[发明专利]酵母CUP1基因在动物饲养领域的用途

说明书

技术领域

本发明涉及基因工程技术领域，特别是涉及酵母CUP1基因在动物饲养领域的用途，并进一步提供相关CUP1基因的表达载体及其制备方法。

背景技术

规模化、集约化的养猪产业对生态环境的污染越来越严重，而在猪排泄中的铜是重要的因素之一。铜作为一种高效、廉价、方便的促生长添加剂在养猪业中被广泛应用。畜禽的日粮中铜的添加量大大超出其适宜需要量时，被吸收利用的铜很少，绝大多数铜会随粪便排出体外。土壤中高浓度的铜对微生物产生毒害作用，使得微生物的种类和数量大大降低，土壤出现了结板盐碱化，对土壤的呼吸有很大的抑制作用。高铜会造成动物中毒，在动物的内脏和肌肉中的残留量增加，铜可以通过食物链进行富集，对整个生态链的安全带来潜在的危害，甚至会危及到人类的健康。

课题组已经通过文献挖掘和生物信息学方法确定了酵母CUP1作为我们研究的基因。通过生物信息学的预测，发现酵母CUP1与哺乳动物的MT基因是同源基因，基因的序列及表达的蛋白氨基酸上相差很远，只是含有相同的结合金属离子的保守氨基酸序列，所以该基因的转入不会对转基因动物自身的代谢造成影响。而随着转基因技术的发展，培育有效利用饲料中的添加铜、减少铜排放的转基因猪成为可能，这可以从根本上缓解养猪业对环境的污染问题。而酵母CUP1基因编码的蛋白属于金属硫蛋白，酵母对铜的鳌合是由CUP1蛋白来控制的。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供酵母CUP1基因（登录号：NM_001179185或NM_001179183）在哺乳动物饲养领域的用途，用于解决现有技术中的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明第一方面提供酵母CUP1基因在动物饲养领域的用途。

所述动物饲养领域具体指促进动物对于饲料中铜的吸收率，促进动物的体重增加，并减少动物的铜排放，由此降低铜排放对土壤、水体等生态环境的污染。

所述动物优选为哺乳动物。

本发明第二方面提供一种酵母CUP1基因的构建体，所述表达载体由酵母CUP1基因的编码序列插入到表达载体的多克隆位点构建而成。

所述构建体能够表达酵母CUP1基因。

优选的，所述的表达载体为真核的表达载体pEGFP-N1。

本发明第三方面提供所述酵母CUP1基因的构建体所表述的CUP1基因在制备转基因动物领域的用途。

所述动物优选为哺乳动物。

本发明第四方面提供一种酵母CUP1基因的表达系统，由所述酵母CUP1基因的构建体转染到宿主细胞构建而成。

本发明发明人对酵母中的CUP1基因进行载体的构建，在建立的转CUP1基因的小鼠模型中，发明人发现转CUP1基因促进了小鼠的体重增加，并在促进了小鼠对饲料中铜的吸收率的同时，也减少了铜的排放，减少了铜排放对土壤、水体等生态环境的污染。以培育环境友好型动物新品种的角度为出发点，为转基因猪的制备奠定基础，以期从转基因全新的角度降低在畜牧养殖业中的微量元素铜的排放，从根本上解决了养猪业中的环境污染问题。

附图说明

图1.酵母CUP1基因PCR扩增的结果，其中1、2：CUP1基因；M：DNA分子量Marker,DL2000。

图2.重组质粒pEGFP-CUP1的菌液鉴定，M：DNA分子量Marker,DL2000；1-10：PCR扩增重组质粒pEGFP-CUP1的菌液；11：用水做模板进行扩增的结果（空白对照）。

图3.重组质粒pEGFP-CUP1的酶切及PCR验证，M：DNA分子量Marker,DL2000；1：质粒酶切图，2：没有酶切的质粒；3：PCR扩增质粒。

图4.流式细胞仪分选的阳性克隆细胞，图为在蓝色光的激发下的绿色荧光，a:携带空载体的细胞（对照组细胞），b：携带CUP1基因的细胞（实验组细胞）。

图5.阳性克隆细胞CUP1的PCR扩增，M：DNA分子量Marker,DL2000；1：空白对照，2：阴性对照，3：以实验组细胞的DNA为模板进行的扩增。

图6.阳性克隆细胞CUP1的PCR扩增，M：DNA分子量Marker,DL2000；1：空白对照，2：阴性对照，3：以实验组细胞的cDNA为模板进行的扩增。

图7.CUP1真核表达产物的Western blot验证，HeLa:为空白对照，control:对照组细胞的Western blot结果，test:实验组细胞的Western blot结果。