1、毕业论文 开题报告 生物 工程 泥蚶亚铁螯合酶（ ferrochelatase）基因的克隆和表达分析 一、 课题研究意义及国内外研究现状 研究 意义： 亚铁螯合酶在血红蛋白中血红素的合成中起着重要的作用，是一种关键性酶。泥蚶的载氧蛋白为血红蛋白，这与其他大多数贝类载氧蛋白为血蓝蛋白不同。而造成这种差异现象，目前还没有人进行研究。因此，研究泥蚶亚铁螯合酶对于研究泥蚶血红蛋白功能与其“特殊性”有着重要的指导性意义。 研究现状： 红齿症，是一种常染色体隐性遗传缺陷病。携带者血红素及卟啉代谢紊乱，严重时会导致个体死亡。该病主要由 于红血素生物合成途径最后一步中的亚铁螯合酶 (Ferrochelatas
2、e， FC)活性降低引起，该酶是红血素合成途径中的关键酶，催化二价亚铁嵌入原卟啉合成红色素，当 FC活性不足时会造成血红素合成降低和卟啉及其前体过度增加，从而引起贫血、皮肤光过敏、骨质脆性和肝脏损伤等。目前，对人的 FC基因研究较多，现已在人编码区和结合区发现 90多个突变，但大多为无效等位基因。 Di Pierro En等在研究人 FC基因时发现 FC基因启动子下游 250bp位置发生 (G C)突变，从而影响特异性 1糖蛋白结合，造成酶活性显著降低，引 起 红细胞生成性原卟啉症 (EPP)。 Jenkins等在牛的 FC基因上发现一个终止密码子突变为亮氨酸，该突变导致编码蛋白增加了 27个
3、氨基酸，从而使酶活性降低，确定该突变为致病突变。 泥蚶作为拥有血红蛋白的“特殊”一类贝类生物，研究泥蚶血红蛋白必然牵涉到亚铁螯合酶的研究，然而，其亚铁螯合酶基因相关研究未见报道，因此研究亚铁螯合酶基因的特征及相关功能，对研究血红蛋白有着重要的意义。 二、 课题研究的主要内容、预期目标和研究方案 研究内容： 克隆亚铁螯合酶基因全长；分析基因序列；进行亚铁螯合酶基因组织表达特异性分析 预期目标： 获得泥蚶亚铁螯合酶基因的 cDNA 全长 克隆产物 ；分析序列特征； 获得基因组织表达数据，分析基因表达特异性。 研究方案： 1. 根据已有的 EST 序列，然后用 3 , 5 RACE 的方法扩增基因
4、亚铁螯合酶 的 cDNA 全长； 2. 利用 NCBI blast 数据库、 DNAman 以及 mega 等相应生物分析软件，分析基因序列。 3.利用荧光定量 qRT-PCR 法检验血液、肝胰腺、斧足、外套膜、闭壳肌、鳃等等组织中的表达规律； 三、 课题进度计划 2010.8.30 2010.10.30 ：完成毕业 论文选题，接受任务书，系统的查找相关的基因克隆和表达分析的资料和文献，制订实验的计划和方案 2010.11.1 2011.1.20 ： 申请实验教室、实验用品和相关试剂开始进行实验，记录关键性的实验步骤和实验数据； 2011.1.21 2011.2.25： 整理实验数据和完成论文
5、初稿。 参考文献 1彭礼琼，蒋明，郭志平等。青花菜查尔酮合成酶基因 BoCHS 的克隆，表达及序列分析。湖北农业科学杂志第 49 卷第 8 期 2隋慧，杨金生。 RHDV CD 株 VP60 主要抗原表位基因的克隆与序列分析。中国动物检疫杂志 第29 卷第 8 期 3 FRIEDMAN， BAKER The evolution of resistance genes in multi protein plant resistance systems J Curr Opin in Gen， 2007， 17： 493 499 4 AGN0LA， BOURY， MONOT， et a1 Evide
6、nce that a leaf-disk test allows assessment of isolate-specific resistance in Brassica oleracea crops against downy mildew (Peronospora parasitica)J Eur J Plant Pathol， 2003， 109： 471 478. 5 HOLTON， CORNISH Genetics and biochemistry of anthocyanin biosynthesisJ1 Plant Cell， 1995，7： 1071 1083. 6 i Pi
7、erro， Cappellini， Mazzuechelli， et a1 A point mutation affecting an SPl binding site in the promoter of the ferrochelatase gene impairs gene transcription and causes erythropoietic protoporphyriaJ Exp Hematol， 2005, 33(5)： 584-91 7 enkins， Robert， Ruth， et a1 A novel stop mutation(X4 1 7L)of the ferrochelatase gene in bovine protoporphyria， a natural animal model of the human diseaseJ Biochim Biophys Acta， 1999， 1408；18 24
