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水稻抽穗期性状遗传分析与基因定位

水稻抽穗期性状遗传分析与基因定位

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中国遗传学会第九次全国会员代表大会暨学术研讨会

作者：江良荣刘毓豪郑景生黄育民王侯聪厦门大学生命科学学院厦门市植物遗传重点实验室

水稻生育期是决定水稻品种对地区与季节适应性的重要农艺性状,适宜的生育期在维持水稻高产稳产中起着关键作用。抽穗期长短直接反映了水稻品种生育期的长短。本研究利用佳禾丛矮分别与广场13、广陆矮4号和日本晴杂交,构建3个F-2遗传分... 详细信息

水稻生育期是决定水稻品种对地区与季节适应性的重要农艺性状,适宜的生育期在维持水稻高产稳产中起着关键作用。抽穗期长短直接反映了水稻品种生育期的长短。本研究利用佳禾丛矮分别与广场13、广陆矮4号和日本晴杂交,构建3个F-2遗传分离群体进行遗传分析,并运用SSR标记对水稻抽穗期基因进行QTL定位,以期获得控制抽穗期的主效QTLs,为基因精细定位和克隆工作奠定基础。本研究主要研究结果如下:（1）本研究中抽穗期表现为不完全连续分布,表明水稻抽穗期受多基因控制,也存在主效基因的作用,属于受主效基因和微效基因共同控制的性状。（2）利用BSA法,在佳禾丛矮/广陆矮4号和佳禾丛矮/日本晴两个群体中,均在第l号染色体的RM5914—RM6387区间检测到控制水稻抽穗期QTL,贡献率分别为16.32%和15.48%。（3）利用佳禾丛矮和日本晴F群体构建的遗传图谱,进行水稻抽穗期QTL分析,共检测到4个影响水稻抽穗期的QTLs,分别位于第1、5、6和10号染色体上,总贡献率为46.63%。其中qHd1和qHd6的贡献率较大,分别为15.48%和15.73%;qHd5和qHd10的贡献率较小,分别为6.90%和8.52%。（4）qHd6与已经克降的抽穗期基因Hd1接近。通过对比佳禾丛矮和日本晴中Hd1基因序列发现,佳禾丛矮Hd1基因在第二个外显子上缺失了4 bp,产生了一个提前的终止子,导致JHCA编码的Hd1蛋白短于NIP编码的Hd1蛋白。结果表明qHd6与Hd1可能为等位基因。（5）参考前人研究结果及本研究的qHd6,笔者认为qHd1是一个尚未被精细定位和克隆的主效QTL。

关键词：水稻抽穗期 QTL 基因定位

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人EPHA2基因突变表达载体的构建及鉴定

人EPHA2基因突变表达载体的构建及鉴定

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中国遗传学会第九次全国会员代表大会暨学术研讨会

作者：李靖岩罗阳王述森张学中国医科大学医学基因组学教研室教育部医学细胞生物学重点实验室

EPHA2基因位于人类染色体1p36,其编码的EPHA2蛋白属酪氨酸蛋白激酶受体,在人类晶体上皮细胞和纤维细胞有大量表达,通过与其配体ephrin的结合指导细胞问的相瓦作用,来维持晶体细胞正常形状和高度有序排列,从而终生维持晶体的透明度。前... 详细信息

EPHA2基因位于人类染色体1p36,其编码的EPHA2蛋白属酪氨酸蛋白激酶受体,在人类晶体上皮细胞和纤维细胞有大量表达,通过与其配体ephrin的结合指导细胞问的相瓦作用,来维持晶体细胞正常形状和高度有序排列,从而终生维持晶体的透明度。前期实验证实,该基因16内含子剪切突变(c.2826-9G>A),可导致先天性全白内障的发生。为了研究EPHA2基因剪切突变对EPH-ephrin信号通路的影响,我们构建了pcDNA3.1-IRES-EPHA2-WT/INS真核表达载体,以观察突变EPHA2蛋白表达水平变化,并初步探讨该剪切突变导致先天性全白内障的分子致病机制。目的在pcDNA3.1真核表达载体多克隆位点中插入IRES序列,并在IRES序列前后分别插入突变及野生型EPHA2基因cDNA全长,在293T细胞系中观察突变蛋白表达以及该剪切突变对EPH-ephrin信号通路的影响。方法以pcDNA3-IRESneo为模板PCR扩增IRES序列,设计上下游引物分别引入BamHI、ClaI及SmaI、EcoRI酶切位点,利用BamHI/EcoRI双酶切PCR产物及pcDNA3.1(+)空载休,将IRES序列定向插入pcDNA3.1(+)载体MCS中,命名为pcDNA3.1-IRES。SmaI/XhoI双酶切pcDNA3.1-IRES,将已克隆的野生型EPHA2基因cDNA全长插入至IRES序列后,命名为pcDNA3.1-IRES-EPHA2-WT。以NheI/ClaI双酶切该载体,住IRES序列前插入突变型cDNA全长,并酶切电泳和DNA测序验证。结果酶切、PCR和DNA测序鉴定均证实插入片段的正确性,免疫印迹检测该载体在真核细胞中能够表达。结论成功构建pcDNA3.1-IRES-EPHA2-WT/INS真核表达载体,为进一步研究EPHA2基因剪切突变对EPH-ephrin下游信号系统的影响及导致先天性全白内障的分子致病机制奠定了基础。

关键词：先天性白内障 EPHA2 剪切突变真核表达载体

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mTOR通路关键基因rictor基因多态性与晚期非小细胞肺癌含铂化疗临床效果的关联分析

mTOR通路关键基因rictor基因多态性与晚期非小细胞肺癌含铂化疗临...

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中国遗传学会第九次全国会员代表大会暨学术研讨会

作者：王诗铭李晓莹赵雪莹陈红岩卢大儒复旦大学生命科学学院遗传学研究所遗传工程国家重点实验室

mTOR(mammalian target of rapamycin,mTOR)信号通路可整合营养、能量及生长因子等多种细胞外信号,参与基因转录、蛋白质翻译、核糖体合成等生物过程,在细胞生存、生长、凋亡及增殖等过程中起着关键的调控作用,近年来有研究表明,该信号... 详细信息

mTOR(mammalian target of rapamycin,mTOR)信号通路可整合营养、能量及生长因子等多种细胞外信号,参与基因转录、蛋白质翻译、核糖体合成等生物过程,在细胞生存、生长、凋亡及增殖等过程中起着关键的调控作用,近年来有研究表明,该信号通路异常与多种恶性肿瘤的发生发展有关,且与药物敏感性有着密不可分的关系。本文通过收集1004例接受含铂化疗的晚期非小细胞肺癌患者外周血样本及临床资料,以临床疗效、毒副作用、生存期等作为评价指标,分析mTOR通路关键基因rictor基因(亦称mTOR基因)10个单核苷酸多态性位点(single nucleotide polymorphism,SNP)与肺癌含铂化疗临床效果及预后的相关性,探索此基因在肺癌含铂化疗临床结果的个体化差异中可能发挥的作用。研究发现,rictor基因SNP位点rs687829l与含铂化疗后临床获益率有关,且在隐性模型下相关性更为显著(P=0.001,OR=2.037),另外,该SNP位点亦与无疾病进展时间相关,G/G突变纯合型患者与A/A野生型患者相比,无疾病进展时问明显缩短,在加性模型利隐性模型下具有显著的相关性(加性模型:HR=1.158,P=0.023;隐性模型:HR=1.46,P=0.001,log-rank P=O.003);而位点rs7703002不仅在隐性模型下与铂类化疗临床获益率相关(P=0.023,OR=2.706),它亦与化疗后血液毒性特别是贫血症的发生具有显著的相关性(显性模型:P=0.02,OR=2.466)。此外,位点rs7719775、rsl6867898等也与肺癌含铂化疗临床疗效及预后存在一定的关联。结果表明,mTOR通路关键基因rictor基因的多态性与晚期非小细胞肺癌含铂化疗临床结果及预后有显著的相关性,提示这些SNP位点可以在临床上作为分子标记预测含铂化疗的疗效及毒副作用,为实现提高非小细胞肺癌患者生活质量及延长生存期提供一定的理论依据。

关键词：非小细胞肺癌含铂化疗 SNP rictor基因

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利用CRISPR系统高效快速构建血友病B小鼠模型

利用CRISPR系统高效快速构建血友病B小鼠模型

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中国遗传学会第九次全国会员代表大会暨学术研讨会

作者：汪启翰怀聪孙瑞林周宇庄华陈红岩费俭卢大儒复旦大学生命科学学院遗传工程国家重点实验室遗传学研究所上海南方模式生物研究中心

血友病B为凝血因子Ⅸ（FactorⅨ,FⅨ）基因突变或缺失导致的FⅨ蛋白功能异常或缺失引发的凝血功能障碍。传统上,血友病小鼠的模型构建采用同源重组的方法,该方法虽能大片段地造成基因缺失,抑制FⅨ活性,但其耗时长,筛选纯合小鼠难度高。C... 详细信息

血友病B为凝血因子Ⅸ（FactorⅨ,FⅨ）基因突变或缺失导致的FⅨ蛋白功能异常或缺失引发的凝血功能障碍。传统上,血友病小鼠的模型构建采用同源重组的方法,该方法虽能大片段地造成基因缺失,抑制FⅨ活性,但其耗时长,筛选纯合小鼠难度高。CRISPR为RNA介导的靶向基因编辑系统,向导RNA（guideRNA,gRNA）可以通过与靶标DNA序列结合,形成三链结构,诱导核酸内切酶Cas9对DNA进行双链切割,造成目标基因的突变。本文利用CRISPR系统,在FⅨ基因第八外显子核心功能区设计靶标,通过体外转录cas9酶及gRNA并显微注射小鼠一细胞期受精卵进行FⅨ定点的基因编辑。取出生后三周龄小鼠尾尖0.5cm抽提DNA,采用HRM（高分辨率溶解曲线）辅以Sanger测序法检测出生小鼠FⅨ基因突变情况。通过检测FⅨ蛋白表达量、激活的部分凝血活酶时间（activated partialthromboplastin time,APTT）及促凝活性（FⅨ:C）进行突变小鼠表型鉴定。实验共注射单细胞期小鼠受精卵280枚,移植入14只母鼠代孕,全部母鼠均怀孕成功,共产子60只,出生率为21.43%。其中,49只小鼠在FⅨ靶标位置发生基因突变:46只为基因缺失突变,3只为基因插入突变,基因编辑效率为81.6%,移码突变的个体比例为59.2%。在FⅨ因子突变的小鼠中,雄性半合子个体为21只（占雄性突变体的67.7%）,雌性纯合突变个体为6只（占雌性突变体的31.6%）。Elisa检测发现未移码突变小鼠FⅨ表达量变化不大,而移码突变小鼠FⅨ比正常老鼠显著降低;但全部突变小鼠APTT时间较正常小鼠显著延长,同时有35只老鼠在经过30%AgNO溶液止血处理后仍然由于失血过多而死亡,与人类血发病B患者相似的表型。此外,纯合突变小鼠中,有两对雌雄个体具有相同的基因突变,可以直接交配得到纯合突变的子代小鼠,即显微注射两代内可获得血友病B突变纯合小鼠,构建纯和突变小鼠高效、快速。下一步拟利用CRISPR系统进行突变小鼠模型的基因回复与血友病的纠正实验。

关键词：凝血因子ⅨCRISPR 血友病B小鼠模型

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HOTAIR,a cell cycle associated long non-coding RNA,is a strong predictor of prognostic and exhibits oncogenic activity in glioma

HOTAIR,a cell cycle associated long non-coding RNA,is a stro...

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中国遗传学会第九次全国会员代表大会暨学术研讨会

作者： Lei Han Junxia Zhang Kailiang Zhang Zhendong Shi Luyue Chen Peiyu Pu Tao Jiang Chunsheng Kang Department of Neurosurgery Tianjin Medical University General Hospital Laboratory of Neuro-Oncolog Department of Neurosurgery Tiantan Hospital Capital Medical University Beijing 100050 China

Background Long non-coding RNA Hox transcript antisense intergenic RNA (HOTAIR) has been characterized as a negative prognostic factor in breast and colon cancer *** clinical significance and function of HOTAIR in glioma remains *** We analyzed the clinical significance of HOTAIR in 3 different glioma cohorts with gene expression data, including the correlation with tumor grade, prognosis and molecular *** function of HOTAIR in glioma was explored by performing gene set enrichment analysis (GSEA) and in vitro and in vivo *** HOTAIR expression was closely associated with glioma grade and poor *** Cox regression analysis revealed that HOTAIR was an independent prognostic factor in GBM (glioblastoma) *** expression correlated with glioma molecular subtype, including the TCGA *** was preferentially expressed in the Classical and Mesenchymal subtypes compared with the Neural and Proneural subtypes.A GSEA designed to showing gene set differences between patients with high and low HOTAIR expression indicated that HOTAIR expression is associated with gene sets involved in cell cycle progression.A reduction in HOTAIR expression induced colony formation suppression and cell cycle G0/G1 arrest and orthotopic tumor growth *** Our data establish that HOTAIR is an important long non-coding RNA that primarily serves as a prognostic factor for glioma patient survival, and a biomarker for identifying glioma molecular subtypes, a critical regulator of cell cycle progression.

关键词： Glioma LncRNA HOTAIR

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遗传性多发性骨软骨瘤致病基因EXT1新突变的发现与验证

遗传性多发性骨软骨瘤致病基因EXT1新突变的发现与验证

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中国遗传学会第九次全国会员代表大会暨学术研讨会

作者：刘飞曹力姜楠张进王慧君毕擎马端复旦大学上海医学院分子医学教育部重点实验室浙江省人民医院骨科复旦大学附属儿科医院复旦大学生物医学研究院出生缺陷研究中心

遗传性多发性骨软骨瘤(Hereditary multiple exostoses,HME)是一种以长骨干骺端多发性外生骨疣合并骨缺损为特征的常染色体显件遗传病,目前已发现的致病基因有2个,即定位在8q24.11-q24.13上的EXT1和11p12-11上的EXT2,EXT3、EXTL1、EXTL2... 详细信息

遗传性多发性骨软骨瘤(Hereditary multiple exostoses,HME)是一种以长骨干骺端多发性外生骨疣合并骨缺损为特征的常染色体显件遗传病,目前已发现的致病基因有2个,即定位在8q24.11-q24.13上的EXT1和11p12-11上的EXT2,EXT3、EXTL1、EXTL2和EXTL3虽然有可能是致病基因,但并未证实。EXTI和EXT2摹因突变导致硫酸肝素生物合成不足,软骨细胞大量增殖,使邻近区域的骨骼生长异常,从而引起多发性外生性骨疣,恶变率5-28%。迄今为止,大多国外家系研究报道EXTI突变占所有HME突变的50%-70%,EXTl对EXT2突变比率约为1.8:1。然而大约有20-40%左右的家系无法确定HME的致病基因。本研究选择的骨软骨瘤家系共三代7人,无近亲婚配,已确诊患者3人,其中男性1人,女性2人。对先证者的EXT1和EXT2全部外显子进行测序,存EXT1的第10个外显子发现了一个单核苷酸变异(SNV)c.1902 C>CA;p.634 Y>X,该突变导致第634位编码酪氨酸的密码子TAC变为终止密码子TAA,使编码蛋白EXT1成为只有633个氨基酸的截断型蛋白,SIFT软件和Mutation taster软件均预测此突变是致病突变,HGMD数据库尚未收载634为无义突变致病报道。EXT1和EXT2其余外显了均未发现突变。将此突变在全部家系成员中进行验证,并在100例HME散发病例和500例正常人对照中进行检测,家系正常人、100例散发病例以及家系外500例正常人对照均未发现此突变,表明该突变是家系患者特有的基因突变,突变位点与疾病表型共分离,确定EXT1 exon10的c.1902 C>CA(19.634 Y>X)是HME致病基因EXT1新的突变位点。

关键词：遗传性多发性骨软骨瘤常显家系突变致病基因

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血管紧张素受体1(AGTR1)基因多态性与云南哈尼族、彝族原发性高血压相关性研究

血管紧张素受体1(AGTR1)基因多态性与云南哈尼族、彝族原发性高血...

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中国遗传学会第九次全国会员代表大会暨学术研讨会

作者：杨红菊郑尚永肖春杰云南大学医学院

血管紧张素Ⅱ是RAAS系统的生物活性中心,主要与AGTR1受体结合发挥血管收缩、水钠潴留、促进醛固酮分泌等生物学效应。因此,AGTR1基因是原发性高血压的重要候选基因。本文应用PCR-RFLP研究方法,对云南哈尼族346例原发性高血压患者和346... 详细信息

血管紧张素Ⅱ是RAAS系统的生物活性中心,主要与AGTR1受体结合发挥血管收缩、水钠潴留、促进醛固酮分泌等生物学效应。因此,AGTR1基因是原发性高血压的重要候选基因。本文应用PCR-RFLP研究方法,对云南哈尼族346例原发性高血压患者和346例对照,彝族303例原发性高血压患者利312例对照样本进行了AGTR1基因12个SNPs的多态性检测。单位点分析显示,哈尼族人群AGTR1基因rs2638360 C等位基因和rs275653 C等位基因增加哈尼族女性人群原发性高血压的患病风险。彝族人群rs387967 C等位基因使彝族混合群体高血压患病相对风险度显著降低。rs385338 G、rs5186 c和rs2638360 C等位基因使彝族男性患高血压的相对风险度显著升高而rs387967 C等位基因使彝族女性患高血压的相对风险度显著降低。通过单位点基因型组间血压水平的差异分析发现,在未接受降压治疗的哈尼族和彝族人群中,血压升高与携带风险性等位基因基因型相关。单倍型分析结果表明,哈尼族人群单倍型HY10携带者患高血压的风险增高,彝族人群单倍型HH9携带者患高血压的风险增高。多位点间相互作用MDR分析显示,哈尼族群体AGTR1基因多位点间交互作用未发现与原发性高血压的发生相关;彝族群体rs387967和rs12695908是多位点相互作用的最佳模型,存在交互作用影响高血压发生。结果提示,AGTR1基因与两个民族原发性高血压发生相天,并且呈现出不同民族、不同性别具有不同高血压诱导或保护多态化位点的特点。

关键词：原发性高血压 AGTR1 单核苷酸多态哈尼族彝族

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65例佩梅病PLP1基因突变分析

65例佩梅病PLP1基因突变分析

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中国遗传学会第九次全国会员代表大会暨学术研讨会

作者：王静敏李东晓吴晔顾强赵海娟尚晶杨艳玲孟岩方方秦炯施惠平吴希如姜玉武北京大学第一医院儿科山西医科大学第一医院神经内科中国医学科学院北京协和医学院北京协和医院儿科首都医科大学附属北京儿童医院

佩梅病(Pelizaeus-Merzbacher disease,PMD,OMIM 315080)是一种罕见的x连锁隐性遗传的脑白质弥漫性损害性疾病,国外报道的发病率约为1/300,000,临床表现以眼球振颤、进行性痉挛性截瘫、共济失调及精神运动发育迟缓为主要特征,头颅MRI具... 详细信息

佩梅病(Pelizaeus-Merzbacher disease,PMD,OMIM 315080)是一种罕见的x连锁隐性遗传的脑白质弥漫性损害性疾病,国外报道的发病率约为1/300,000,临床表现以眼球振颤、进行性痉挛性截瘫、共济失调及精神运动发育迟缓为主要特征,头颅MRI具有脑白质髓鞘形成落后的异常信号改变。PMD的致病基因是位于Xq22的蛋白脂蛋白1(proteolipid protein ***1,GenBank NM 000533),它编码的蛋白脂蛋白1(PLP1)是髓鞘蛋白的主要成分,约占整个神经系统髓鞘蛋白的50-70%,PLP1的缺陷可使合成神经髓鞘的物质缺乏,导致髓鞘合成障碍。迄今国外已发现与PMD相关的PLP1突变约158种(Human Gene MutationDatabases),主要有三种突变类型:重复突变、点突变与缺失突变,其中重复突变占PMD病人总数的50%～75%,是PMD最常见的突变类型。目的对65例佩梅病患者进行PLP1突变分析,明确基因诊断,分析基因型与表型的关系,为进一步的遗传咨询提供依据。方法收集临床资料及外周血提取基因组DNA,采用多重连接依赖的探针扩增技术(multiplexligation-dependent probe amplification,MLPA),用P022试剂盒和P071试剂盒进行PLP1重复突变检测;应用DNA直接测序方法进行PLP1点突变检测,确定基因突变类型,明确基因诊断。结果 65例佩梅病患者根据临床表现进行分型为33例经典型、23例中问型及10例先天型。66例患者中有50例为PLP1重复突变,占75.8%;16例为PLP1点突变(24.2%),发现的点突变有16例,其中8种为未报道的突变。结论本研究中佩梅病患儿临床表型以经典型为主,PLP1的突变类型以重复突变为主并见于所有经典型与绝大多数中问型PMD,PLP1点突变见于所有先天型与部分中间型PMD患儿;本研究对65例PMD患者进行了PLP1突变分析,明确了基因诊断,为进一步的遗传咨询提供了依据。

关键词：佩梅病 PLP1 突变

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运动发酵单胞菌耐高浓度葡萄糖底物的转录组分析

运动发酵单胞菌耐高浓度葡萄糖底物的转录组分析

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中国遗传学会第九次全国会员代表大会暨学术研讨会

作者：张昆冯红四川大学生命科学学院

运动发酵单胞菌(Zymomonas mobilis,ZM4)是一种乙醇发酵微生物,具有发酵周期短、耐受高浓度底物等特点。但在250 g/L的葡萄糖时,生长和乙醇产率显著下降并延迟。为了明确运动发酵单胞菌耐受高浓度葡萄糖底物的分子机制,我们在20 g/L葡... 详细信息

运动发酵单胞菌(Zymomonas mobilis,ZM4)是一种乙醇发酵微生物,具有发酵周期短、耐受高浓度底物等特点。但在250 g/L的葡萄糖时,生长和乙醇产率显著下降并延迟。为了明确运动发酵单胞菌耐受高浓度葡萄糖底物的分子机制,我们在20 g/L葡萄糖下正常生长到对数中期的细胞中,加入葡萄糖到250 g/L,然后继续培养;分别在停滞生长后(约2 h)和逐渐恢复生长后的早期(约12 h)取细胞样品,利用ZM4菌株包括所有基因组编码区的寡核苷酸芯片,进行了高糖胁迫前后的转录组分析。结果表明:1)ZM4菌株在正常生长情况下,共有超过90%的基因发生转录;低于检测阙值的未转录基因有189个,其中主要包括质粒编码的基因116个,以及12个同氮基因利6个膜蛋白等。2)高糖处理后在生长停滞期(2 h)有近160个基因转录上调或下凋,其中在能够注释的差异基因中丰要包括编码膜转运蛋白的基因、固氮基因、质粒编码的一些基因、和一些胁迫响应的转录调控基因;在未分类的差异基因中也出现一定数量的转运蛋白、肽酶等。此外,高浓度葡萄糖胁迫下,大多数同氮基因簇的基因启动转录。4)随着对高浓度底物的适应,其生长逐步恢复(胁迫处理后约12 h),相应地在基因芯片分析的结果转录组中发现,在生长停滞前期大多数上调或下调的基因恢复"正常",其转录水平与20g/L葡萄糖条件下正常生长的细胞相当。本项研究的结果表明,在运动发酵单胞菌中高浓度葡萄糖胁迫对细胞膜上的蛋白或各种通道蛋白基因的转录产生显著的影响,可能导致膜透性的改变,以此响应胞外的高渗透压胁迫:此外,这些差异基因的转录水平的变化可能受制于一些转录因子的共同调控。

关键词：运动发酵单胞菌高浓度葡萄糖基因芯片转录组膜通道蛋白

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合成生物学法构建杂合抗生素生物合成功能模块的研究

合成生物学法构建杂合抗生素生物合成功能模块的研究

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中国遗传学会第九次全国会员代表大会暨学术研讨会

作者：周娇鹏田宇清包其郁谭华荣微生物资源前期开发国家重点实验室中国科学院微生物研究所温州医科大学检验医学院、生命科学学院遗传学重点实验室温州医科大学检验医学院、生命科学学院

PolynikA为杂合的核苷肽类抗真菌抗生素,是我们前期工作中由可可链霉菌的多氧霉素(polyoxin)生物合成部分基因与圈卷产色链霉菌尼可霉素(nikkomycin)生物合成部分基因通过组合生物合成得到的一个全新结构的次级代谢产物,它具有比多氧霉... 详细信息

PolynikA为杂合的核苷肽类抗真菌抗生素,是我们前期工作中由可可链霉菌的多氧霉素(polyoxin)生物合成部分基因与圈卷产色链霉菌尼可霉素(nikkomycin)生物合成部分基因通过组合生物合成得到的一个全新结构的次级代谢产物,它具有比多氧霉素活性高及比尼可霉素化学稳定性好的特性。由于该抗生素为真菌几丁质酶竞争性抑制剂,其机制对大肠杆菌无抑制作用,因此我们拟通过合成生物学手段重新设计、优化及合成该杂合抗生素生物合成基因簇,并使该抗生素可以在大肠杆菌底盘细胞中进行异源高效生物合成。根据前期研究结果,选择polynikA生物合成必须的19个合成基因作为基因簇的元件,通过生物信息学分析,优化上述元件的密码子,重新设计核糖体结合位点,利用计算机设计并重新排布这些合成元件组成功能模块,再结合可诱导的调控元件及报告基因,形成可在大肠杆菌中诱导并高效表达的抗生素生物合成基因簇。本研究已设计并合成了调控元件及适合在大肠杆菌中高效表达的两种不同报告基因,并以此为基础组装成简易功能模块,成功完成了在大肠杆菌中双荧光蛋白(GFP,mCherry)同时高效表达的预实验,验证了实验设计的合理性及方法的可行性。进一步通过聚合酶拼接法(polymerase cycling assembly,PCA)合成了部分结构元件的基因序列,拟进一步完成结构元件库的构建,然后将通过Gibson法(Chew-back assembly)进行体外元件拼接组装,形成功能模块的表达质粒,目前研究工作正在进行中。

关键词：合成生物学 Polynik A 生物合成异源表达

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