《褪黑素合酶基因AANAT在萊茵衣藻中的表達及其功能研究》是依託西北大學，由王英娟擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：褪黑素合酶基因AANAT在萊茵衣藻中的表達及其功能研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：王英娟
- 依託單位：西北大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
褪黑素(Melatonin) 也稱松果腺素，在動物體中具有促進睡眠、調節時差、抗衰老等生理功能；在植物體內有調節光周期、清除細胞內活性氧分子和促進營養生長等功能，而其在微藻內的生物學功能研究則國內外鮮見。本項目擬構建褪黑素合酶關鍵酶AANAT (Arylalkaylamine-N-Acetyltransferase)的衣藻表達載體pDBle-AANAT，以萊茵衣藻(Chlamydomonas reinhardtii)為受體，藉助農桿菌介導法將該基因導入該模式微藻基因組中；進而經抗性篩選、培養、分子生物學鑑定轉化藻株，得到AANAT轉基因藻株；檢測AANAT基因的表達水平及褪黑素含量變化，分析AANAT過量表達的藻株所具有的抗氧化能力、抗紫外損傷能力及在晝夜節律中的功能。本研究揭示過量積累的褪黑素對萊茵衣藻生長的影響，拓寬褪黑素功能研究領域，對推動單細胞水平上的褪黑素植物功能研究有重要意義。
結題摘要
褪黑素(Melatonin)也稱松果腺素，是色氨酸的吲哚衍生物，普遍存在於動物、藻類、真菌和細菌中。褪黑素在動物體中具有促進睡眠、調節時差、抗衰老等生理功能；在植物體內有調節光周期、清除細胞內活性氧分子和促進營養生長等功能。目前，有關褪黑素在藻類中的生物學功能的研究資料還很薄弱，褪黑素僅在少數藻種中推測具有類似動物體內的晝夜調節功能。為了明確褪黑素在在藻類中的生物學功能，本研究首先構建了攜帶褪黑素合成關鍵基因AANAT(Arylalkaylamine-N-Acetyltransferase)的衣藻表達載體pDBle-AANAT，並藉助農桿菌介導法和玻璃珠轉化法對萊茵衣藻(Chlamydomonas reinhardtii)進行了遺傳轉化。研究中，通過玻璃珠轉化法成功將外源基因AANAT導入萊茵衣藻（C. reinhardtii cc503）的基因組DNA；進而通過抗性篩選、培養及分子生物學檢測，獲得了褪黑素合酶基因AANAT過表達的轉基因萊茵衣藻藻株；經過持續鑑定、擴大培養得到AANAT過表達的萊茵衣藻工程藻株。褪黑素功能驗證實驗結果顯示，在AANAT過表達的工程藻株中，褪黑素的含量顯著增加，並表現出對外源NaCl、H2O2造成的過氧化脅迫抵抗能力增強，揭示出AANAT基因過表達能夠在一定程度上提高轉基因微藻細胞對環境非生物脅迫的抗性。目前，項目相關研究正進一步聚焦於AANAT過表達工程藻的抗紫外損傷能力及其在晝夜節律中的表現等方面，為推動在單細胞水平上，深入研究微藻及植物褪黑素功能奠定初步的基礎。
