细胞穿膜肽在藻类细胞外源物质转导中的应用

IOCAS-IR > 实验海洋生物学重点实验室

	细胞穿膜肽在藻类细胞外源物质转导中的应用
	韦一凡
学位类型	硕士
导师	王广策
	2014-05
学位授予单位	中国科学院研究生院
学位授予地点	北京
学位专业	海洋生物学
关键词	细胞穿膜肽九聚精氨酸大型海藻和微藻光合作用效率
其他摘要	藻类是一类单细胞或多细胞的光合自养型生物，根据其形态特征能够被分为大型海藻和微藻。藻类具有生物量大、可持续性生长以及光合效率高的特性，近些年来广受关注，其在食品、医疗、化工、能源等领域都发挥着重要作用。目前缺少一种简单高效的对藻类进行外源物质转导的手段，以期实现对藻类内部代谢途径的调控。细胞穿膜肽是一类能够自发跨膜的多肽，同时其能够介导外源生物小分子或大分子进入细胞，是一种简单高效的分子运输手段。尽管细胞穿膜肽在动物细胞研究方面技术已经发展的相当成熟，但在藻类研究上应用较为匮乏。本研究以常见的大型海藻与微藻为研究对象，利用细胞穿膜肽进行了以下两方面的研究： 1.高效实现大型海藻外源物质的转导一直是个难题，目前尚没有将细胞穿膜肽应用于大型海藻的报道。本实验利用细胞穿膜肽九聚精氨酸（R9）对浒苔、紫菜和海带这三种常见的大型海藻进行转入，处理后用激光共聚焦显微镜观察其转导效果，并测定转导后藻体光合作用效率的变化。实验结果表明，细胞穿膜肽R9 能够成功的转入三种大型海藻，并且能够进入紫菜和海带不同世代的细胞内，其转入的效率与藻体细胞壁结构有一定联系；转导后藻体的Fv/Fm、ETR(I)和ETR(II)没有明显变化，说明R9 对大型海藻的光合作用没有负面影响，对大型海藻没有胁迫作用。本实验建立了一种新型的大型海藻外源物质转导方法，为今后的大型海藻育种，分子转化以及外源物质转入机制等研究奠定了基础。 2.现有的细胞穿膜肽对微藻方面的应用仅限于转导小分子以及蛋白质等进入微藻细胞，其介导核酸物质转入微藻的能力尚没有相关报道。本实验应用细胞穿膜肽R9 对两种淡水藻（莱茵衣藻和小球藻）和两种海水藻（三角褐指藻和小球藻）进行转导实验，观察其转入效果；同时，探索了细胞穿膜肽非共价连接siRNA 导入微藻的条件.实验结果表明，单独的细胞穿膜肽R9 能够顺利进入四种微藻细胞内；在细胞穿膜肽携带siRNA 进入四种微藻的实验中，仅有杜氏盐藻显现出对R9/siRNA 复合体的大量摄入，其他三种藻均没有实现R9/siRNA 的转导；这可能是由于杜氏盐藻的细胞壁与其他三种藻有差异，其缺少纤维素等成分，从而减小了对R9/siRNA 复合体导入的阻碍作用。本实验表明细胞穿膜肽R9 能够被应用于今后的藻类转基因以及基因沉默等研究，特别着重于研究杜氏盐藻这类高盐的微藻。综上所述，细胞穿膜肽可以实现高效的藻类外源物质转导，能够将原本难以渗透的生物分子导入藻细胞。这对于改变藻类相关性状，探究藻类具体基因功能，实现藻类分子转化以及调控藻类内部代谢途径等研究有着重要的意义。
语种	中文
文献类型	学位论文
条目标识符	http://ir.qdio.ac.cn/handle/337002/18038
专题	实验海洋生物学重点实验室
推荐引用方式 GB/T 7714	韦一凡. 细胞穿膜肽在藻类细胞外源物质转导中的应用[D]. 北京. 中国科学院研究生院,2014.

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