ridm@nrct.go.th   ระบบคลังข้อมูลงานวิจัยไทย   รายการโปรดที่คุณเลือกไว้

การโคลน การแสดงออก และการหาลำดับยีนของยีนไฟโคไซยานิน และอัลโลไฟโคไซยานิน Spirulina platensis C1

หน่วยงาน สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ

รายละเอียด

ชื่อเรื่อง : การโคลน การแสดงออก และการหาลำดับยีนของยีนไฟโคไซยานิน และอัลโลไฟโคไซยานิน Spirulina platensis C1
นักวิจัย : สุภาภรณ์ ชีวะธนรักษ์ , Supapon Cheevadhanarak
คำค้น : Allophycocyanin , Biochemistry , Biological sciences , Biology and biochemistry , BT-38-06-NPI-20-37 , Gene expression , Phycocyanin , Spirulina platensis , การแสดงออกของยีน , ศูนย์พันธุวิศวกรรมและเทคโนโลยีชีวภาพแห่งชาติ , สาขาเกษตรศาสตร์และชีววิทยา , สาหร่ายสีเขียวแกมน้ำเงิน , อัลโลไซโคยานิน , ไฟโคไซยานิน
หน่วยงาน : สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ
ผู้ร่วมงาน : -
ปีพิมพ์ : 2542
อ้างอิง : http://www.nstda.or.th/thairesearch/node/2899
ที่มา : -
ความเชี่ยวชาญ : -
ความสัมพันธ์ : -
ขอบเขตของเนื้อหา : -
บทคัดย่อ/คำอธิบาย :

สาหร่ายสีเขียวแกมน้ำเงิน Spirulina platensis C1 มี phycocyanin และ allophycocyanin เป็น รงควัตถุที่ช่วยในการรวบรวมพลังงานจากแสงอาทิตย์แล้วส่งต่อไปยังศูนย์กลาง การสังเคราะห์แสง จากการโคลนยีนที่ควบคุมการสังเคราะห์ไฟโคไซยานิน และ อัลโลไฟโคไซยานิน พบว่ายีนทั้งสองมีการจัดเรียงตัวในลักษณะเป็นโอเปอรอน คือ cpcBAHID และ apcABC ตามลำดับ และมีอย่างละ 1 copy ใน genome ของ S. platensis C1 การศึกษาในระดับโมเลกุลพบว่าการสังเคราะห์ mRNA ของยีนไฟโคไซยานิน และ ยีนอัลโลไฟโคไซยานินของ S. platensis C1 มีสาม (1.4, 1.5 และ 3.5 kb) และสอง (1.4 และ 1.7 kb) ชนิดตามลำดับ อย่างไรก็ดีจากการศึกษาด้วยวิธี primer extension พบว่า mRNA ของยีนไฟโคไซยานิน และยีนอัลโลไฟโคไซยานิน มี transcription start site สาม และหนึ่งตำแหน่งตามลำดับ การศึกษาด้วยภาพถ่ายจากกล้องจุลทรรศน์อิเลคตรอนแสดงให้เห็นว่าโครงสร้างไฟโค บิลิโซมในสาหร่ายชนิดนี้มีการจัดเรียงตัวแบบ hemidiscoidal shape ที่มีส่วนของแกนกลาง (core) ประกอบไปด้วยอัลโลไฟโคไซยานิน และมีแท่ง (rod) ของไฟโคไซยานินหกแท่ง (แต่ละ rod ประกอบด้วย 2-3 discs) ต่อออกไปจากแกนกลาง จากการศึกษากลไกการควบคุมการสังเคราะห์ไฟโคไซยานินโดยแสง โดยความเข้มแสงสองระดับคือ ความเข้มแสงสูง (500 ?E.m-2.S-1) และความเข้มแสงต่ำ (50 ?E.m-2.S-1) พบว่าความเข้มแสงมีผลกระทบต่ออัตราการเจริญเติบโต ปริมาณองค์ประกอบ และโครงสร้างต่างๆภายในเซล โดยเฉพาะโครงสร้างรับแสงไฟโคบิลิโซม ภายใต้ความเข้มแสงสูงพบว่าไฟโคบิลิโซมมีขนาดเล็กลง การศึกษาโครงสร้างไฟโคบิลิโซมโดยการทำ SDS-PAGE แสดงให้เห็นว่าขนาดของไฟโคบิลิโซมที่เล็กลงเป็นผลมาจากการขาด linker polypeptide ขนาด 33 kDa และพบว่าภายใต้สภาวะความเข้มแสงสูง ไม่สามารถตรวจพบ mRNA ของยีนไฟโคไซยานินขนาด 3.5 kb ได้ การศึกษากลไกการสังเคราะห์ไฟโคไซยานินในสภาวะที่ขาดไนโตรเจนพบว่า S. platensis C1 มีการปรับตัวเพื่อให้สามารถดำรงชีวิตอยู่ได้ในสภาวะที่ขาดไนโตรเจน การเปลี่ยนแปลงที่เห็นได้ชัดคือมีการลดลงอย่างมากของไฟโคไซยานิน และอัลโลไฟโคไซยานิน และเมื่อวิเคราะห์โครงสร้างของไฟโคบิลิโซมพบว่า linker polypeptide ขนาด 33 kDa ขาดหายไปหลังการขาดไนโตรเจนประมาณ 48 ชั่วโมง เช่นเดียวกับที่พบในสภาวะที่แสงสูง การศึกษาการแสดงออกของยีนพบว่าหลังการขาดไนโตรเจน 8 ชั่วโมง ปริมาณของ mRNA ขนาด 1.4 และ 1.5 kb ของยีนไฟโคไซยานิน และ 1.4 kb ของยีนอัลโลไฟโคไซยานินมีการลดลงอย่างมาก และไม่สามารถตรวจพบ mRNA ขนาด 3.5 kb ของยีนไฟโคไซยานินได้ และพบว่าปริมาณ mRNA ขนาด 1.7 kb ของยีนอัลโลไฟโคไซยานิน และ 2.9 kb ของยีน core membrane linker protein มีการลดลงอย่างมากหลังการขาดไนโตรเจน 16 ชั่วโมง การสูญหายไปของ 33 kDa linker polypeptide การลดลงอย่างมากของปริมาณไฟโคไซยานินและอัลโลไฟโคไซยานิน และการลดลงหรือขาดหายไปของ mRNA ของยีนที่เกี่ยวข้องกับการสร้างไฟโคบิลิโซม ทั้งในสภาวะที่ความเข้มแสงสูงและเมื่อขาดไนโตรเจน แสดงให้เห็นว่าการเปลี่ยนแปลงของโครงสร้างรับแสงไฟโคบิลิโซมของ S. platensis C1 เป็นกลไกที่สำคัญอย่างหนึ่งเพื่อที่จะให้เซลสามารถที่จะดำรงชีวิตอยู่ใน สภาวะแวดล้อมที่ไม่เหมาะสม การพัฒนาระบบ transformation ใน S. platensis C1โดยวิธีทางเคมี (chemical transformation และ วิธีทางไฟฟ้า (electrotransformation) พบว่าวิธีที่เหมาะสมคือวิธีทางไฟฟ้า โดยสภาวะที่เหมาะสมคือใช้ความแรงของสนามไฟฟ้าเท่ากับ 4 kV/cm 200 ? ที่ capacitance เท่ากับ 25 ?F ในเวลา 5 ms และใช้เซล 2.5 x 105 trichomes ใน 140 ?l ของ 1 mM HEPES pH7.2 ที่มี DNA 5-10 ?g จากการ transform พลาสมิด pCT1, pCT2, pCT3 และ pCT4 ที่สร้างขึ้นโดยมี active promoter ของ S. platensis C1 ในการควบคุมการแสดงออกของยีน chloramphenicol acetyltransferase พบว่าประสิทธิภาพของ transformation ของพลาสมิดทั้ง 4 เท่ากับ 281, 56, 204 และ 237 transformants/?g DNA ตามลำดับ transformant ที่ได้มีความคงตัวหลังการ subculture ไปได้ 7 ครั้ง หลังจากนั้นมีการสูญเสียยีนที่ควบคุมการแสดงออก chloramphenicol acetyltransferase ไปในที่สุด และจากการ transform พลาสมิด pMG67 ที่สร้างขึ้นที่มีลักษณะเป็น double crossover integrative vector พบว่า transformant ที่ได้ไม่เสถียรสามารถทนอยู่บนอาหารที่ใช้คัดเลือกประมาณ 20 วัน

บรรณานุกรม :
สุภาภรณ์ ชีวะธนรักษ์ , Supapon Cheevadhanarak . (2542). การโคลน การแสดงออก และการหาลำดับยีนของยีนไฟโคไซยานิน และอัลโลไฟโคไซยานิน Spirulina platensis C1.
    ปทุมธานี : สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ.
สุภาภรณ์ ชีวะธนรักษ์ , Supapon Cheevadhanarak . 2542. "การโคลน การแสดงออก และการหาลำดับยีนของยีนไฟโคไซยานิน และอัลโลไฟโคไซยานิน Spirulina platensis C1".
    ปทุมธานี : สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ.
สุภาภรณ์ ชีวะธนรักษ์ , Supapon Cheevadhanarak . "การโคลน การแสดงออก และการหาลำดับยีนของยีนไฟโคไซยานิน และอัลโลไฟโคไซยานิน Spirulina platensis C1."
    ปทุมธานี : สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ, 2542. Print.
สุภาภรณ์ ชีวะธนรักษ์ , Supapon Cheevadhanarak . การโคลน การแสดงออก และการหาลำดับยีนของยีนไฟโคไซยานิน และอัลโลไฟโคไซยานิน Spirulina platensis C1. ปทุมธานี : สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ; 2542.