DGAT基因的研究现状【文献综述】

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1、毕业论文文献综述生物工程DGAT基因的研究现状摘要：能源是国家经济发展的主要基础。随着全球经济的快速增长，石油和煤炭等化石能源日益枯竭，能源短缺制约了社会经济的发展。能源、环境和社会经济发展的矛盾日益突出。藻类具有生物量大、生长周期短、易培养以及含有较高的脂类等特点，是制备生物质液体燃料的良好材料。关键词：假微型海链藻；尼罗红；乙酰辅酶A羧化酶；二酰甘油酰基转移酶；拟南芥正文：1．生物能源的现状随着全球经济的快速增长，石油、煤炭和天然气等化石能源的消耗大幅度上升，导致一方面化石能源日益枯竭，另一方面

2、，大量的二氧化碳气体进入大气，引起温室效应。自《京都议定书》签署生效后，二氧化碳在全球范围内受到排放限制，如何减排二氧化碳并对其进行资源化利用也成为研究热点。在各种可再生能源中，具有广泛实用价值的能源是生物质能。生物质是地球上最普遍的一种可再生能源资源，它包括林业生物质、能源作物、水生植物、农业废弃物、城市垃圾、有机废水和人畜粪便等。在生物质的循环利用中，生物质转化产生的碳与植物生长所吸收的碳的量几乎相等。因此生物质的利用不会造成大气中二氧化碳的增加。生物质燃料中硫含量极少，不会排放导致酸雨的二氧化

3、硫；而且生物质燃烧产生的灰分较少，这些灰分还可用作农作物肥料。近年来生物柴油(Biodiesel)作为化石能源的替代燃料，已成为国际上发展最快、应用最广的环保可再生能源。2．微藻的优点微藻是一类在水中生长的种类繁多且分布极其广泛的低等植物，它是由阳光驱动的细胞工厂，通过微藻细胞高效的光合作用，吸收CO2，将光能转化为脂肪或淀粉等化合物的化学能，并放出O2。微藻是光合效率最高的原始植物，也是自然界中生长最为迅速的一种低等植物，而且某些微藻可以生长在高盐、高碱环境的水体中，可充分利用滩涂、盐碱地、沙漠进

4、行大规模培养，也可利用海水、盐碱水、工业废水等非农用水进行培养，还可以利用工业废气中的CO2。因此，微藻生物柴油成为了潜在的能源研究热点。目前的产油藻主要是葡萄藻（Botryococcusbraunii）[1,2]、小球藻（Chlorellapyrenoidosa）[3,4]等。3．二脂酰甘油酰基转移酶DGAT的研究现状二脂酰甘油酰基转移酶（diacylglycerolacyltransferase,DGAT）是一种甘油酰基转移酶，该酶与脂肪代谢、脂类在组织中的沉积有很大的关系，它的主要作用机制是使

5、二酰甘油（diacylgycerol,DAG）加上脂肪酸酰基形成三酰甘油（triacylgycerol,TAG）。在植物中，TAG的合成对种子油脂的形成十分重要[5]。到目前为止，在植物中共发现3类DGAT基因家族，包括DGAT1、DGAT2和DGAT3基因家族[6,7]。DGAT3基因家族是Saha等[6]从发育中的花生子叶细胞质中克隆的一个与TAG合成相关的基因，该基因属于DGAT基因家族，但是与DGAT1和DGAT2基因家族的相似性不足10%，因此将其称为DGAT3基因。DGAT1基因家族只存

6、在于动物和植物中[8~11]。高等植物DGAT1蛋白的氨基酸残基数一般在480～550之间，不同物种的DGAT氨基端前100个氨基酸残基相似性较低(低于20%)，而位于100以后的氨基酸残基相似性较高(大于70%)，可能正是这种N端的差异导致不同植物DGAT1酶属性的不同[12]。DGAT2基因家族的成员在动物、植物和酵母中都存在[8,12,13,14]，并且与DGAT1基因家族没有明显的相关性。DGAT2酶是机体内一种非常重要的酶,它被认为是控制高甘油三酯(TAG)所致疾病,如肥胖症、高血糖、糖尿

7、病、冠病、脂质代谢紊乱、脂肪肝、高甘油三酯血症等代谢异常综合征等的潜在标靶[15~19]。对于植物DGAT2的研究较少，目前已知的植物DGAT2蛋白氨基酸残基数在320左右。DGAT3基因目前只在花生中发现，其蛋白序列与上面两种DGAT家族同源性很低，但是具有类似DGAT蛋白功能基序[6]。DGAT相关基因可能对肌内脂肪含量产生重要影响，从而影响肉质，该基因极有希望成为影响肉质性状肌内脂肪含量候选基因。证据如下:（1）DGAT酶直接参与三酰甘油的合成[8]；（2）EST分析证明，DGAT1基因不仅在

8、牛乳腺中表达，而且在牛脂肪组织中表达[20]；（3）放射杂交定位法将DGAT基因定位于牛14号染色体19CM处，与CSSM66紧密连锁[21,22]，而影响牛肌内脂肪含量的QTL区间内正好存在该基因;（4）猪DGAT1基因定位于SSC4p15，在这一区域内存在可能影响猪生长速度、肌内脂肪含量和脂肪酸组成的QTL[23~25]。在NCBI中已有猪DGAT1基因cDNA及DNA全长和遗传位置，但其物理位置如何还需进一步确定，猪DGAT2基因的研究仍是空白。迄今为止，国内外