摘要
双向启动子(bidirectional promoters,BDPs)为自然界常见表达元件之一,能够为遗传电路设计、代谢途径组装和优化提供新工具,但目前缺乏针对BDPs的高通量筛选手段.为了高通量筛选性能优越的BDPs,用于代谢工程中的多基因调控,本研究构建了一种BDPs活性探针载体p19BDP.该探针基于绿色荧光瞬时表征蛋白传感器蛋白1(green fluorescent sensor for transiently expressed proteins 1,gSTEP1)和瞬时表征蛋白传感器蛋白质标签(sensor for transiently expressed proteins tag,STEPtag)相互作用后会产生荧光的原理,以"头对头"的方式将gSTEP1基因与STEPtag基因连入p19-0质粒(删除tac启动子的pXMJ19质粒改造获得)获得探针载体,在两个基因中间插入BDPs序列后,通过检测荧光信号初步表征BDPs活性.通过转录组数据分析筛选出了8个谷氨酸棒杆菌(Corynebacterium glutamicum)中的BDPs,利用探针载体p19BDP对其活性进行表征,其中两个诱导型启动子BDPcat和BDPicl的荧光值较诱导前分别提高了15.9倍和6.2倍,且在一定范围内荧光强度与诱导剂浓度呈正相关;其他6个内源BDPs(BDP1～BDP6)中,BDP6的荧光强度是对照启动子BDPcat(未诱导)的6.8倍.该探针载体不影响菌体生长,且gSTEP1/STEPtag复合物形成后其荧光值保持稳定.以上结果表明,探针载体p19BDP能够灵敏、有效地表征谷氨酸棒杆菌中BDPs强度.本研究为谷氨酸棒杆菌高通量挖掘天然BDPs提供了有效工具,同时为原核生物中BDPs筛选提供了新的思路.
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