聚阳离子多肽(Silaffins)在小环藻硅壳合成中的功能机制

批准号:
41976118
项目类别:
面上项目
资助金额:
62.0 万元
负责人:
潘克厚
依托单位:
学科分类:
生物海洋学与海洋生物资源
结题年份:
2023
批准年份:
2019
项目状态:
已结题
项目参与者:
潘克厚
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中文摘要
硅壳结构由基因决定,明晰基因与硅壳特性之关联,是实现硅壳精准制造的前提。体外研究表明,聚阳离子多肽(Silaffins)可在不同尺度上影响硅聚合形态,表明其在硅壳合成中发挥重要作用。Silaffins氨基酸序列缺乏保守性,且经历复杂的翻译后修饰;因此,解析Silaffins基因极其困难,体内功能验证难以开展。单细胞拉曼技术,可能为Silaffins编码基因解析提供机会;而过量表达、RNA干扰、Crispr/Cas9等基因编辑工具,能够为基因功能本体验证创造条件。因此,本项目拟在小环藻中建立单细胞拉曼光谱“表型-分选-测序”技术,以获取Silaffins编码基因信息,进而通过不同基因编辑手段,探讨如下科学问题:Silaffins各成员在胞内是否在不同空间尺度上发挥功能?Silaffins是否是硅壳种间特异结构的决定因素?以Silaffins为切入点进行基因编辑,能够对硅壳结构产生何种改变?
英文摘要
Genes determine the architectural structure of diatom frustule. Therefore, clarification of the relationship between the gene and the frustule structure is the premise to realize the precise modification of frustule by genetic engineering. In vitro studies have widely shown that the Silaffins can affect the morphology of silica condensation on different scales, demonstrating that they must play an important roles in the biosynthesis of frustule. However, the amino acid sequences of Silaffins lack conservatism, and all of them undergo complex post-translational modification processes, so it is extremely difficult to identify corresponding genes of Silaffins. The development of single cell Raman spectroscopy provides an opportunity for the determination of genes encoding Silaffins, and the establishment genetic editing systems (e.g., overexpression, RNA interference, Crispr/Cas9) can conduct functional analysis of genes efficiently. Above all, this project intends to establish a technological platform of “Phenotypic examination-sorting-sequencing” based on single cell resonance Raman spectra to obtain the genes encoding Silaffins, and then, to solve the key scientific problems in Cyclotella cryptica as follows, through multiple gene editing means: Whether various members of Silaffins contribute to the frustule formation on different scales? Do the species-specific Silaffins determine the species-specific structure of frustules? Whether it is possible to modify the frustule structure in various scales through gene editing?
期刊论文列表
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专利列表
DOI:10.1186/s13068-023-02314-2
发表时间:2023-04-08
期刊:Biotechnology for biofuels and bioproducts
影响因子:--
作者:
通讯作者:
Tentative identification of key factors determining the hemostatic efficiency of diatom frustule
初步确定决定硅藻壳止血效果的关键因素
DOI:10.1039/d0bm02002h
发表时间:2021
期刊:Biomaterials Science
影响因子:6.6
作者:Wang Lulu;Pan Kehou;Zhang Lin;Zhou Chengxu;Li Yun;Zhu Baohua;Han Jichang
通讯作者:Han Jichang
DOI:10.16441/j.cnki.hdxb.20210378
发表时间:2022
期刊:中国海洋大学学报. 自然科学版
影响因子:--
作者:张裕;刘雨;朱葆华;李赟;潘克厚
通讯作者:潘克厚
A DUF4281 domain-containing protein (homologue of ABA4) of Phaeodactylum tricornutum regulates the biosynthesis of fucoxanthin
三角褐指藻含有 DUF4281 结构域的蛋白(ABA4 同源物)调节岩藻黄质的生物合成
DOI:10.1016/j.algal.2022.102728
发表时间:2022-06
期刊:Algal Research
影响因子:--
作者:Xiaotong Shen;Kehou Pan;Lin Zhang;Baohua Zhu;Yun Li;Jichang Han
通讯作者:Jichang Han
DOI:10.16441/j.cnki.hdxb.20210365
发表时间:2022
期刊:中国海洋大学学报. 自然科学版
影响因子:--
作者:程云飞;王路路;李赟;朱葆华;潘克厚
通讯作者:潘克厚
微拟球藻中性脂及脂肪酸代谢调控的分子机理研究
- 批准号:31372518
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:79.0万元
- 批准年份:2013
- 负责人:潘克厚
- 依托单位:
海洋浮游植物群落演替模式的营养盐响应机制研究
- 批准号:40976076
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:48.0万元
- 批准年份:2009
- 负责人:潘克厚
- 依托单位:
中国海水养殖业向高技术产业转型模式研究
- 批准号:70373040
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:14.0万元
- 批准年份:2003
- 负责人:潘克厚
- 依托单位:
国内基金
海外基金
