[發明專利]萊茵衣藻g3280.t2基因在調控萊茵衣藻鎘耐受性中的應用

在審

• 申請號: 201711231277.5
• 申請日: 2017-11-29
• 公開（公告）號: CN108004252A
• 公開（公告）日: 2018-05-08
• 發明（設計）人: 李麗麗;劉艷玲;章偉雄;康研;周俊飛;胡瀟;田廣梅;魏志新;王露;方治偉
• 申請（專利權）人: 江漢大學
• 主分類號: C12N15/31
• 分類號: C12N15/31;C12N1/13;C07K14/405;C12Q1/02;C02F3/32;C12R1/89;C02F101/20
• 代理公司: 武漢科皓知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 彭勁松

本發明公開了萊茵衣藻g3280.t2基因在調控萊茵衣藻鎘耐受性中的應用，屬于生物技術領域和環境污染治理領域。本發明通過將含巴龍霉素抗性基因的aphⅧ片段（SEQ ID NO:3）隨機插入衣藻中得到了對鎘顯著敏感的萊茵衣藻突變藻株，進一步鑒定發現突變藻株的鎘敏感性是由于aphⅧ片段插入到g3280.t2基因（CDS序列如SEQ ID NO:1所示）中造成的。通過降低萊茵衣藻g3280.t2基因的表達、使g3280.t2基因失活或缺失該基因能夠降低萊茵衣藻的鎘耐受性；通過基因工程手段獲得的鎘敏感型萊茵衣藻藻株可應用到水體環境中通過生物手段進行鎘污染的監控和檢測當中，進而為污水檢測提供新的生物材料。

技術領域

本發明涉及生物技術領域和環境污染治理領域，具體涉及萊茵衣藻g3280.t2基因在調控萊茵衣藻鎘耐受性中的應用。

背景技術

21世紀以來，隨著科學技術的發展，鎘被廣泛應用于生活中：標準電池，煙幕彈，熒光粉，顏料、合金制造等。鎘的化合物也曾廣泛用于制造塑料穩定劑、電視映像管熒光粉等。大量工業廢水，廢棄物的排出，使鎘離子進入土壤，空氣，甚至食物。重金屬鎘具毒性，不是人體必需元素，人體內鎘是通過食物、水、空氣進入體內蓄積下來的，因此會對人體，動植物體的健康帶來隱患。鎘會對呼吸道產生刺激，長期暴露會造成嗅覺喪失癥、牙齦黃斑或漸成黃圈，鎘化合物不易被腸道吸收，但可經呼吸被體內吸收，積存于肝或腎臟造成危害，尤以對腎臟損害最為明顯，還可導致骨質疏松和軟化，長期吸入鎘可產生慢性中毒﹐引起腎臟損害﹐主要表現為尿中含大量低分子量蛋白質﹐腎小球的濾過功能雖多屬正常﹐但腎小管的回收功能卻減退﹐并且尿鎘的排出增加。所以隨之而出的水體污染，空氣污染等亟待解決，加強環境監測不容小覷。環境中監測鎘的方法包括：原子熒光光譜法、原子吸收分光光度法、雙流總分光光度法、陽極溶出伏安法和示波極譜法等，利用生物手段監控也在逐步成為一種新的污染防治措施。

萊茵衣藻作為單細胞真核生物，培養條件簡單，生長周期短，光合效率高，與動植物相比，更容易獲得突變體，環境適應性強，是水體污染監控和治理的一種理想的模式生物。本發明發現了萊茵衣藻g3280.t2基因及其編碼蛋白調控鎘耐受性的功能，不僅能夠進一步用于研究衣藻重金屬鎘代謝調控網絡，為生物法治理重金屬鎘奠定理論基礎，由g3280.t2基因突變形成的突變體藻株(KY1)更是對氯化鎘具有顯著的敏感性，可應用到水體環境中通過生物手段進行鎘污染的監控和檢測當中，進而為污水治理提供新的生物材料。

發明內容

本發明的首要目的在于提供萊茵衣藻g3280.t2基因在調控萊茵衣藻鎘耐受性中的應用。基于g3280.t2基因調控萊茵衣藻鎘耐受性的功能，本發明的目的還在于提供萊茵衣藻g3280.t2基因在降低萊茵衣藻鎘耐受性中的應用，提供萊茵衣藻鎘敏感型藻株的獲得方法以及鎘敏感型藻株的應用等。

本發明的目的通過下述技術方案實現：

本發明通過將含巴龍霉素抗性基因的aphⅧ片段隨機插入衣藻中得到了對鎘顯著敏感的萊茵衣藻突變藻株，進一步鑒定發現突變藻株的鎘敏感性是由于aphⅧ片段插入到g3280.t2基因第5個外顯子中造成的。g3280.t2基因在JGI萊茵衣藻基因數據庫中的基因編號是Cre03.g160200.t1.2，位于萊茵衣藻第3號染色體，其CDS序列如SEQ ID NO:1所示。

基于上述發現，本發明的目的之一是提供萊茵衣藻g3280.t2基因在調控萊茵衣藻鎘耐受性中的應用。

所述g3280.t2基因的核苷酸序列為下述序列中的一種：

(1)包含如SEQ ID NO:1所示894bp的核苷酸序列；

(2)包含編碼SEQ ID NO:2所示蛋白質的核苷酸序列；