嗜熱土壤芽孢桿菌產生的β-葡萄糖苷酶(BglB酶)是一種耐熱纖維素酶,為使其在工業(yè)生產中更好地應用,開展了以下實驗:
Ⅰ.利用大腸桿菌表達BgIB酶
(1)PCR擴增bglB基因時,選用
嗜熱土壤芽孢桿菌
嗜熱土壤芽孢桿菌
的基因組DNA作模板。
(2)如圖1為質粒限制酶酶切圖譜。bglB基因不含圖中限制酶的識別序列。為使PCR擴增的bglB基因重組進該質粒,擴增的bglB基因兩端需分別引入限制酶 NdeⅠ、BamHⅠ
NdeⅠ、BamHⅠ
的識別序列。
(3)先用Ca2+處理大腸桿菌后再將上述構建好的表達載體與之混合,原因是:使大腸桿菌處于能夠吸收周圍環(huán)境中的DNA分子的狀態(tài)
使大腸桿菌處于能夠吸收周圍環(huán)境中的DNA分子的狀態(tài)
。請?zhí)岢鲈趥€體生物學水平篩選出重組大腸桿菌的簡要實驗思路及依據:配制以纖維素為唯一碳源的選擇培養(yǎng)基培養(yǎng)混合大腸桿菌,重組大腸桿菌能產生BglB酶因而能在選擇培養(yǎng)基中生存而普通大腸桿菌不能生存
配制以纖維素為唯一碳源的選擇培養(yǎng)基培養(yǎng)混合大腸桿菌,重組大腸桿菌能產生BglB酶因而能在選擇培養(yǎng)基中生存而普通大腸桿菌不能生存
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Ⅱ.溫度對BgIB酶活性的影響
(4)溫度會影響B(tài)glB酶活性及其穩(wěn)定性,從而影響其對纖維素的分解效率,該實驗為實際生產應用中對反應溫度的控制提供理論依據。綜合分析圖2,3實驗結果,可得出實驗結論:BglB酶的最適溫度在60℃-70℃,在70℃下酶的熱穩(wěn)定性下降,而在60℃下基本不變,在實際應用中反應溫度應控制在60℃
BglB酶的最適溫度在60℃-70℃,在70℃下酶的熱穩(wěn)定性下降,而在60℃下基本不變,在實際應用中反應溫度應控制在60℃
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注:酶的熱穩(wěn)定性是酶在一定溫度下,保溫一段時間后通過其活性的保持程度來反映的。
Ⅲ.利用分子育種技術提高BglB酶的熱穩(wěn)定性
(5)在PCR擴增bglB基因的過程中,加入誘變劑可提高bglB基因的突變率。經過篩選,可獲得能表達出熱穩(wěn)定性高的BglB酶的基因。與用誘變劑直接處理嗜熱土壤芽孢桿菌相比,上述育種技術獲得熱穩(wěn)定性高的BglB酶基因的效率更高,其原因是在PCR過程中 僅針對bglB基因進行誘變;bglB基因可快速累積突變
僅針對bglB基因進行誘變;bglB基因可快速累積突變
(寫出一點即可)。