2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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文檔簡介

1、血紅素加氧酶(heine oxygenase,HO,EC1.14.99.3)催化降解血紅素(heme),生成膽綠素( biliverdin,BV),一氧化碳(carbon monoxide,CO)和亞鐵離子(ferrous iron,Fe2+).動物中大量研究表明,HO具有抗炎癥、抗氧化、抗凋亡、調(diào)節(jié)微循環(huán)等生物活性,在許多生理和病理過程中起到重要的調(diào)節(jié)作用.近年來的研究發(fā)現(xiàn),植物體HO除了參與合成光敏色素發(fā)色團(tuán)所必需及響應(yīng)光周期變化外

2、,還具有諸如參與氣孔關(guān)閉進(jìn)程、誘導(dǎo)側(cè)根和不定根發(fā)生、緩解脅迫導(dǎo)致的氧化傷害等功能.
   本研究以水稻(Oryza sativa L.)為材料,根據(jù)先前報(bào)道的SE5基因(血紅素加氧酶l,OsH01)序列,通過設(shè)計(jì)引物,克隆了SE5基因的CDS區(qū)序列,其開放閱讀框長為870 bp,編碼289個氨基酸殘基的多肽。多序列比對結(jié)果表明,OsHO1舍有結(jié)合heine的His位點(diǎn),且具有血紅素加氧酶1的保守特征序列,并與植物其他HO1蛋白一

3、樣,具有高度的保守性;通過預(yù)測其蛋白序列的信號肽切割位點(diǎn),通過構(gòu)建水稻成熟HO蛋白基因的原核表達(dá)載體,在大腸桿菌中成功表達(dá)了融合6×His的成熟HO1(His-mOsHO1)蛋白,經(jīng)金屬離子親和純化,得到純度較高的融合蛋白.通過酶活性測定,發(fā)現(xiàn)其具有催化heme降解并產(chǎn)生BV的特征峰;通過進(jìn)一步對其生化特性的研究表明:His-mOsHO1酶反應(yīng)動力學(xué)參數(shù)Vmax為63.3 nmol BV IXa h-1 mg-1protein; Km值

4、為2.9μM hemin;最適pH值為7.0;最適溫度在一定范圍(10-45℃)內(nèi)呈遞增的趨勢。此外,通過構(gòu)建融合了OsHO1導(dǎo)肽基因序列的綠色熒光蛋白(GFP)基因載體,并用農(nóng)桿菌介導(dǎo)煙草葉片表皮的瞬時表達(dá),結(jié)果表明OsHO1至少定位在葉綠體中。
   將純化得到的His-mOsHO1制備抗體,并通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證抗體的特異性。同時,結(jié)合RT-PCR,研究了SE5基因在水稻不同部位的組織分布特性。結(jié)果表明:OsHO1基因在水稻莖、葉

5、子和萌發(fā)的種子中的表達(dá)量要明顯高于根和胚芽;Western blot的結(jié)果證實(shí),OsHO1蛋白的表達(dá)呈現(xiàn)出與RT-PCR相一致的結(jié)果。采用非生物脅迫(NaCl和PEG)處理水稻幼苗后發(fā)現(xiàn),OsHO1基因的表達(dá)可以受脅迫誘導(dǎo),并隨處理時間呈現(xiàn)出一定的遞增趨勢,且處理后根和葉片的誘導(dǎo)具有一定的相似性。這些結(jié)果暗示,SE5基因可能是受脅迫誘導(dǎo)的基因,并可能在脅迫中起到一定的作用.
   構(gòu)建SE5基因的RNAi過表達(dá)載體,利用農(nóng)桿菌介

6、導(dǎo)的水稻愈傷轉(zhuǎn)化及擬南芥花序侵染,分別篩選得到了過表達(dá).SE5基因的轉(zhuǎn)基因水稻和擬南芥,并通過PCR驗(yàn)證陽性轉(zhuǎn)基因植株。初步的生理學(xué)試驗(yàn)表明,過表達(dá)SE5基因的轉(zhuǎn)基因擬南芥可以緩解百草枯處理引起的種子萌發(fā)抑制及氧化傷害.
   利用HO催化底物血紅素的基團(tuán)取代物heroin和hematin(氯化血紅素和羥鐵血紅素)預(yù)處理或者共處理鹽脅迫下小麥和水稻種子,發(fā)現(xiàn)兩者均可以不同程度地緩解鹽脅迫導(dǎo)致的種子萌發(fā)抑制(包括發(fā)芽率、發(fā)芽勢和發(fā)

7、芽指數(shù)).進(jìn)一步的研究發(fā)現(xiàn),hemin和hematin緩解鹽脅迫下種子萌發(fā)的抑制可能與其提高種子中淀粉酶活性、還原糖和可溶性總糖、相關(guān)抗氧化酶轉(zhuǎn)錄本及活性有關(guān);當(dāng)采用CO清除劑Hb、HO酶活性抑制劑ZnPP時,heroin和hematin的緩解效應(yīng)則被不同程度地逆轉(zhuǎn),暗示hemin和hematin可能通過誘導(dǎo)HO催化產(chǎn)生的CO起作用;此外,一氧化氮(nitric oxide,NO)清除劑亞甲基藍(lán)(methylene blue,MB)處理

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