電子顯微鏡觀察細胞壁微藻細胞葉綠體玻璃珠轉化

  細胞核與葉綠體轉化技術
將新的遺傳信息整合到細胞核中能夠實現重組蛋白的表達，以及對
藻類代謝的調控，并且葉綠體的轉化可以引起針對操控位點的結構重組
，從而產生較高的表達水平。這是由于原生質體系的拷貝數較高，并且
未被基因沉默?；蜣D化的基礎是使細胞膜產生短暫的滲透性，細胞在
保持活性的同時進行DNA分子的轉移。轉化在缺少細胞壁的藻類(例如一
些衣藻)中的應用已經取得一定的進展，這大大地增加了不可逆轉化子
的數量。反之，則需要在轉化之前通過酶法去除細胞壁。目前已經開發(fā)
出了包括粒子轟擊、根癌農桿菌介導的轉化、玻璃珠振蕩和電轉化在內
的多種方法。

粒子轟擊法簡單且重現性高，同時對于葉綠體的轉化效率也非常高
，因此是應用最為廣泛的一種方法。這種方法已經成功地應用于一系列
藻類菌株的轉化過程，其中包括萊茵衣藻、淡水綠藻、小球藻、雨聲紅
球藻和三角褐指藻。

根癌農桿菌介導的轉化主要用于工程化較高的植物細胞。這種方法
可以使來自根癌農桿菌腫瘤誘導質粒的T—DNA轉化子進入目標基因組(P
otvin et a1．2010)，與玻璃珠轉化法相比，其轉化頻率有效提高近50
倍，并且已經應用于多種藻類物種，包括萊茵衣藻和雨生紅球藻。

玻璃珠轉化用于細胞壁缺陷型微藻細胞，操作方法為：在DNA、玻
璃珠和聚乙二醇同時存在的條件下進行細胞漩渦振蕩，其中聚乙二醇用
于提高轉化頻率。與粒子轟擊進行細胞核轉化相比，玻璃珠振蕩法是一
種更為簡單、便宜且十分有效的方法，并且經常用于細胞壁缺陷型突變
株的轉化。

電轉化法是將細胞壁暴露在高強度電場內，通過脈沖誘導分子轉運
穿過質粒膜。它已經成功地用于許多具有生產生物燃料和植物化學品潛
力的菌種。例如，擬微球藻、小球藻、杜氏鹽藻D．salina、杜氏鹽藻D
．tertiolecta和萊茵衣藻。

重組蛋白的表達

在微藻中進行重組蛋白的表達和生產可以作為傳統(tǒng)來源(植物細胞)
的替代途徑，并且有望成為微藻生物技術的一項重要應用。這是因為微
藻可以增強蛋白質折疊機制，并且微藻中存在翻譯后的修飾系統(tǒng)以及快
速的質體和細胞核轉化方法。而且與其他蛋白質表達平臺相比，微藻重
組蛋白的表達具有資本投入少和生產成本低的優(yōu)點；

(本文由上海光學儀器廠編輯整理提供, 未經允許禁止復制http://www.sgaaa.com)