一文了解酵母筛选抗逆基因技术路线

1.什么是生物胁迫和非生物胁迫?

植物不同于动物可以自由的行走或者飞翔,选择合适的生产环境,而是固着在土地上,不可避免的遭受来自环境中恶劣条件的侵袭。根据不利条件的类型,将环境胁迫可以分为生物胁迫非生物胁迫

生物胁迫是指对植物生存与发育不利的的各种生物因素的总称。

非生物胁迫是由非生物因素造成的不利影响,主要有水分(干旱、淹涝)、温度(高温、低温)、盐碱、环境污染(重金属、农药等)等理化逆境。

2.什么是抗逆基因?

植物中有些基因会对胁迫进行响应,从而降低胁迫对于植物生存和生长发育产生的影响,也就是抗逆基因。

当植物受到逆境胁迫时通过细胞信号转导引起基因表达调控,导致大量蛋白质表达变化,从蛋白质水平研究植物适应逆境胁迫的分子机理具有重要意义。

3.酵母抗逆基因筛选服务能达到什么效果?

酵母是一种单细胞的真核生物,在培养基上可以快速生长。酵母菌和植物的表达系统更为接近,也具有糖基化、二硫键形成及蛋白质折叠、翻译后加工等过程,从而使得筛选出的植物基因所编码的蛋白功能正常发挥,验证的逆境抗性基因假阳性的概率大大降低。

利用酵母菌,在逆境筛选系统下,通过抗性梯度实验对基因组范围内的抗性相关基因进行筛查,利用蛋白组学寻找候选蛋白,进行蛋白水平上的表型验证。

4.酵母逆境文库构建技术路线

通过对不同的生长时期、不同组织部位采样,提取RNA,获得高覆盖率cDNA文库,将cDNA文库与接头连接,形成三框文库,通过均一化处理有效降低基因的冗余,富集低丰度表达基因,运用SMART技术连接在pYES 2-NTB载体上,将获得的cDNA文库电转化至大肠杆菌感受态细胞中进行克隆扩增,文库质检和质粒提取,鉴定文库质量,NGS测序,确定文库所含序列。

5.酵母逆境文库筛选技术路线

制备酵母工作菌液,将cDNA文库转化于环境敏感性的酵母菌株,菌落PCR验证鉴定工作菌液质量,同时设置阳性和阴性对照组,通过配置逆境筛选条件5个不同浓度的培养基(逆境条件摸索),确定逆境条件,在上述条件下,涂布20个15ml平板,提取96个阳性克隆进行菌落PCR并一代测序,与GenBank数据库序列进行BLAST比对分析,回转验证,NGS测序,数据整理分析,并进行GO+KEGG分析。

6.抗逆基因表型验证

目的基因合成,构建到pYES 2-NTB载体,构建成功的载体转化环境敏感性酵母菌株,同时设置阴性对照组,梯度稀释点板,逆境条件实验,判断目的基因是否抗逆。

案例展示:验证基因A是否能提高酵母菌株Δycf1的耐镉能力。


点板验证

实验结果:空载对照组在0uM、40uM、50uM、60uM CdCl2在SG-U条件下可以生长,在80uM、100uMCdCl2的SG-U条件下不可以生长。实验组在0uM、40uM、50uM、60uM、80uM、100uMCdCl2的SG-U条件下可以正常生长。

结论:pYES 2-NTB-A提高了酵母菌株Δycf1的耐镉能力

7.Q&A

(1)利用酵母进行基因抗性的筛选或验证可靠性如何?

答:酵母是一种真核生物,其表达体系与植物相近,也具备糖基化、二硫键形成及蛋白质折叠、翻译后加工等过程,从而使得筛选出的植物基因所编码的蛋白功能正常发挥。目前酵母在众多研究文献中被用于抗逆基因的筛选和验证。

但是作为异源体系,酵母中的验证结果只能为研究提供证据支撑,不能以酵母验证结果作为基因抗性验证的唯一体系,需要配合其他体系共同为该基因研究提供证据。

(2)酵母逆境文库如何构建?

答:和酵母单杂、酵母双杂类似,酵母逆境文库也可以利用SMART、Gateway方法构建,只是载体存在区别。因此在有Gateway初级文库的情况下,可以通过亚克隆得到逆境文库,降低构建成本。

©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 218,204评论 6 506
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 93,091评论 3 395
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 164,548评论 0 354
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 58,657评论 1 293
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 67,689评论 6 392
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 51,554评论 1 305
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 40,302评论 3 418
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 39,216评论 0 276
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 45,661评论 1 314
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 37,851评论 3 336
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 39,977评论 1 348
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 35,697评论 5 347
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 41,306评论 3 330
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 31,898评论 0 22
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 33,019评论 1 270
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 48,138评论 3 370
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 44,927评论 2 355

推荐阅读更多精彩内容