海藻技術(shù)課件

1、海藻技術(shù)海藻技術(shù) 藻類(lèi)是最簡(jiǎn)單的植物，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,無(wú)根、莖、葉分化,一般都具有進(jìn)行光合作用的色素,屬于自養(yǎng)植物。藻類(lèi)包含原核的藍(lán)藻如原綠藻，真核的紅藻、綠藻、褐藻等。藻類(lèi)植物跨越了原核和真核兩界,對(duì)于了解生物起源、演化及機(jī)制意義重大,是生物學(xué)家共同關(guān)注的熱點(diǎn)之一。 基因組是全體基因的總和.其研究目標(biāo)是破譯生物的遺傳信息，建立完整的遺傳信息數(shù)據(jù)庫(kù)，只有研究生物的基因組，才能最終闡明生物遺傳和生命現(xiàn)象的奧秘.前言海藻技術(shù)基因組學(xué)研究方法 繪制遺傳圖譜和物理圖譜 AFLP,SSR等分子標(biāo)記促進(jìn)繪制高精度遺傳圖譜 DNA測(cè)序技術(shù)和計(jì)算機(jī)序列分析隨著分子生物技術(shù)的發(fā)展,越來(lái)越多的物種包括藻類(lèi)被不同程度地測(cè)

2、序：基因組測(cè)序和EST；建立了基因文庫(kù)中心 (Gen Bank)貯存、分析、處理各種生物的DNA序列、遺傳圖譜海藻技術(shù)完成測(cè)序的藻完成測(cè)序的藻紅藻紅藻( Cyanidioschyzon merolae )；集胞藻集胞藻(Synechocystis sp.PCC6803）；）；魚(yú)腥藻魚(yú)腥藻(Anabaenasp.pCC7120)；聚球藻聚球藻(Synechococcus sp.WH8120)；嗜熱聚球藻嗜熱聚球藻(Thermosynechococcus elongates BP-1)；膠菌藻膠菌藻(Gloeobacter violaceus PCC7421)；原綠藻原綠藻(prochloroco

3、ccus marinusMED4; P.marinusMIT9313P.marinusCCMP1375; P.marinusCCMP1986;P.marinusSAR-1)綠藻綠藻 (萊茵衣藻萊茵衣藻Chlamydomonas reinhardtii)、 強(qiáng)壯團(tuán)藻強(qiáng)壯團(tuán)藻Volvox carteri、古老的，最小的藻古老的，最小的藻 （Ostreococcustauri、Ostreococcus lucimarinus） 小球藻小球藻Chlorella NC64A 。硅藻硅藻（海鏈藻海鏈藻Thalassiosira pseudonana；三角褐指藻三角褐指藻 Phaeodactylum tri

4、cornutum)。 基因組測(cè)序基因組測(cè)序海藻技術(shù)正在進(jìn)行基因組測(cè)序正在進(jìn)行基因組測(cè)序, 包括包括 Alexandrium tamarense; Amphidinium operculatum; Aureococcus anophagefferens; Chlorella vulgaris等藻。等藻。 在藻類(lèi)中除了在藻類(lèi)中除了基因組基因組序列之外序列之外, 還有大量的還有大量的表達(dá)序列標(biāo)簽表達(dá)序列標(biāo)簽( EST)已被測(cè)序已被測(cè)序, 這些序列可從這些序列可從NCB I網(wǎng)站網(wǎng)站 EST 數(shù)據(jù)庫(kù)獲得。數(shù)據(jù)庫(kù)獲得。EST數(shù)據(jù)來(lái)自硅數(shù)據(jù)來(lái)自硅藻、綠藻、紅藻、褐藻、金藻和腰鞭毛蟲(chóng)藻、綠藻、紅藻、褐藻、金藻

5、和腰鞭毛蟲(chóng),這些這些EST 序列為全長(zhǎng)序列為全長(zhǎng) cDNA 的獲得奠定了基礎(chǔ)。的獲得奠定了基礎(chǔ)。海藻技術(shù)基因組基因組核基因組核基因組線(xiàn)粒體基因組線(xiàn)粒體基因組質(zhì)體基因組質(zhì)體基因組海藻技術(shù) Kuck首次測(cè)序了斜生柵列藻(S. obliquus)線(xiàn)粒體全基因組序列(NC_002254）。 Burger等測(cè)定了Porphyra purpurea的線(xiàn)粒體全序列,環(huán)形排列的36 753個(gè)堿基對(duì)中包含了57個(gè)緊密排列的基因。 Leblanc結(jié)合紅藻線(xiàn)粒體數(shù)據(jù)分析了線(xiàn)粒體基因組,認(rèn)為線(xiàn)粒體從十億年前到現(xiàn)在結(jié)構(gòu)和功能發(fā)生了很大的變化,植物線(xiàn)粒體龐大且有重排趨勢(shì),真菌、動(dòng)物則有減少趨勢(shì)。線(xiàn)粒體基因組線(xiàn)粒體基因組海

6、藻技術(shù) 質(zhì)體是植物細(xì)胞中的光合細(xì)胞器,在高等植物及綠藻中稱(chēng)為葉綠體?；蚪M一般都是閉合環(huán)狀的DNA分子,藻類(lèi)質(zhì)體基因組大小在73400 kb之間,比高等植物的大。 已建立了20多種藻類(lèi)質(zhì)體基因組的物理圖譜與部分基因圖譜,有18種已被完全測(cè)序。 質(zhì)基因組質(zhì)基因組海藻技術(shù) Glockner于2000年測(cè)序分析了單細(xì)胞紅藻高溫紅藻(Cyanidium caldarium）的葉綠體基因,發(fā)現(xiàn)了一些特殊的結(jié)構(gòu)特征,例如非遺傳信息區(qū)域的發(fā)夾結(jié)構(gòu),沒(méi)有大的重復(fù)單元,并且認(rèn)為這種葉綠體基因組的結(jié)構(gòu)是最原始的 。 萊茵衣藻(Chlamydomonas reinhardttii)是一種單細(xì)胞真核綠藻,只含有一個(gè)葉

7、綠體,是研究光合作用過(guò)程的很好的模型。 海藻技術(shù) Asamizu等從光合自養(yǎng)生長(zhǎng)的單細(xì)胞萊茵衣藻的均一化、大片段cDNA文庫(kù)中篩選了11571個(gè)5 端EST Crepineau等分別從掌狀海帶(Laminaria digitata)配子體和孢子體的cDNA文庫(kù)中選取了大約500條序列進(jìn)行EST分析。在配子體的412個(gè)EST中有39%與已知序列相似,而孢子體的493個(gè)中有48%的相似。 Nikaido等從條斑紫菜配子體的cDNA文庫(kù)中建立了10154條EST,比較后發(fā)現(xiàn)其中33.1%的序列與已知序列有相似性,66.9%的EST是首次報(bào)道的新序列。藻類(lèi)的EST研究海藻技術(shù) 壇紫菜絲狀孢子體進(jìn)行了大

8、規(guī)模測(cè)序,隨機(jī)挑取克隆測(cè)序得到7064個(gè)EST原始數(shù)據(jù),經(jīng)過(guò)處理最終獲得2535條唯一序列,包括945個(gè)contigs和1590個(gè)singlets,985條序列被注釋,找到了一些與蛋白的合成、加工及降解相關(guān),與碳代謝、能量代謝相關(guān)的基因 發(fā)現(xiàn)了與細(xì)胞信號(hào)傳導(dǎo)密切相關(guān)的多種 蛋白質(zhì)及蛋白質(zhì)家族基因,如熱激蛋白家族、鈣調(diào)蛋白、小G蛋白家族的Rho蛋白家族 。此外,紫菜獨(dú)特的光合色素 藻膽色素蛋白及其合成過(guò)程中的幾個(gè)關(guān)鍵酶基因在作者的結(jié)果中也有所發(fā)現(xiàn)海藻技術(shù) EST技術(shù)建立以來(lái),dbEST數(shù)據(jù)庫(kù)由2.2537條記錄增加到了現(xiàn)在的5275.9769(2011-12-20)條。搜索的結(jié)果表明藻類(lèi)的EST數(shù)據(jù)達(dá)176,2104 條, 其中對(duì)模式生物萊茵衣藻(Chlamydomonasreinhardii)研究最為詳細(xì),