1.基于杜氏鹽藻代謝途徑的β-胡蘿卜素工程菌的構建方法,其特征在于,
包括如下步驟:
(1)從杜氏鹽藻中獲取相關基因的cDNA
從對數生長期的杜氏鹽藻(Dunaliella?salina)中提取總RNA,利用M-MLV
反轉錄酶以18個T的寡聚核苷酸為引物進行反轉錄獲得杜氏鹽藻的總cDNA;
以杜氏鹽藻總cDNA為模板,利用PrimeSTAR?HS?DNA聚合酶,以上游
引物P1:5’-CCGCTCGAGATGCCCTCCACTTCCGGTGC-3’和下游引物P2:
5’-ATCGATCGATCATCGATCTACTGTGGGCTCTTGG-3’進行PCR擴增得到
杜氏鹽藻八氫番茄紅素合成酶Psy基因的cDNA;
以杜氏鹽藻總cDNA為模板,利用PrimeSTAR?HS?DNA聚合酶,以上游
引物P3:5’-ATCGATCGACGACGCGTTCAGAACCAAGGGAAGGTGA-3’和
下游引物P4:5’-ATCGATCGACGACGCGTTCAGAACCAAGGGAAGGTGA-3’
進行PCR擴增得到杜氏鹽藻八氫番茄紅素脫氫酶Pds基因的cDNA;
以杜氏鹽藻總cDNA為模板,利用PrimeSTAR?HS?DNA聚合酶,以上游
引物P5:5’-CGACGCGTATGTTGGGACTCCATGGGATG-3’和下游引物P6:
5’-ATCGATCGCCCCTTAAGTCAAATGCTTGGAAGTG-3’進行PCR擴增得到
杜氏鹽藻ζ-胡蘿卜素脫氫酶Zds基因的cDNA;
以杜氏鹽藻總cDNA為模板,利用PrimeSTAR?HS?DNA聚合酶,以上游
引物P7:5’-CCCCTTAAGATGCTTCAAACACTGAGCGGTCG-3’和下游引物
P8:5’-ATCGATCGCTATTGCTGCTTTGCAGCACTTATTG-3’進行PCR擴增得
到杜氏鹽藻番茄紅素β環化酶LycB基因的cDNA;
(2)巴氏杜氏藻八氫番茄紅素合成酶Psy啟動子的獲取
從對數生長期的巴氏杜氏藻(Dunaliella?bardawil)中提取基因組DNA,
以基因組DNA為模板,利用PrimeSTAR?HS?DNA聚合酶,以上游引物P9:
5’-GGTGACACTATAGGGGAAAGCTTGCATGCCTGC-3’和下游引物P10:
5’-ATCGATCGCCGCTCGAGCCTACACACAGAGGAAGGAAAG-3’進行PCR
擴增得到巴氏杜氏藻八氫番茄紅素合成酶Psy啟動子;
(3)p15A復制起始位點和氯霉素抗性基因的獲取
依次用內切酶Cla?I在30℃下和Hind?III在37℃下對質粒pVA838處理1h
后,純化并回收DNA片段;利用T4?DNA聚合酶對獲取的DNA片段進行平
末端化,純化并回收DNA產物,利用T4DNA連接酶使DNA自身環化為質
粒pcmp15A,質粒pcmp15A轉化大腸桿菌(Escherichia?coli)DH5α進行增殖;
(4)質粒的構建
修飾處理并純化后的巴氏杜氏藻八氫番茄紅素合成酶Psy啟動子DNA片
段在T4DNA連接酶作用下與經純化和堿性磷酸酶處理過的質粒pcmp15A的
DNA片段進行連接,獲得質粒pDsA;
依次用內切酶Xho?I和Pvu?I對質粒pDsA和純化后的杜氏鹽藻八氫番茄
紅素合成酶Psy基因的cDNA在37℃下處理1h,純化并回收DNA片段;接
著兩者在T4DNA連接酶作用下形成質粒pDsB;
依次用內切酶Cla?I在30℃下和Pvu?I在37℃下對質粒pDsB和純化后的
杜氏鹽藻八氫番茄紅素脫氫酶Pds基因的cDNA處理1h,純化并回收DNA片
段;接著兩者在T4DNA連接酶作用下形成質粒pDsC;
依次用內切酶Mlu?I和Pvu?I對質粒pDsC和純化后的杜氏鹽藻ζ-胡蘿卜
素脫氫酶Zds基因的cDNA在37℃下處理1h,純化并回收DNA片段;接著
兩者在T4?DNA連接酶作用下形成質粒pDscrtA;
依次用內切酶Afl?II和Pvu?I對質粒pDscrtA和純化后的杜氏鹽藻番茄紅
素β環化酶LycB基因的cDNA在37℃下處理1h,純化并回收DNA片段;接
著兩者在T4DNA連接酶作用下形成質粒pDscrtB;質粒pDscrtB轉化大腸桿
菌DH5α后獲得β-胡蘿卜素工程菌。
2.根據權利要求1所述的方法,其特征在于,步驟(4)所述質粒pcmp15A
的純化和堿性磷酸酶處理是利用內切酶EcoR?V對質粒pcmp15A在37℃下處
理1h后,純化并回收DNA片段,再用堿性磷酸酶對回收的DNA片段進行去
磷酸化,純化并回收DNA片段;
所述巴氏杜氏藻八氫番茄紅素合成酶Psy啟動子的修飾處理是利用T4
DNA聚合酶對獲取的巴氏杜氏藻八氫番茄紅素合成酶Psy啟動子進行平末端
化。
3.根據權利要求1所述的方法,其特征在于,步驟(1)所述反轉錄獲得
杜氏鹽藻的總cDNA的反應程序為:42℃,1h;70℃,15min。
4.一種由權利要求1~3任意一項所述的方法制得的β-胡蘿卜素工程菌,
菌株為大腸桿菌(Escherichia?coli)DH5αpDscrtB,呈橙黃色。
5.根據權利要求4所述的β-胡蘿卜素工程菌,其特征在于,該菌株利用
杜氏鹽藻的八氫番茄紅素合成酶、八氫番茄紅素脫氫酶、ζ-胡蘿卜素脫氫酶和
番茄紅素β環化酶來合成β-胡蘿卜素。
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