Đang tải... (xem toàn văn)
Tách dòng Gene SBgLR Mã hóa Protein giàu LYSINE từ khoai tây. (Khóa luận tốt nghiệp)Tách dòng Gene SBgLR Mã hóa Protein giàu LYSINE từ khoai tây. (Khóa luận tốt nghiệp)Tách dòng Gene SBgLR Mã hóa Protein giàu LYSINE từ khoai tây. (Khóa luận tốt nghiệp)Tách dòng Gene SBgLR Mã hóa Protein giàu LYSINE từ khoai tây. (Khóa luận tốt nghiệp)Tách dòng Gene SBgLR Mã hóa Protein giàu LYSINE từ khoai tây. (Khóa luận tốt nghiệp)Tách dòng Gene SBgLR Mã hóa Protein giàu LYSINE từ khoai tây. (Khóa luận tốt nghiệp)Tách dòng Gene SBgLR Mã hóa Protein giàu LYSINE từ khoai tây. (Khóa luận tốt nghiệp)Tách dòng Gene SBgLR Mã hóa Protein giàu LYSINE từ khoai tây. (Khóa luận tốt nghiệp)Tách dòng Gene SBgLR Mã hóa Protein giàu LYSINE từ khoai tây. (Khóa luận tốt nghiệp)
ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM - - ĐINH THẾ ANH Tên đề tài: TÁCH DÒNG GENE SBgLR MÃ HÓA PROTEIN GIÀU LYSINE TỪ KHOAI TÂY KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Hệ đào tạo : Chính quy Chuyên ngành : Công nghệ sinh học Lớp : K 44 - CNSH Khoa : CNSH - CNTP Khóa học : 2011 – 2016 Thái Nguyên - 2016 ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM - - ĐINH THẾ ANH Tên đề tài: TÁCH DỊNG GENE SBgLR MÃ HĨA PROTEIN GIÀU LYSINE TỪ KHOAI TÂY KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Hệ đào tạo : Chính quy Chuyên ngành : Công nghệ sinh học Lớp : K 44 CNSH Khoa : CNSH - CNTP Khóa học : 2011 – 2016 Giảng viên hƣớng dẫn : PGS.TS: Nguyễn Đức Thành TS: Phạm Bằng Phƣơng Thái Nguyên - 2016 i LỜI CẢM ƠN Trong trình học tập nghiên cứu để hồn thành đƣợc khóa luận tốt nghiệp nhận đƣợc quan tâm, hƣớng dẫn, giúp đỡ tận tình thầy cơ, bạn bè gia đình Nhân dịp hồn thành luận văn: Tơi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới PGS TS Nguyễn Đức Thành –Phòng Di Truyền Tế Bào Thực Vật – Viện Công Nghệ Sinh Học – Viện Hàn Lâm Khoa Học Và Công Nghệ Việt Nam _ T.S Phạm Bằng Phƣơng, Bộ Môn Công Nghệ Sinh Học - Khoa Công Nghệ Sinh Học – Công Nghệ Thực Phẩm – Đại học Nông Lâm Thái Nguyên Th.S Trần Thị Lƣơng Cán Phòng Di Truyền Tế Bào Thực Vật – Viện Công Nghệ Sinh Học – Viện Hàn Lâm Khoa Học Và Công Nghệ Việt Nam ngƣời tận tình bảo, trực tiếp hƣớng dẫn giúp đỡ suốt thời gian thực để tài nhƣ q trình hồn chỉnh luận văn tốt nghiệp Tơi xin chân thành cảm ơn Trƣởng phòng Phòng Di Truyền Tế Bào Thực Vật – Viện Công Nghệ Sinh Học – Viện Hàn Lâm Khoa Học Và Công Nghệ Việt Nam, Ban chủ nhiệm Khoa Công nghệ Sinh học Công nghệ Thực phẩm – Trƣờng Đại học Nông Lâm Thái Nguyên, cán bộ, anh chị làm việc Phòng Di Truyền Tế Bào Thực Vật – Viện Công Nghệ Sinh Học – Viện Hàn Lâm Khoa Học Và Công Nghệ Việt Nam giúp đỡ, tạo điều kiện để học tập nghiên cứu Cuối cùng, xin gửi lời cảm ơn chân thành tới gia đình, bạn bè ln động viên, chia sẻ giúp đỡ tơi vƣợt qua khó khăn q trình học tập, nghiên cứu hồn thành luận văn Tôi xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày tháng năm 2016 Sinh viên Đinh Thế Anh ii DANH MỤC CÁC BẢNG Trang Bảng 2.1 Năng suất protein lƣợng số loài lƣơng thực .4 Bảng 3.1: Danh mục thiết bị .18 Bảng 3.2 Thành phần nồng độ chất cho phản ứng nhân gen SBgLR .22 Bảng 3.3 Thành phần phản ứng cắt enzyme 24 Bảng 3.4 Thành phần phản ứng cắt enzyme BamHI SacI 26 iii DANH MỤC CÁC HÌNH Trang Hình 2.1 Hai dạng đồng phân quang học lysine [8] Hình 2.2 Cấu trúc khơng gian L-lysine [8] .7 Hình 3.1 Kết tách DNA tổng số từ giống khoai tây Arkisigen đƣợc điện di gel agarose 1% (Giếng 1-3: DNA tổng số từ giống khoai tây Arkisigen; .28 M: Marker 1Kb) 28 Hình 3.2 Kết nhân gen SBgLR từ DNA tổng số giống khoai tây rkisigen với cặp mồi đặc hiệu (Giếng 1-3: gen SBgLR nhân từ mẫu DNA giống khoai tây Arkisigen; M: Marker 1Kb) 29 Hình 3.3 Kết biến nạp vectơ tái tổ hợp vào tế bào E coli khả biến 30 Hình 3.4 Kết điện di sản phẩm colony PCR gel agarose 1% 31 Hình 3.5 Kết cắt plasmit enzyme giới hạn BamHI SacI đƣợc điện di gel agarose 1% 32 Hình 3.6 Trình tự gene SBgLR giải hai chiều 35 Hình 3.7 Trình tự gene SBgLR so sánh ngân hàng gen Quốc tế 37 Hình 3.8 Kết dịch mã gene SBgLR tách dòng 38 Hình 3.9 Kết so sánh trình tự protein 39 iv DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT Kcalo Kilocalo PCS polycloning site-vùng nhân dòng đa điểm cắt X –gal 5-bromo-4-chloro-3indoly-β-D-galactoside DNA Deoxyribonucleic axit dNTP Deoxynucleotide Triphotphate E coli Escherichia coli BLAST Basic Local Aligenment Search Tool DHPS dihydropicolinate synthase Bp Base pair – cặp base nitơ Kb Kilo base –kilo base nitơ LB Lauria Broth SDS Sodium Dodecyl Sulfate PCR Polymerase Chain Reaction – chuỗi phản ứng trùng hợp TAE Tris- acetate- EDTA EDTA Etilenduamin tetraacetic acid TE Tris- EDTA AK Aspartate kinase v MỤC LỤC PHẦN 1: MỞ ĐẦU 1.1 Đặt vấn đề 1.2 Mục đích nghiên cứu 1.3 Yêu Cầu 1.4 Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài Ý nghĩa khoa học PHẦN 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ CÂY KHOAI TÂY 2.1.1 Một số nghiên cứu nguồn gốc khoai tây 2.1.2 Một số nghiên cứu giá trị dinh dƣỡng khoai tây 2.1.3 Protein khoai tây 2.2 Tổng quan Lysine 2.2.1 Đặc tính lysine 2.2.2 Cấu tạo lysine 2.2.3 Vai trò ứng dụng lysine 2.2.4 Các phƣơng pháp thu nhận lysine [22] 2.3 Gene SBgLR 2.3.1 Cấu trúc gene SBgLR 2.3.2 Vai trò gen SBgLR 2.4 Tình hình nghiên cứu gen mã hóa protein giàu lysine Việt Nam Thế giới 2.4.1 Tình hình nghiên cứu Thế giới 2.4.2 Tình hình nghiên cứu Việt Nam 11 2.5 Một số kỹ thuật sinh học phân tử sử để tách dòng gene 12 2.5.1 Kỹ thuật PCR 12 2.5.2 Kỹ thuật biến nạp plasmit vào E coli 13 2.5.3 Kỹ thuật tách dòng gene 14 vi 2.5.4 Kỹ thuật PCR trực tiếp từ khuẩn lạc (colony-PCR) 15 2.5.5 Kỹ thuật xác định trình tự nucleotit 16 PHẦN 3: ĐỐI TƢỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 17 3.1 Đối tƣợng (vật liệu) phạm vi nghiên cứu 17 3.1.1 Đối tƣợng 17 3.1.2 Hóa chất 17 3.1.3 Thiết bị 18 3.1.4 Phạm vi nghiên cứu: 18 3.2 Địa điểm thời gian tiến hành nghiên cứu 18 3.2.1 Địa điểm: 18 3.2.2.Thời gian tiến hành: 19 3.3 Nội dung nghiên cứu 19 3.4 Phƣơng pháp nghiên cứu 19 3.4.1 Phƣơng pháp tách chiết DNA tổng số 19 3.4.2 Phƣơng pháp xác định nồng độ DNA phƣơng pháp đo quang phổ 20 3.4.3 Phƣơng pháp điện di gel agarose 21 3.4.4 Phƣơng pháp nhân gen PCR: 22 3.4.5 Phƣơng pháp tinh DNA 22 3.4.6 Phản ứng nối ghép gene vào vector tách dòng Pjet 1.2/blunt 23 3.4.7 Phƣơng pháp biến nạp vector tạo dòng tái tổ hợp 24 3.4.8 Phƣơng pháp Tách chiết plasmid theo phƣơng pháp Sambrook cộng (1989) 25 3.4.9 Kiểm tra plasmit tái tổ hợp kỹ thuật PCR 26 3.4.10 Phản ứng cắt sử dụng BamHI 26 3.4.11 Đọc trình tự gen đích so sánh với trình tự ngân hàng gen 26 PHẦN 4: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 27 4.1 Kết tách chiết DNA tổng số 27 4.2 Kết nhân dòng gen từ DNA tổng số thiết kế cặp mồi đặc hiệu để nhân gen SBgLR 28 4.3 Kết biến nạp gene vào E coli 30 vii 4.3.1 Kết biến nạp gen SBgLR vào E coli 30 4.3.2 Kết colony PCR 31 4.4 Kết giải trình tự 33 4.4.1 So sánh giống gen SBgLR mức độ nucleotit 33 4.4.2 So sánh giống gen SBgLR mức độ axit amin 38 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 40 5.1 Kết luận 40 5.2 Kiến nghị 40 TÀI LIỆU THAM KHẢO 1 PHẦN MỞ ĐẦU 1.1 Đặt vấn đề Trong thập kỷ qua, nhờ thành tựu to lớn công nghệ gen, ngƣời ta chuyển thành công gen phân lập từ sinh vật vào sinh vật khác để tạo thể biến đổi gen mang đặc tính mong muốn Sản phẩm biến đổi gen đem lại lợi nhuận kinh tế khổng lồ cho nhiều quốc gia Sử dụng công nghệ gen để cải tiến chất lƣợng protein thực vật ứng dụng đầy triển vọng cơng nghệ sinh học, phƣơng pháp truyền thống nhiều hạn chế Việc tạo protein có tỷ lệ lysine cao cách tiếp cận để cải tiến protein hạt [26] Lysine 12 axit amin thiết yếu cho thể ngƣời , cần có bữa ăn ngày Nó giúp tăng cƣờng hấp thụ trì canxi, ngăn cản tiết khống chất ngồi thể Vì vậy, lysine có tác dụng tăng trƣởng chiều cao, ngăn ngừa bệnh loãng xƣơng Để có sức khỏe tốt protein giàu lysine cần thiết, nhƣng ngƣời động vật tự tổng hợp chúng mà phải hấp thu từ chế độ ăn uống hàng ngày Chế độ ăn uống thiếu protein thời gian dài dẫn đến tăng trƣởng kém, bệnh tật trƣờng hợp nặng gây tử vong Do đó, cải thiện thành phần protein thực vật việc làm cần thiết [26, 11] Gen SBgLR đƣợc phân lập tách dòng từ thƣ viện DNA genome khoai tây việc sử dụng cDNA SB401 làm đoạn dò Gen SBgLR có exon intron mã hóa cho protein gồm 211 amino acid, gen mã hóa cho protein giàu lysine tự nhiên với hàm lƣợng lysine lên tới 18,93% Kết nghiên cứu bƣớc đầu cho thấy chuyển gen SBgLR, SB401 (từ khoai tây) dƣới điều khiển promotor đặc thù cho thể protein dự trữ hạt ngô P19z gia tăng hàm lƣợng lysine từ 16,1 đến 54,8% [31, 17] so với đối chứng không chuyển gen Gần gen tự nhiên mã hóa cho protein giàu lysine GhLRP (từ bơng) đƣợc phân lập, gen mã hóa cho protein giầu lysine (18,97% thể tích/thể tích) đƣợc ... tài: TÁCH DÒNG GENE SBgLR MÃ HÓA PROTEIN GIÀU LYSINE TỪ KHOAI TÂY KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Hệ đào tạo : Chính quy Chuyên ngành : Công nghệ sinh học Lớp : K 44 CNSH Khoa : CNSH - CNTP Khóa... Gần gen tự nhiên mã hóa cho protein giàu lysine GhLRP (từ bơng) đƣợc phân lập, gen mã hóa cho protein giầu lysine (18,97% thể tích/thể tích) đƣợc Khóa luận đầy đủ file: Khóa luận full ... phân lập tách dòng từ thƣ viện DNA genome khoai tây việc sử dụng cDNA SB401 làm đoạn dò Gen SBgLR có exon intron mã hóa cho protein gồm 211 amino acid, gen mã hóa cho protein giàu lysine tự nhiên