[發明專利]酵母CUP1基因在動物飼養領域的用途

有效

• 申請號: 201310462147.8
• 申請日: 2013-09-30
• 公開（公告）號: CN103525865A
• 公開（公告）日: 2014-01-22
• 發明（設計）人: 潘玉春;頡孝賢;馬育芳;王起山;張向喆;楊玉梅;陳強;廖榮榮;陳振亮;王振;賀鵬飛;張哲;涂盈盈
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: C12N15/85
• 分類號: C12N15/85;A01K67/027;C12N15/31
• 代理公司: 上海光華專利事務所 31219
• 代理人: 張艷

技術領域

本發明涉及基因工程技術領域，特別是涉及酵母CUP1基因在動物飼養領域的用途，并進一步提供相關CUP1基因的表達載體及其制備方法。

背景技術

規?；⒓s化的養豬產業對生態環境的污染越來越嚴重，而在豬排泄中的銅是重要的因素之一。銅作為一種高效、廉價、方便的促生長添加劑在養豬業中被廣泛應用。畜禽的日糧中銅的添加量大大超出其適宜需要量時，被吸收利用的銅很少，絕大多數銅會隨糞便排出體外。土壤中高濃度的銅對微生物產生毒害作用，使得微生物的種類和數量大大降低，土壤出現了結板鹽堿化，對土壤的呼吸有很大的抑制作用。高銅會造成動物中毒，在動物的內臟和肌肉中的殘留量增加，銅可以通過食物鏈進行富集，對整個生態鏈的安全帶來潛在的危害，甚至會危及到人類的健康。

課題組已經通過文獻挖掘和生物信息學方法確定了酵母CUP1作為我們研究的基因。通過生物信息學的預測，發現酵母CUP1與哺乳動物的MT基因是同源基因，基因的序列及表達的蛋白氨基酸上相差很遠，只是含有相同的結合金屬離子的保守氨基酸序列，所以該基因的轉入不會對轉基因動物自身的代謝造成影響。而隨著轉基因技術的發展，培育有效利用飼料中的添加銅、減少銅排放的轉基因豬成為可能，這可以從根本上緩解養豬業對環境的污染問題。而酵母CUP1基因編碼的蛋白屬于金屬硫蛋白，酵母對銅的鰲合是由CUP1蛋白來控制的。

發明內容

鑒于以上所述現有技術的缺點，本發明的目的在于提供酵母CUP1基因（登錄號：NM_001179185或NM_001179183）在哺乳動物飼養領域的用途，用于解決現有技術中的問題。

為實現上述目的及其他相關目的，本發明第一方面提供酵母CUP1基因在動物飼養領域的用途。

所述動物飼養領域具體指促進動物對于飼料中銅的吸收率，促進動物的體重增加，并減少動物的銅排放，由此降低銅排放對土壤、水體等生態環境的污染。

所述動物優選為哺乳動物。

本發明第二方面提供一種酵母CUP1基因的構建體，所述表達載體由酵母CUP1基因的編碼序列插入到表達載體的多克隆位點構建而成。

所述構建體能夠表達酵母CUP1基因。

優選的，所述的表達載體為真核的表達載體pEGFP-N1。

本發明第三方面提供所述酵母CUP1基因的構建體所表述的CUP1基因在制備轉基因動物領域的用途。

所述動物優選為哺乳動物。

本發明第四方面提供一種酵母CUP1基因的表達系統，由所述酵母CUP1基因的構建體轉染到宿主細胞構建而成。

本發明發明人對酵母中的CUP1基因進行載體的構建，在建立的轉CUP1基因的小鼠模型中，發明人發現轉CUP1基因促進了小鼠的體重增加，并在促進了小鼠對飼料中銅的吸收率的同時，也減少了銅的排放，減少了銅排放對土壤、水體等生態環境的污染。以培育環境友好型動物新品種的角度為出發點，為轉基因豬的制備奠定基礎，以期從轉基因全新的角度降低在畜牧養殖業中的微量元素銅的排放，從根本上解決了養豬業中的環境污染問題。

附圖說明

圖1.酵母CUP1基因PCR擴增的結果，其中1、2：CUP1基因；M：DNA分子量Marker,DL2000。

圖2.重組質粒pEGFP-CUP1的菌液鑒定，M：DNA分子量Marker,DL2000；1-10：PCR擴增重組質粒pEGFP-CUP1的菌液；11：用水做模板進行擴增的結果（空白對照）。

圖3.重組質粒pEGFP-CUP1的酶切及PCR驗證，M：DNA分子量Marker,DL2000；1：質粒酶切圖，2：沒有酶切的質粒；3：PCR擴增質粒。

圖4.流式細胞儀分選的陽性克隆細胞，圖為在藍色光的激發下的綠色熒光，a:攜帶空載體的細胞（對照組細胞），b：攜帶CUP1基因的細胞（實驗組細胞）。

圖5.陽性克隆細胞CUP1的PCR擴增，M：DNA分子量Marker,DL2000；1：空白對照，2：陰性對照，3：以實驗組細胞的DNA為模板進行的擴增。

圖6.陽性克隆細胞CUP1的PCR擴增，M：DNA分子量Marker,DL2000；1：空白對照，2：陰性對照，3：以實驗組細胞的cDNA為模板進行的擴增。

圖7.CUP1真核表達產物的Western?blot驗證，HeLa:為空白對照，control:對照組細胞的Western?blot結果，test:實驗組細胞的Western?blot結果。