乙酸对香菇纤维素酶代谢的调控作用分析【字数:6542】
目录
摘要2
关键词2
Abstract2
Key words3
引言3
1 材料与方法4
1.1 材料 4
1.1.1 菌株4
1.1.2培养基4
1.1.3试剂与溶液4
1.1.4主要仪器设备4
1.2 方法 4
1.2.1香菇菌株培养4
1.2.2 不同浓度乙酸诱导菌丝体5
1.2.3 香菇总RNA的提取5
1.2.4 香菇cDNA的制备5
1.2.5 香菇纤维素酶相关基因的表达5
1.2.6 香菇纤维素酶活性测定6
1.2.7胞内ROS检测7
2 结果与分析8
2.1筛选适宜的乙酸诱导浓度8
2.2乙酸对纤维素酶基因转录的影响8
2.3 ROS清除剂对乙酸处理菌株的纤维素酶活性及转录影响9
3 讨论 11
致谢 12
参考文献12
乙酸对香菇纤维素酶代谢的调控作用分析
摘 要
香菇(Lentinus edodes)作为一种典型的白腐真菌,是世界上最主要的人工栽培食用菌之一,含有丰富的纤维素酶(cellulase),以氧化和水解的机制有效降解纤维素。本研究以香菇为研究材料,发现通过外源添加乙酸能够显著提高纤维素酶活及相关基因的转录水平,并通过qRT PCR和酶活检测验证了这一点;同时我们发现乙酸能够显著提高胞内活性氧(Reactive Oxygen Species, ROS)水平,进一步添加ROS清除剂,能够使乙酸处理所激活的纤维素酶活性被下调。根据上述结果,我们推测乙酸对香菇纤维素酶的调控作用机理是通过诱导香菇胞内ROS积累,ROS作为调控信号激活相关基因转录水平以增强纤维素酶的活性。本研究结果为以后阐释乙酸在真菌中作为诱导剂的有效应用提供了实验依据,同时也为乙酸与ROS信号的作用在白腐真菌中的调控机制研究奠定了理论基础。
关键词 香菇;纤维素酶;基因表达调控;ROS; 乙酸
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ANALYSIS *51今日免费论文网|www.51jrft.com +Q: ^351916072*
OF THE REGULATION EFFECT OF ACETIC ACID ON CELLULASE OF LENTINUS EDODES
ABSTRACT
As a typical white rot fungi, Lentinus edodes is one of the most important artificially cultivated edible fungi in the world, which is abundant in cellulase with strong ability of degrading cellulose by the mechanism of oxidation and hydrolysis. In this study, L. edodes was used as the research material, exogenous acetic acid significantly induced the enzyme activity of cellulase and the gene transcription level,and verified this by qRT PCR and enzyme activity detection; at the same time, we found that acetic acid Significantly increased intracellular ROS levels, and verified by fluorescence staining and enzyme activity detection. Finally, it was concluded that the regulation mechanism of acetic acid on L. edodes cellulase is by inducing the accumulation of intracellular ROS , and further addition of ROS scavengers can reduce the activity of cellulase. Based on the above results, we speculated that the experimental basis for explaining the effective application of acetic acid as an activator in the future, and also lay a theoretical foundation for the study of the regulatory mechanism of the role of acetic acid and ROS signaling in white rot fungi.
KEY WORDS: Lentinula edodes; cellulase; regulation of gene expression; ROS; acetic acid
引言 纤维素(cellulose)是经葡萄糖分子脱水后,构建出β1,4葡萄糖苷键[1]相互连接而形成的直链聚合体,进而构成了植物细胞壁的主干[2]。经转化可成为工业生产中重要的能源燃料和药品试剂、选用为栽培食用菌的基料、制造各种实用又环保的生物材料,是地球上一种含量最为丰富的可再生和可持续发展的生物能源。因为天然纤维素外围常包有木质素,且具有高度不溶与水性的紧密晶体结构[3],想要将其转变成葡萄糖并有效利用具有一定的难度,在自然界中利用率低下。而纤维素酶可以高效并环保地水解该结构并加以利用,所以常在纤维素资源化利用中发挥了重要作用。纤维素酶(cellulase)即是一种能打开上述纤维素中主要连接键并将其转变为葡萄糖的多组分酶系的总称 [4],其分子结构主要由两部分结构域和起到将其相互连接作用的连接桥(Linker)构成[5]。催化结构域CD 区(catalytic domain)是行使催化功能的结构域,主要作用在于酶的催化活性以及酶对底物识别的特异性[4],内切酶可结合纤维素链的各个部位并作用,而外切酶只能切除纤维素链的非还原末端上的纤维二糖[6];纤维素结合域CBD区(cellulose binding domain)虽然不具备纤维素水解功能,但具有促进纤维素酶与底物结合的作用,是酶与纤维素底物结合与吸附的区域,决定了酶的催化活力的区域[4]。由于该结构域较为稳定,可以根据该区域的不同对纤维素酶进行分类。目前研究已知的纤维素酶相关基因主要转录表达这三部分结构域,且单一组分酶不能彻底降解结晶纤维素,而多种酶组分一起作用可提高降解纤维素的效率[7]。
原文链接:http://www.jxszl.com/swgc/smkx/606511.html