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电子显微镜观察细胞壁微藻细胞叶绿体玻璃珠转化




来源:yiyi
时间:2017-2-28 16:30:46

电子显微镜观察细胞壁微藻细胞叶绿体玻璃珠转化
  

  细胞核与叶绿体转化技术
  将新的遗传信息整合到细胞核中能够实现重组蛋白的表达,以及对
藻类代谢的调控,并且叶绿体的转化可以引起针对操控位点的结构重组
,从而产生较高的表达水平。这是由于原生质体系的拷贝数较高,并且
未被基因沉默。基因转化的基础是使细胞膜产生短暂的渗透性,细胞在
保持活性的同时进行DNA分子的转移。转化在缺少细胞壁的藻类(例如一
些衣藻)中的应用已经取得一定的进展,这大大地增加了不可逆转化子
的数量。反之,则需要在转化之前通过酶法去除细胞壁。目前已经开发
出了包括粒子轰击、根癌农杆菌介导的转化、玻璃珠振荡和电转化在内
的多种方法。

  粒子轰击法简单且重现性高,同时对于叶绿体的转化效率也非常高
,因此是应用较为广泛的一种方法。这种方法已经成功地应用于一系列
藻类菌株的转化过程,其中包括莱茵衣藻、淡水绿藻、小球藻、雨声红
球藻和三角褐指藻。

  根癌农杆菌介导的转化主要用于工程化较高的植物细胞。这种方法
可以使来自根癌农杆菌肿瘤诱导质粒的T—DNA转化子进入目标基因组(P
otvin et a1.2010),与玻璃珠转化法相比,其转化频率有效提高近50
倍,并且已经应用于多种藻类物种,包括莱茵衣藻和雨生红球藻。

  玻璃珠转化用于细胞壁缺陷型微藻细胞,操作方法为:在DNA、玻
璃珠和聚乙二醇同时存在的条件下进行细胞漩涡振荡,其中聚乙二醇用
于提高转化频率。与粒子轰击进行细胞核转化相比,玻璃珠振荡法是一
种更为简单、便宜且十分有效的方法,并且经常用于细胞壁缺陷型突变
株的转化。

  电转化法是将细胞壁暴露在高强度电场内,通过脉冲诱导分子转运
穿过质粒膜。它已经成功地用于许多具有生产生物燃料和植物化学品潜
力的菌种。例如,拟微球藻、小球藻、杜氏盐藻D.salina、杜氏盐藻D
.tertiolecta和莱茵衣藻。

  重组蛋白的表达

  在微藻中进行重组蛋白的表达和生产可以作为传统来源(植物细胞)
的替代途径,并且有望成为微藻生物技术的一项重要应用。这是因为微
藻可以增强蛋白质折叠机制,并且微藻中存在翻译后的修饰系统以及快
速的质体和细胞核转化方法。而且与其他蛋白质表达平台相比,微藻重
组蛋白的表达具有资本投入少和生产成本低的优点;

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