稀杯盔形珊瑚Gagalaxin基因的功能分析

论文摘要

研究珊瑚钙化机制和白化机制对保护和恢复珊瑚礁极其重要。本研究使用PCR和RACE技术扩增了稀杯盔形珊瑚（Galaxea astreata）Gagalaxin mRNA全长;体外原核表达后,通过pull down技术检测与Galaxin蛋白互作的蛋白,利用生信分析Gagalaxin结合蛋白的功能并推测Gagalaxin的功能;其次,挖掘Gene Expression Omnibus（GEO）数据库中的珊瑚白化过程差异表达基因（DEGs）从而了解高温对珊瑚白化的影响,利用Protein-protein interaction（PPI）互作图分析DEGs与Gagalaxin以及Gagalaxin结合蛋白的关系。本文旨在研究珊瑚Gagalaxin基因在珊瑚钙化和白化过程中的作用。结果如下:1、稀杯盔形珊瑚的Gagalaxin mRNA（GenBank号:MF063014.1）全长1492 bp,包括41 bp 5’UTR,419 bp 3’UTR和1032 bp CDS,共编码343个氨基酸（AA）,富含双胱氨酸重复序列;预测发现Gagalaxin蛋白有两个内部重复结构,且该蛋白N端1-22号位置为信号肽区域;该Gagalaxin的起始密码子至PolyA内存在长度为2100 bp的内含子;多序列比对结果显示,该基因在鹿角和盔形珊瑚属内变异很小而属间变异较大。2、合成不含信号肽区域的Gagalaxin序列与GST标签重组后经原核表达成功;采用终浓度为0.5 mM的异丙基硫代半乳糖苷（IPTG）诱导后重组蛋白表达量明显提高（37℃诱导4 h）。3、Pull down实验结果显示,有明显与Gagalaxin结合的蛋白,8条蛋白条带质谱中只有2个Gagalaxin结合蛋白能成功与稀杯盔形珊瑚转录组匹配,分别为:Suppressor of Mek1（可能来源于单细胞双鞭毛藻）和Coadhesin-like protein。4、在GSE16151中共检测出107个DEGs,对照组和轻微白化组之间共检测出37个DEGs,在对照组和完全白化组之间共检测出98个DEGs,这些DEGs主要与细胞信号/转录,细胞骨架/细胞外基质蛋白,DNA复制/周期/增殖,核糖体相关;Suppressor of Mek1,Gagalaxin和Coadhesin-like蛋白在STRING中没有匹配成功;DCAF13、DKC1和CCT7蛋白位于蛋白互作网络图的关键位置。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 文献综述
•   1.1 珊瑚与珊瑚礁
•   1.2 珊瑚礁的危机
•   1.3 珊瑚白化机制的研究进展
•   1.4 珊瑚钙化机制的研究进展
•   1.5 免疫相关基因
•   1.6 钙离子相关基因
•   1.7 珊瑚Galaxin基因
•   1.8 本研究的目的与意义
• 2 稀杯盔形珊瑚Gagalaxin基因克隆与分析
•   2.1 材料、试剂及仪器
•     2.1.1 实验材料
•     2.1.2 主要仪器
•     2.1.3 主要试剂
•   2.2 实验方法
•     2.2.1 稀杯盔形珊瑚RNA提取
•     2.2.2 总RNA反转录
•     2.2.3 反转录检验
•     2.2.4 RACE反转录
•     2.2.5 RACE反转录检验
•     2.2.6 稀杯盔形珊瑚Gagalaxin mRNA PCR扩增
•     2.2.7 PCR产物切胶回收
•     2.2.8 连接转化与扩大培养
•     2.2.9 菌液PCR验证
•     2.2.10 生物信息学分析
•     2.2.11 总DNA提取
•     2.2.12 内含子PCR扩增
•   2.3 结果与分析
•     2.3.1 稀杯盔形珊瑚Gagalaxin mRNA序列
•     2.3.2 DNA提取结果
•     2.3.3 内含子PCR扩增
•     2.3.4 多序列比对分析
•   2.4 讨论
• 3 稀杯盔形珊瑚Gagalaxin基因的原核表达
•   3.1 材料、试剂及仪器
•     3.1.1 实验材料
•     3.1.2 主要设备
•     3.1.3 主要试剂
•   3.2 试验方法
•     3.2.1 重组质粒的制备
•     3.2.2 重组质粒的鉴定
•     3.2.3 重组质粒及扩大培养
•     3.2.4 融合蛋白的表达与纯化
•     3.2.5 SDS-PAGE电泳检测
•   3.3 结果与分析
•     3.3.1 重组质粒鉴定结果
•     3.3.2 SDS-PAGE结果
•     3.3.3 重组蛋白纯化结果
•   3.4 讨论
• 4 珊瑚Gagalaxin结合蛋白的研究
•   4.1 材料、试剂及仪器
•     4.1.1 实验材料
•     4.1.2 主要试剂
•     4.1.3 主要设备
•   4.2 实验方法
•     4.2.1 珊瑚蛋白的提取
•     4.2.2 SDS-PAGE电泳检测
•     4.2.3 Pull down
•     4.2.4 生物信息学分析
•   4.3 结果与分析
•     4.3.1 蛋白提取结果
•     4.3.2 Pull down结果
•     4.3.3 质谱结果
•   4.4 讨论
• 5 Gagalaxin与热白化相关基因
•   5.1 材料、试剂及仪器
•     5.1.1 实验材料
•   5.2 实验方法
•     5.2.1 差异表达基因的筛选
•     5.2.2 差异表达基因的注释
•     5.2.3 蛋白质互作网络图的构建
•   5.3 结果与分析
•     5.3.1 表达差异基因的筛选
•     5.3.2 关键基因与互作分析
•   5.4 讨论
• 6 结论
• 参考文献
• 附录
• 致谢
• 作者简介
• 导师简介

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 袁吉贵

导师: 刘丽

关键词: 稀杯盔形珊瑚,钙化机制,珊瑚白化

来源: 广东海洋大学

年度: 2019

分类: 基础科学

专业: 生物学,生物学

单位: 广东海洋大学

分类号: Q953

DOI: 10.27788/d.cnki.ggdhy.2019.000035

总页数: 67

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