衣藻叶绿体分裂相关基因MinD、MinE的克隆及MinD、MinE和FtsZ在细胞周期中的表达分析

论文摘要

叶绿体是植物细胞内的一种重要细胞器，它起源于早期具有光合能力的原核生物与真核生物的内共生事件。和它的原核祖先一样，叶绿体也是以二分裂的方式来增殖的，并且叶绿体分裂和原核细胞的分裂有许多相似之处。在E.coli细胞分裂过程中，FtsZ蛋白最早在细胞中央形成Z环，启动细胞的分裂，而MinD、MinC和MinE协同作用，使得Z环只能在细胞中央形成。FtsZ、MinD和MinE是在高等植物中最早分离到的原核起源的叶绿体分裂相关蛋白，它们在叶绿体分裂中的作用与它们的祖先在原核细胞分裂中的作用相似。与细菌细胞只含有一个FtsZ不同，植物中的FtsZ分化为FtsZ1和FtsZ2两个家族。 本文从衣藻中克隆了叶绿体分裂相关基因CrMinD和CrMinE的cDNA。CrMinD的cDNA序列全长为1683bp，开放阅读框(ORF)为1056bp，编码351个氨基酸，N端1—66个氨基酸残基为预测的叶绿体导肽序列。CrMinE的cDNA序列全长为1627bp，ORF为1047bp，编码349个氨基酸。N端1—52个氨基酸为叶绿体导肽序列。原核表达分析表明CrMinD和CrMinE的功能是保守的。 利用半定量RT—PCR方法分析了CrFtsZ1、CrFtsZ2、CrMinD和CrMinE在同步化培养的衣藻细胞周期中的表达规律。结果表明这些基因具有相似的表达模式，即表达都在细胞和叶绿体分裂之前达到高峰，这种表达模式和这些蛋白的功能是一致的。在连续黑暗的条件下，这种表达规律仍能维持至少72小时，暗示内在的周期钟可能参与了这些基因的表达调控。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 缩略词
• 第一部分 文献综述
• 1 原核细胞分裂机制研究进展
• 1.1 细胞分裂复合物的组装
• 1.2 分裂位点的选择
• 1.3 可能的分裂过程
• 2 植物叶绿体分裂研究进展
• 2.1 叶绿体分裂的形态观察
• 2.2 叶绿体分裂的相关蛋白
• 2.3 叶绿体分裂的模型
• 3 学位论文的立题依据和意义
• 第二部分 材料和方法
• 1 实验材料与试剂
• 1.1 植物材料
• 1.2 菌株、质粒载体与主要试剂
• 1.3 实验仪器设备
• 1.4 培养基配方
• 1.5 常用分子生物学试剂的配制
• 2 实验方法
• 2.1 衣藻叶绿体分裂相关基因MinD和MinE的克隆
• 2.2 衣藻MinD和MinE原核表达分析
• 2.3 利用RT—PCR分析衣藻叶绿体分裂相关基因CrFtsZ1、CrFtsZ2、CrMinD和CrMinE在细胞周期中的表达
• 第三部分 结果分析
• 1 衣藻MinD和MinE的克隆分析
• 2 衣藻MinD和MinE原核表达分析
• 2.1 CrMinD和CrMinE原核表达载体构建
• 2.2 衣藻CrMinD和CrMinE原核表达与定位
• 3 衣藻的同步化培养
• 4 细胞周期中CrFtsZ1、CrFtsZ2、CrMinD和CrMinE在转录水平上的表达
• 第四部分 讨论
• 1 植物MinD和MinE的功能解析
• 2 衣藻细胞的同步化培养
• 3 衣藻叶绿体分裂相关基因GrFtsZ1、GrFtsZ2、GrMinD和GrMinE在细胞周期中的表达规律
• 4 小结
• 参考文献
• 致谢