固氮施氏假单胞菌RNA分子伴侣蛋白Hfq的功能鉴定及表达特性研究的任务书.docx

固氮施氏假单胞菌RNA分子伴侣蛋白Hfq的功能鉴定及表达特性研究的任务书
任务书
任务题目：固氮施氏假单胞菌RNA分子伴侣蛋白Hfq的功能鉴定及表达特性研究
任务类型：研究性任务
任务背景：
近年来，固氮菌的研究受到越来越多的关注。施氏假单胞菌是一种重要的固氮菌，在大豆等作物的生长中起着重要作用。RNA分子伴侣蛋白Hfq是一种广泛存在于细菌中的小RNA结合蛋白，是RNA相互作用的关键因子。前人的研究表明，放线菌的Hfq蛋白在转录后的mRNA稳定性和翻译效率中起到了重要的作用，但是关于Hfq在固氮菌中的功能和表达特性的研究仍然很少。
任务目标：
通过建立Streptomycessp.XJ04Hfq蛋白的表达系统，利用分子生物学技术对施氏假单胞菌Hfq的基因、表达、纯化、功能和相互作用进行深入研究，挖掘其在固氮菌中的生物学功能及作用机理。
任务内容：
1.通过bioinformatics和PCR技术，克隆施氏假单胞菌HXJ04中Hfq基因的全长序列。
2.构建Hfq基因的表达载体并进行表达。
3.对Hfq蛋白进行纯化和初步结构分析。
4.鉴定Hfq蛋白对miRNA、mRNA和RNA结构的影响。
5.探究Hfq在固氮过程中的作用机理和生物学意义。
任务步骤：
1.设计Hfq基因引物。
2.通过PCR技术从施氏假单胞菌HXJ04中扩增Hfq基因序列。
3.通过酶切、连接和转化技术，将Hfq基因插入到表达载体中。
4.在大肠杆菌中进行表达，并进行蛋白纯化和初步结构分析。
5.利用蛋白质层析技术、荧光探针分析技术等方法对Hfq对RNA的结合及催化降解作用进行鉴定。
6.通过固氮生理实验、RNA干扰及qPCR等方法探究Hfq在固氮过程中的作用机理和生物学意义。
任务成果：
1.成功克隆施氏假单胞菌HXJ04中Hfq基因的全长序列。
2.成功构建Hfq基因的表达载体并在大肠杆菌中进行表达。
3.成功进行Hfq蛋白的纯化和初步结构分析。
4.鉴定Hfq蛋白对miRNA、mRNA和RNA结构的影响。
5.探究Hfq在固氮过程中的作用机理和生物学意义。
任务参考文献：
1.McDonaldCK,WebbCJ,BryantKA,etal.DualroleofHfqRNA-bindingproteininthepathogenesisofFrancisellanovicida[J].PLoSOne,2012,7(1):e30296.
2.ChaoY,PapenfortK,ReinhardtR,etal.AnatlasofHfq-boundtranscriptsreveals3'UTR-mediatedRNAstabilitycontrolinSalmonella[J].NucleicAcidsRes,2012,40(16):7876-7887.
3.MøllerT,FranchT,HojrupP,etal.Hfq:abacterialSm-likeproteinthatmediatesRNA-RNAinteraction[J].MolCell,2002,9(1):23-30.
4.ZhaoY,TangX,ShenXH,etal.GlobaleffectofHfqongeneexpressionanditsimpactonvirulenceofKlebsiellapneumoniae[J].PLoSOne,2013,8(2):e53954.
5.KulkarniPR,JiaT,KuehneSA,etal.Asequence-basedapproachforpredictionofCsrA/RsmAtargetsinbacteriawithexperimentalvalidationinClostridiumdifficile[J].Nucleicacidsresearch,2018,46(1):637-655.