文档介绍：杨长得:里氏木霉木聚糖酶基因 xyn2 的克隆以及表达载体的构建·1·
里氏木霉木聚糖酶基因 xyn2 的克隆以及
表达载体的构建
(生命科学学院生物技术专业杨长得)
(学号:2001302020)
摘要:本文首先通过 CTAB 法提取里氏木霉的基因组 DNA,并以基因组 DNA 为模板分别扩
增基因 xyn2 的两个外显子序列,接着采用外显子拼接的方法,克隆出木聚糖酶基因 xyn2 的全编
码序列,将其插入毕赤酵母的表达载体 pPiczαA 中,位于α-因子信号肽的下游,获得重组质粒
pPiczαA-xyn2。
关键词:里氏木霉外显子拼接 PCR 表达载体
教师点评:杨长得同学在论文工作中踏实进取,取得很好的成绩。利用外显子拼接法从
Trichoderma reesei 中分离出了 xyn2 基因,并将该基因克隆到了毕赤酵母表达载体系统中,对
克隆表达载体进行鉴定。(点评教师:刘刚副教授)
植物细胞壁主要由纤维素、半纤维素和木质素等物质组成。这些物质是自然界中最主要的再生
资源,被广泛应用于造纸、食品、医药等行业。木聚糖(xylan) 是一种多聚五碳糖,在自然界中是
继纤维素之后含量第二丰富的再生生物质资源[1] ,约占细胞干重的 35 %。木聚糖是一种杂合多聚
分子,主链由多个吡喃木糖基通过木糖苷键相连。侧链上连着多种不同大小的短的取代基,主要有
O - 乙酰基、4 - O - 甲基- D - 葡糖醛酸残基、L - 阿拉伯糖残基等。这些侧链与植物细胞中其
它几种结构性多糖(如木质素、纤维素、果胶、葡聚糖等) 以共价或非共价键连接,组成植物细胞重
要的结构- 细胞壁。木聚糖主要存在于植物细胞的次生壁中,处于木质素及其它多聚糖之间,起着连
接作用。也正由于这些侧链的不同,使得木聚糖的结构变化范围很大,从仅由β- 1 ,4 - 糖苷键连
接的多木糖线性分子到高度分枝的异质多糖。不同植物所含木聚糖的多少也有所差别,一般硬材中
所含木聚糖比软材中多,硬材中能占到干重的 15 %~30 % ,软材中一般占干重的 7 %~10 %。而在
一些一年生植物,如小麦、甘蔗、棉花的子壳中木聚糖含量非常高,一般都能高达 30 %以上[2] 。
木聚糖酶可将木聚糖降解成低聚糖和木糖,目前可以广泛应用于饲料工业、食品工业、纸浆工
业、能源工业[3~9]等众多领域, 充分显示出它在生产上的巨大潜力:
(1)饲料中一般含有较多的非淀粉多糖(Non -harides ,NSPS) ,主要包括阿
拉伯木聚糖、β- 葡聚糖、α- 半乳糖苷、果胶、纤维素等。其中前二者占NSPs 的30 % , 因单胃
动物不能分解NSPs ,从而使其成为一种抗营养因子。已有实验证明:NSPs 能结合大量的水,使采食
动物消化道中的食糜体积增大,粘度增加,并形成的凝胶。这会干扰消化酶的功能和吸收作用,影响
食糜在小肠中滞留,而引起微生物异常繁殖,造成动物生长受阻、饲料转化率降低,从而使其表观代
谢能(AME) 受到抑制。研究结果表明,饲料中如果添加木聚糖酶,就可显著降低阿拉伯木聚糖分子大
小,将其分解成较小聚合度的低聚木糖,从而改善饲料性能,消除或降低因粘度增加而引起的抗营养
作用。由于饲料中