[发明专利]提高生物抗氧化、高盐和干燥的功能模块SyCsDh

说明书

本发明利用合成生物学方法设计创建了一种具有提高宿主细胞抵抗氧化、高盐、干燥胁迫能力的功能模块SyCsDh。本发明构建了该抗逆功能模块的重组载体，将其在原核宿主细胞大肠杆菌中表达。实验证明，所述功能模块在原核宿主细胞中表达后，能显著增强宿主细胞的氧化、高盐、干燥胁迫抗性，可用于细胞抗逆性改良应用。

技术领域

本发明属于合成生物学领域，涉及一种抗逆功能模块在提高生物抵抗氧化、高盐、干燥胁迫能力中的应用。

背景技术

进入新世纪以来，新一代合成生物学的原始创新与集成应用加快突破，孕育新一轮农业科技革命和产业变革。当前，以大数据、人工智能为代表的新兴科技交叉融合加速，以基因智能改造与定向表达为核心的新一代合成生物学工程技术进入一个技术日新月异、产业蓬勃发展的新阶段。

合成生物学对生物体以工程化的方式重新设计甚至是从头合成，将克服自然进化的局限，创造超越自然生命能力的合成生物，不仅对探索生命活动基本规律具有重要科学意义，也在工农业生产、环境保护、健康保健等领域具有巨大应用前景。

发明内容

本发明的目的是提供一种能够提高生物抵氧化、高盐、干燥胁迫能力的抗逆功能模块。

本发明利用合成生物学方法，通过蛋白质功能元件的人工设计与优化，首次构建获得了一种复合抗逆模块SyCsDh，并经实验验证了其能够提高生物抵抗氧化、高盐和干燥胁迫的能力。

具体研究工作如下：

1、获得了含有功能模块SyCsDh的重组工程菌株

1)通过合成生物学设计，利用人工化学合成的方法获得了功能模块SyCsDh全长核酸序列。将其克隆于载体pJET上，构建了含有完整功能模块SyCsDh的重组克隆质粒pJET-SyCsDh；将生物合成功能模块SyCsDh连接于表达载体pRADZ3质粒上，表达的靶标模块蛋白。构建完成的重组质粒pRADZ-SyCsDh；

2)将导入功能模块SyCsDh的重组质粒pRADZ-SyCsDh转入受体大肠杆菌JM109中，获得高效生物合成工程菌株JM-SyCsDh(详见实施例1)；

2、工程菌株JM-SyCsDh的氧化、高盐、干燥胁迫抗性分析

本发明对上述复合抗逆模块SyCsDh进行了如下抗逆功能验证实验：

分别工程菌株JM-SyCsDh与对照菌株JM-Z3进行干燥、氧化、高盐胁迫冲击实验，通过检测存活菌落数与计算存活曲线的方法分析菌株的胁迫抗性。

实验结果表明：功能模块SyCsDh能够显著增强了细胞对高盐、干燥、氧化胁迫的抗性(详见实施例)。

序列表信息

SEQ ID NO.1：功能模块SyCsDh的核苷酸序列。

SEQ ID NO.2：模块SyCsDh编码蛋白的氨基酸序列。

附图说明：

图1氧化胁迫后，工程菌株JM-SyCsDh与对照菌株的抗逆存活能力对比。

图2高盐胁迫后，工程菌株JM-SyCsDh与对照菌株的抗逆存活能力对比。

图3干燥胁迫后，工程菌株JM-SyCsDh与对照菌株的抗逆存活能力对比。

具体实施方式

以下实施例中所举的质粒、菌株只用于对本发明作进一步详细说明，并不对本发明的实质内容加以限制。凡未注明具体实验条件的，均为按照本领域技术人员熟知的常规条件或按照制造厂商所建议的条件。实施例中所举的质粒、菌株来源如下：

克隆载体pJET：为ThermoFisher公司市售产品；