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基本信息
- 項(xiàng)目名稱：
- 超氧化物分子克隆與序列測(cè)定
- 小類：
- 生命科學(xué)
- 簡(jiǎn)介：
- 本研究運(yùn)用分子生物學(xué)技術(shù)對(duì)大腸桿菌Mn-SOD基因的全長(zhǎng)編碼序列進(jìn)行克隆，采用原核表達(dá)技術(shù)對(duì)其進(jìn)行原核表達(dá)，應(yīng)用SOD 酶活測(cè)定進(jìn)行表達(dá)產(chǎn)物的酶活鑒定，成功地實(shí)現(xiàn)了Mn-SOD 基因的克隆和表達(dá)，為該基因的下一步研究和應(yīng)用打下了良好的基礎(chǔ)。
- 詳細(xì)介紹：
- 超氧化物歧化酶(SOD)是細(xì)胞體內(nèi)歧化超氧陰離子自基(O-2)的一個(gè)抗氧化酶，按其結(jié)合的金屬性離子根據(jù)其中金屬輔基的不同可分為4 類：Cu/Zn-SOD、Mn-SOD、Fe-SOD 和Ni-SOD，它們通過催化超氧陰離子自由基0-2 發(fā)生歧化反應(yīng)，達(dá)到清除O-2 的效果，具有防御氧毒性、增強(qiáng)機(jī)體抗輻射損傷能力、防衰老以及治療某些腫瘤、炎癥、自身免疫疾病等功效，廣受國內(nèi)外科研工作者的關(guān)注和重視[1]。通過轉(zhuǎn)SOD基因技術(shù)實(shí)現(xiàn)SOD的大規(guī)模發(fā)酵生產(chǎn)，具有良好的應(yīng)用前景。
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作品專業(yè)信息
撰寫目的和基本思路
- 當(dāng)前市場(chǎng)上的CuZn—SOD主要是從牛血清中提取的，雖然原料來源比較豐富，但由于存在病原體的污染問題限制了其工業(yè)化生產(chǎn)。利用微生物生長(zhǎng)速度快、不受原材料及環(huán)境的影響、表達(dá)穩(wěn)定且易于控制、工業(yè)化生產(chǎn)工藝成熟等優(yōu)勢(shì)生產(chǎn)CuZn～SOD將是一個(gè)很好的發(fā)展方向。 建立分別適合兩個(gè)模塊的實(shí)驗(yàn)的考核體系。
科學(xué)性、先進(jìn)性及獨(dú)特之處
- (1)建立具有兩個(gè)模塊的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，即連續(xù)實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容與單獨(dú)實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容很好地結(jié)合 。 (2)以克隆為連續(xù)實(shí)驗(yàn)?zāi)K的實(shí)驗(yàn)中，建立質(zhì)粒DNA的提取和純化，內(nèi)切酶消化，DNA瓊脂糖電泳，DNA連接實(shí)驗(yàn)，感受態(tài)細(xì)菌的制備，重組DNA遺傳轉(zhuǎn)化與克隆篩選。 (3)單獨(dú)實(shí)驗(yàn)開設(shè)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，考慮RT—PCR，southem或western。 (4)建立分別適合兩個(gè)模塊的實(shí)驗(yàn)的考核體系。
應(yīng)用價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義
- 1．藥物類 主要集中在炎癥病患者，尤其治療類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎、慢性多發(fā)性關(guān)節(jié)炎、心肌梗塞、心血管病、腫瘤患者以及放射性治療炎癥病患者； 2．用于生化制藥 作為一種生化酶制劑，廣泛應(yīng)用于臨床和科研上，具有極強(qiáng)的抗衰老，抗腫瘤、 調(diào)節(jié)人體內(nèi)分泌系統(tǒng)作用； 3．用于化妝品類 可添加在化妝品中，具有抗氧化抗腐蝕的優(yōu)良性能。
學(xué)術(shù)論文摘要
- 超氧化物歧化酶是一種普遍存在于自然界生物體內(nèi)清除超氧化物自由基的金屬酶，根據(jù)結(jié)合到其活性部位的金屬離子不同，可分為Cu／Zn—SOD，Mn—SOD，F(xiàn)e—SOD。其中Cu／Zn—SOD(SOD1)是生物體內(nèi)分布最廣穩(wěn)定性最高的一種酶，由于有著極為廣泛的應(yīng)用前景，人們對(duì)其生理功能及各種來源進(jìn)行了深入研究；該酶是目前2O00多種酶中研究報(bào)道最多的一種，也是當(dāng)今生物學(xué)前沿研究課題之一，開展對(duì)該酶的研究具有十分重要的意義。。當(dāng)前市場(chǎng)上的Cu／Zn—SOD主要是從牛血清中提取的，雖然原料來源比較豐富，但由于存在病原體的污染問題限制了其工業(yè)化生產(chǎn)。隨著研究工作的深入，近年來一些分子遺傳學(xué)家開始對(duì)SOD基因分離、核苷酸序列、基因克隆和表達(dá)進(jìn)行了研究 他們通過PCR擴(kuò)增技術(shù)從釀酒酵母中得到了Cu／Zn—SOD的結(jié)構(gòu)基因。利用微生物生長(zhǎng)速度快、不受原材料及環(huán)境的影響、表達(dá)穩(wěn)定且易于控制、工業(yè)化生產(chǎn)工藝成熟等優(yōu)勢(shì)生產(chǎn)Cu／Zn—SOD將是一個(gè)很好的發(fā)展方向
獲獎(jiǎng)情況
- 北京吉利大學(xué)畢業(yè)生論文評(píng)選中獲得“優(yōu)秀畢業(yè)生論文”稱號(hào)
鑒定結(jié)果
- 文章內(nèi)容充實(shí)，思路清晰，竟鑒定不存在抄襲現(xiàn)象
參考文獻(xiàn)
- [1] 袁勤生．超氧化物歧化酶．醫(yī)藥I業(yè)，1985，1 6(9)：33～37 [2] 袁勤生．超氧化歧化酶的研究進(jìn)展．生化藥物雜志，1988，44(2)：1～9 [3] 張博潤等．超氧化物歧化酶的研究進(jìn)展和應(yīng)用前景．微生物學(xué)通報(bào)，1 992，19(6)：352~257 [4] 高浦渝等．酵母超氧化物歧化酶的初步研究．生化藥物雜志，I988，44(2)：32～34 [5] 張博潤等．酵母超氧化物歧化酶高產(chǎn)菌的選育．微生物學(xué)報(bào)，I 994，34(4)：279~284 [6] 張博潤等．釀酒酵母SOD基因的克隆和表達(dá)．生物I程學(xué)報(bào)，1995，11(I)：77～80 [7] MCCord J M ，eta[．Superoxide Dismutase．J Biol Chem，1969，244：6049~6055 [8] 馮清平等，酵母菌中超氧化物歧化酶的研究，微生物學(xué)報(bào)，I 995，35(4)：280～286 [9] 李文杰等．發(fā)光細(xì)菌518菌株SOD的分離純化．見：全國首屆sOD學(xué)術(shù)研討會(huì)論文匯編．上海：1988，20～22
同類課題研究水平概述
- 近年來，美、日、英、德相繼開發(fā)了微生物SOD基因工程產(chǎn)品，并進(jìn)行了臨床實(shí)驗(yàn) 。我國醫(yī)學(xué)科學(xué)院基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)研究所和海軍總醫(yī)院分子生物學(xué)研究室已成功將人血CuZn-SOD克隆到大腸桿菌中，表達(dá)率高達(dá)50%。施惠娟等人分別以人胎肝組織及人肝細(xì)胞株（L02）總RNA為模板，以RT-PCR法獲得hCuZn-SOD和hMn-SODcDNA，構(gòu)建表達(dá)質(zhì)粒pETSOD，并導(dǎo)入E.coli細(xì)胞中使之表達(dá)。分別獲得了38%和50%的高表達(dá)率，且表達(dá)的SOD有酶活性。鑒于重組的人SOD在體內(nèi)半衰期仍很短，施惠娟等人又通過基因工程的方法將rhCuZn-SODcDNA基因改造得到了更加穩(wěn)定的酶。以上說明了我國人源SOD在微生物細(xì)胞中的克隆和表達(dá)已達(dá)到了國際水平。但是由于超氧化物歧化酶的模擬屬于新型交叉學(xué)科，需要化學(xué)和生物學(xué)知識(shí)乃至技術(shù)的高度結(jié)合，目前的模擬還沒有走向成熟，相信隨著21世紀(jì)化學(xué)生物學(xué)的崛起，這一新興交叉學(xué)科將會(huì)對(duì)化學(xué)、生物學(xué)及醫(yī)學(xué)產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。
