放阅读框,编码474个氨基酸残基的蛋白;并构建GbHDR的原核表达载体pTrcGbHDR,与原核表达载体pAC-BETA共转入大肠杆菌XL1-Blue,获得β-胡萝卜素工程菌。[结果]克隆获得实际长度为1441bp的GbHDR基因,该序列包含1425bp的HDR基因ORF,编码474个氨基酸残基的蛋白,其预测分子量为53.2kD,等电点预测为5.76。功能互补分析表明,GbHDR能推动工程菌XL1-Blue+pTrcGbHDR+pAC-BETA超量表达β-胡萝卜素,在颜色互补平板上呈现β-胡萝卜素特有的橘黄色,证实GbHDR具有典型的HDR基因功能。[结论]获得1株可高量积累β-胡萝卜素的大肠杆菌工程菌,为最终实现β-胡萝卜素代谢工程提供侯选基因和作用靶点。

银杏HDR基因的克隆与功能分析(摘要)(英文)

[目的]获得银杏HDR基因的克隆并研究HDR基因的功能。[方法]采用RT-PCR技术获得银杏HDR的全长cDNA,命名为GbHDR(GenBank登录号:DQ364231),该基因cDNA全长为1 827 bp,包含1 425 bp的开放阅读框,编码474个氨基酸残基的蛋白;并构建GbHDR的原核表达载体pTrcGbHDR,与原核表达载体pAC-BETA共转入大肠杆菌XL1-Blue,获得β-胡萝卜素工程菌。[结果]克隆基因实际长度为1 441 bp的GbHDR基因,该序列包含1 425 bp的HDR基因ORF,编码474个氨基酸残基的蛋白,其预测分子量为53.2 kD,等电点预测为5.76。功能互补分析表明,GbHDR能推动工程菌XL1-Blue +pTrcGbHDR+pAC-BETA超量表达β-胡萝卜素,在颜色互补平板上呈现β-胡萝卜素特有的橘黄色,证实GbHDR具有典型的HDR基因功能。[结论]获得1株可高量积累β-胡萝卜素的大肠杆菌工程菌,为最终实现β-胡萝卜素代谢工程提供侯选基因和作用靶点。

‘鄞红’葡萄HDR基因的克隆与生物信息学分析

4-羟基-3-甲基丁-2-烯基二磷酸还原酶(HDR)作为甲基赤藓醇磷酸(MEP)途径的关键酶,在植物萜类物质合成过程中起到极为重要的作用。为了了解HDR基因在植物体内发挥的特殊功能,以‘鄞红’葡萄为材料,利用RT-PCR等技术克隆了HDR基因全长,并对该基因进行生物信息学分析。结果显示,HDR基因全长为1143 bp,编码380个氨基酸。通过多种软件比对分析,‘鄞红’葡萄与柑橘(Citrus sinensis)、南瓜(Manihot esculenta)、猕猴桃(Actinidia deliciosa)、黄瓜(Cucumis sativus)的相似性高达80%以上,亲缘关系较近。该结果为进一步研究‘鄞红’葡萄HDR的功能以及揭示该基因在植物萜类物质合成过程中发挥的作用提供了一定基础。