蜈蚣草PvGCN1和拟南芥胆酸盐转运家族基因在砷解毒中的功能分析的任务书.docx

蜈蚣草PvGCN1和拟南芥胆酸盐转运家族基因在砷解毒中的功能分析的任务书
任务书
研究蜈蚣草PvGCN1和拟南芥胆酸盐转运家族基因在砷解毒中的功能分析
背景
砷是一种有毒物质，常见于自然界中的矿物质、化肥、水源等环境中。长期接触砷会引起多种身体疾病，如皮肤病、呼吸系统疾病、肝肾功能损害等。而植物和微生物具有砷解毒作用，是处理砷污染的重要手段之一。
胆酸盐转运家族基因（P_AATP基因家族）编码胆汁酸转运蛋白，用于维持胆密度酸平衡。而蜈蚣草PvGCN1是一种相对较新发现的基因，与植物中的生长调节和抗逆应答紧密相关。因此，研究这些基因在砷解毒中的功能，不仅具有科学意义，而且对砷污染的生物修复也具有实践价值。
任务
本项目旨在通过基因功能分析，研究蜈蚣草PvGCN1和拟南芥胆酸盐转运家族基因在砷解毒中的作用和机制。
具体任务包括：
1.克隆蜈蚣草和拟南芥PvGCN1和胆酸盐转运家族基因全长cDNA序列，构建相应的表达载体。
2.进行生物信息学分析，预测两个基因的生化性质、亚细胞定位等特征。
3.分别通过植物转化技术将两个基因在拟南芥中表达，筛选获得转化阳性的拟南芥株系。
4.对获得的转化阳性拟南芥株系进行生物学特性分析、转录水平检测和组织特异性表达分析。并进一步使用qPCR和Westernblot等分析方法，评估转基因拟南芥中靶基因在转化后对砷毒素的反应。
5.新鲜的拟南芥幼苗水培培养一周后，加入不同剂量的砷处理，在不同时间点采集植物样品，使用原子荧光光谱仪测量组织中的砷含量，并采用双向电泳方法分析蛋白质表达差异。
6.对分析得到的蛋白质列表进行生物信息学分析、功能富集分析，以及通路分析，进一步揭示两个基因在砷解毒途径中的作用机制。
7.撰写实验结果报告及相关学术论文。
要求
1.研究组学科背景的学生优先。
2.需要具备基本的生物学实验技能，熟悉PCR、双向电泳、qPCR等技术。
3.具备一定的生物信息学分析和统计学知识，熟悉常用的生物信息学工具的使用。
4.具有团队协作能力和责任心。
5.能够按时完成实验，并按要求撰写实验报告和学术论文。
时间和经费
本项目预计为期一年，经费由研究组提供。
参考文献
1.NaharK,RahmanIM,HasanuzzamanM,etal.Phytoremediationofarsenic-contaminatedwater,sediment,andsoil:Mechanismsandstrategies.EnvironmentalScienceandPollutionResearch,2020,27(1):1-13.
2.LeeSK,KimBG,KwonTR,etal.Genome-widecharacterizationandexpressionanalysisoftheP_AATPfamilygenesinsoybeanunderabioticstressesandhormones[J].Biology,2021,10(2):120.