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1、生物化工专业优秀论文生物化工专业优秀论文 QSQS 基因调控回路设计及模型预测基因调控回路设计及模型预测关键词：细菌群体感应关键词：细菌群体感应 AHLAHL 降解酶降解酶 基因调控回路基因调控回路 数学模型数学模型 合成生物学合成生物学摘要：群体感应(quorum sensing，QS)是细菌进行细胞间交流并通过调控相关 基因表达来协调群体行为的机制。酰基高丝氨酸内酯(Aeyl-homoserine lactone，AHL)作为革兰氏阴性细菌 QS 系统的一类主要的信号分子，参与调控 生物荧光，抗生素合成，生物膜形成及毒力因子的表达等重要生物功能。 本 研究借助海洋费氏弧菌(Vibrio f
2、ischeri)群体感应的 LuxI/LuxR 系统，以及苏 云金芽胞杆菌信号分子降解酶 aiiA 基因，设计了一个负调控基因回路，并在该 回路中使用 EGFP 绿色荧光蛋白作为报告基因。尝试通过数学模型来预测基因回 路的运行情况。 结果显示：从苏云金芽胞杆菌基因组克隆的 aiiA 基因为 750bp,具有一定的水解 AHL 信号分子活性，每克菌体酶活为 1.28mMmin-1；从 pLuxRI2 和 pEGFP-N1 质粒上克隆的启动子和 EGFP 基因分别为 145bp 和 720bp, 利用重叠区扩增基因拼接法(SOEing 法)得到的融合基因 pLuxI-aiiA-linker- EG
3、FP 为 1657bp，pLux-AiiA 质粒经测序鉴定构建成功；含有 pLuxRI2、pLux- AiiA 双质粒的菌体 E15 培养 47h 后平均荧光信号值达到 76.33，强表达 GFP 蛋 白的细胞占统计数量的 93.71，而空白菌对应为 3.23 和 0.02，说明 QS 负 调控基因回路在 DH5 大肠杆菌能有效运行。另外构建的 pLux-EGFP 质粒中的 融合基因 pLuxI-EGFP 为 865bp，含有 pLuxRI2，pLux-EGFP 双质粒的菌体 EC 培 养 22h 后平均荧光信号值为 48.97，强表达 GFP 的细胞占总数的 87.76，说明 对照的基因回路
4、也可以在 DH5 大肠杆菌有效运行。根据负调控基因回路作用 原理建立微分方程数学模型，并使用 matlab 软件编写相应的程序，程序运行结 果和实验结果具有较好的一致性。正文内容正文内容群体感应(quorum sensing，QS)是细菌进行细胞间交流并通过调控相关基 因表达来协调群体行为的机制。酰基高丝氨酸内酯(Aeyl-homoserine lactone，AHL)作为革兰氏阴性细菌 QS 系统的一类主要的信号分子，参与调控 生物荧光，抗生素合成，生物膜形成及毒力因子的表达等重要生物功能。 本 研究借助海洋费氏弧菌(Vibrio fischeri)群体感应的 LuxI/LuxR 系统，以及
5、苏 云金芽胞杆菌信号分子降解酶 aiiA 基因，设计了一个负调控基因回路，并在该 回路中使用 EGFP 绿色荧光蛋白作为报告基因。尝试通过数学模型来预测基因回 路的运行情况。 结果显示：从苏云金芽胞杆菌基因组克隆的 aiiA 基因为 750bp,具有一定的水解 AHL 信号分子活性，每克菌体酶活为 1.28mMmin-1；从 pLuxRI2 和 pEGFP-N1 质粒上克隆的启动子和 EGFP 基因分别为 145bp 和 720bp, 利用重叠区扩增基因拼接法(SOEing 法)得到的融合基因 pLuxI-aiiA-linker- EGFP 为 1657bp，pLux-AiiA 质粒经测序鉴定
6、构建成功；含有 pLuxRI2、pLux- AiiA 双质粒的菌体 E15 培养 47h 后平均荧光信号值达到 76.33，强表达 GFP 蛋 白的细胞占统计数量的 93.71，而空白菌对应为 3.23 和 0.02，说明 QS 负 调控基因回路在 DH5 大肠杆菌能有效运行。另外构建的 pLux-EGFP 质粒中的 融合基因 pLuxI-EGFP 为 865bp，含有 pLuxRI2，pLux-EGFP 双质粒的菌体 EC 培 养 22h 后平均荧光信号值为 48.97，强表达 GFP 的细胞占总数的 87.76，说明 对照的基因回路也可以在 DH5 大肠杆菌有效运行。根据负调控基因回路作用
7、 原理建立微分方程数学模型，并使用 matlab 软件编写相应的程序，程序运行结 果和实验结果具有较好的一致性。 群体感应(quorum sensing，QS)是细菌进行细胞间交流并通过调控相关基因表 达来协调群体行为的机制。酰基高丝氨酸内酯(Aeyl-homoserine lactone，AHL)作 为革兰氏阴性细菌 QS 系统的一类主要的信号分子，参与调控生物荧光，抗生素 合成，生物膜形成及毒力因子的表达等重要生物功能。 本研究借助海洋费氏 弧菌(Vibrio fischeri)群体感应的 LuxI/LuxR 系统，以及苏云金芽胞杆菌信号 分子降解酶 aiiA 基因，设计了一个负调控基因回
8、路，并在该回路中使用 EGFP 绿色荧光蛋白作为报告基因。尝试通过数学模型来预测基因回路的运行情况。 结果显示：从苏云金芽胞杆菌基因组克隆的 aiiA 基因为 750bp,具有一定的水 解 AHL 信号分子活性，每克菌体酶活为 1.28mMmin-1；从 pLuxRI2 和 pEGFP-N1 质粒上克隆的启动子和 EGFP 基因分别为 145bp 和 720bp,利用重叠区扩增基因 拼接法(SOEing 法)得到的融合基因 pLuxI-aiiA-linker-EGFP 为 1657bp，pLux- AiiA 质粒经测序鉴定构建成功；含有 pLuxRI2、pLux-AiiA 双质粒的菌体 E15
9、 培养 47h 后平均荧光信号值达到 76.33，强表达 GFP 蛋白的细胞占统计数量的 93.71，而空白菌对应为 3.23 和 0.02，说明 QS 负调控基因回路在 DH5 大肠杆菌能有效运行。另外构建的 pLux-EGFP 质粒中的融合基因 pLuxI-EGFP 为 865bp，含有 pLuxRI2，pLux-EGFP 双质粒的菌体 EC 培养 22h 后平均荧光信 号值为 48.97，强表达 GFP 的细胞占总数的 87.76，说明对照的基因回路也可 以在 DH5 大肠杆菌有效运行。根据负调控基因回路作用原理建立微分方程数 学模型，并使用 matlab 软件编写相应的程序，程序运行结
10、果和实验结果具有较 好的一致性。 群体感应(quorum sensing，QS)是细菌进行细胞间交流并通过调控相关基因表 达来协调群体行为的机制。酰基高丝氨酸内酯(Aeyl-homoserine lactone，AHL)作为革兰氏阴性细菌 QS 系统的一类主要的信号分子，参与调控生物荧光，抗生素 合成，生物膜形成及毒力因子的表达等重要生物功能。 本研究借助海洋费氏 弧菌(Vibrio fischeri)群体感应的 LuxI/LuxR 系统，以及苏云金芽胞杆菌信号 分子降解酶 aiiA 基因，设计了一个负调控基因回路，并在该回路中使用 EGFP 绿色荧光蛋白作为报告基因。尝试通过数学模型来预测基
11、因回路的运行情况。 结果显示：从苏云金芽胞杆菌基因组克隆的 aiiA 基因为 750bp,具有一定的水 解 AHL 信号分子活性，每克菌体酶活为 1.28mMmin-1；从 pLuxRI2 和 pEGFP-N1 质粒上克隆的启动子和 EGFP 基因分别为 145bp 和 720bp,利用重叠区扩增基因 拼接法(SOEing 法)得到的融合基因 pLuxI-aiiA-linker-EGFP 为 1657bp，pLux- AiiA 质粒经测序鉴定构建成功；含有 pLuxRI2、pLux-AiiA 双质粒的菌体 E15 培养 47h 后平均荧光信号值达到 76.33，强表达 GFP 蛋白的细胞占统计
12、数量的 93.71，而空白菌对应为 3.23 和 0.02，说明 QS 负调控基因回路在 DH5 大肠杆菌能有效运行。另外构建的 pLux-EGFP 质粒中的融合基因 pLuxI-EGFP 为 865bp，含有 pLuxRI2，pLux-EGFP 双质粒的菌体 EC 培养 22h 后平均荧光信 号值为 48.97，强表达 GFP 的细胞占总数的 87.76，说明对照的基因回路也可 以在 DH5 大肠杆菌有效运行。根据负调控基因回路作用原理建立微分方程数 学模型，并使用 matlab 软件编写相应的程序，程序运行结果和实验结果具有较 好的一致性。 群体感应(quorum sensing，QS)是
13、细菌进行细胞间交流并通过调控相关基因表 达来协调群体行为的机制。酰基高丝氨酸内酯(Aeyl-homoserine lactone，AHL)作 为革兰氏阴性细菌 QS 系统的一类主要的信号分子，参与调控生物荧光，抗生素 合成，生物膜形成及毒力因子的表达等重要生物功能。 本研究借助海洋费氏 弧菌(Vibrio fischeri)群体感应的 LuxI/LuxR 系统，以及苏云金芽胞杆菌信号 分子降解酶 aiiA 基因，设计了一个负调控基因回路，并在该回路中使用 EGFP 绿色荧光蛋白作为报告基因。尝试通过数学模型来预测基因回路的运行情况。 结果显示：从苏云金芽胞杆菌基因组克隆的 aiiA 基因为 7
14、50bp,具有一定的水 解 AHL 信号分子活性，每克菌体酶活为 1.28mMmin-1；从 pLuxRI2 和 pEGFP-N1 质粒上克隆的启动子和 EGFP 基因分别为 145bp 和 720bp,利用重叠区扩增基因 拼接法(SOEing 法)得到的融合基因 pLuxI-aiiA-linker-EGFP 为 1657bp，pLux- AiiA 质粒经测序鉴定构建成功；含有 pLuxRI2、pLux-AiiA 双质粒的菌体 E15 培养 47h 后平均荧光信号值达到 76.33，强表达 GFP 蛋白的细胞占统计数量的 93.71，而空白菌对应为 3.23 和 0.02，说明 QS 负调控基
15、因回路在 DH5 大肠杆菌能有效运行。另外构建的 pLux-EGFP 质粒中的融合基因 pLuxI-EGFP 为 865bp，含有 pLuxRI2，pLux-EGFP 双质粒的菌体 EC 培养 22h 后平均荧光信 号值为 48.97，强表达 GFP 的细胞占总数的 87.76，说明对照的基因回路也可 以在 DH5 大肠杆菌有效运行。根据负调控基因回路作用原理建立微分方程数 学模型，并使用 matlab 软件编写相应的程序，程序运行结果和实验结果具有较 好的一致性。 群体感应(quorum sensing，QS)是细菌进行细胞间交流并通过调控相关基因表 达来协调群体行为的机制。酰基高丝氨酸内酯
16、(Aeyl-homoserine lactone，AHL)作 为革兰氏阴性细菌 QS 系统的一类主要的信号分子，参与调控生物荧光，抗生素 合成，生物膜形成及毒力因子的表达等重要生物功能。 本研究借助海洋费氏 弧菌(Vibrio fischeri)群体感应的 LuxI/LuxR 系统，以及苏云金芽胞杆菌信号 分子降解酶 aiiA 基因，设计了一个负调控基因回路，并在该回路中使用 EGFP绿色荧光蛋白作为报告基因。尝试通过数学模型来预测基因回路的运行情况。 结果显示：从苏云金芽胞杆菌基因组克隆的 aiiA 基因为 750bp,具有一定的水 解 AHL 信号分子活性，每克菌体酶活为 1.28mMmin-1；从 pLuxRI2 和 pEGFP-N1 质粒上克隆的启动子和 EGFP 基因分别为 145bp 和 720bp,利用重叠区扩增基因 拼接法(SOEing 法)得到的融合基因 pLuxI-aiiA-linker-EGFP 为 1657bp，pLux- AiiA 质粒经
