異丁醇被視為一種高性能生物燃料。某些蛋白如BmoR通??梢造`敏地響應(yīng)異丁醇濃度的變化,二者結(jié)合后,可以調(diào)控相關(guān)基因表達(dá),因此可以用作生物傳感器??蒲腥藛T將BmoR基因和熒光蛋白GFP基因?qū)氪竽c桿菌,以篩選異丁醇高產(chǎn)菌株。
(1)將目的基因?qū)氪竽c桿菌,構(gòu)建的基因表達(dá)載體應(yīng)具備
啟動(dòng)子、終止子、標(biāo)記基因、復(fù)制原點(diǎn)
啟動(dòng)子、終止子、標(biāo)記基因、復(fù)制原點(diǎn)
等結(jié)構(gòu),以便目的基因能正常表達(dá)。在合適培養(yǎng)基中培養(yǎng)大腸桿菌,培養(yǎng)基除了必備的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)外,還需要滿足生物對(duì) 氧氣、pH、特殊營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)
氧氣、pH、特殊營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)
(答出2點(diǎn)即可)等環(huán)境因素的需求。
(2)經(jīng)檢測(cè)大腸桿菌GFP熒光強(qiáng)度與異丁醇濃度的關(guān)系如圖1。推測(cè),通過檢測(cè)大腸桿菌GFP熒光強(qiáng)度可篩選異丁醇高產(chǎn)菌株的原理是 BmoR蛋白與異丁醇結(jié)合后,促進(jìn)熒光蛋白GFP基因的表達(dá);GFP熒光強(qiáng)度越強(qiáng),說明異丁醇的濃度越高
BmoR蛋白與異丁醇結(jié)合后,促進(jìn)熒光蛋白GFP基因的表達(dá);GFP熒光強(qiáng)度越強(qiáng),說明異丁醇的濃度越高
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(3)據(jù)圖,異丁醇濃度超過 20
20
mM篩選效果不理想。因此該課題組利用蛋白質(zhì)工程技術(shù)對(duì)BmoR進(jìn)行改造:從 BmoR的功能
BmoR的功能
出發(fā),設(shè)計(jì)蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu),推測(cè)出該有的氨基酸序列,再依據(jù) 中心法則
中心法則
推測(cè)出BmoR基因的核苷酸序列,進(jìn)而改造BmoR基因。
(4)科研人員對(duì)改造后的基因進(jìn)行PCR擴(kuò)增,以便進(jìn)行檢測(cè)鑒定。用引物1、4進(jìn)行PCR擴(kuò)增,由于一些引物可能結(jié)合到錯(cuò)誤位置而擴(kuò)增出隨機(jī)產(chǎn)物,導(dǎo)致PCR擴(kuò)增過程有一定的錯(cuò)誤率。因此可在原有擴(kuò)增產(chǎn)物中加入引物2、3再進(jìn)行PCR擴(kuò)增,以提高正確產(chǎn)物的純度,理由是 正確產(chǎn)物上才有與引物2、3特異性結(jié)合的序列,因此引物2和3只能對(duì)正確產(chǎn)物進(jìn)行PCR擴(kuò)增,而隨機(jī)產(chǎn)物無法擴(kuò)增
正確產(chǎn)物上才有與引物2、3特異性結(jié)合的序列,因此引物2和3只能對(duì)正確產(chǎn)物進(jìn)行PCR擴(kuò)增,而隨機(jī)產(chǎn)物無法擴(kuò)增
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