[发明专利]胞苷脱氨酶及其编码基因和它们的应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种胞苷脱氨酶，还涉及胞苷脱氨酶的编码基因，以及含有胞苷脱氨酶基因的重组载体和细胞，以及胞苷脱氨酶及其编码基因含有该基因的重组载体及细胞在培育具有耐盐性和耐碱性转基因生物中的应用。

背景技术

胞苷脱氨酶(cytidine deaminase，cdd)是嘧啶解救途径中的一种酶，催化胞苷和脱氧胞苷不可逆水解脱氨形成相应的尿嘧啶衍生物，广泛的存在于细菌、人和高等植物。

目前关于胞苷脱氨酶的研究集中在临床医学方面，主要应用于类风湿性关节炎的诊断，肝胆疾病的诊断以及参与提高某些抗肿瘤药物的疗效。而关于胞苷脱氨酶在提高生物的耐盐碱性方面的研究报道几乎没有，胞苷脱氨酶在催化胞苷和脱氧胞苷脱氨时，会产生氢离子降低细胞内的pH来维持细胞的酸碱平衡。尤其是当细胞处于高碱的环境时，胞苷脱氨酶的活性会增强，通过脱氨产氢离子来维持细胞内的相对较低的pH值，是生物细胞耐受盐碱的关键因子之一。

在我国盐碱地，大约占全国可耕地的7％，如何提高我国低产可耕盐碱地的单位面积产量是当前农业发展的重要任务之一。通过转基因技术，提高农作物的抗盐碱性，培育品质优良的耐盐作物品种，是新时期盐碱区域农业发展的有效途径。

对于植物耐盐基因工程来讲，获得关键耐盐基因尤为重要。嗜盐碱微生物的耐受盐碱的能力要远远高于大多数抗盐碱的植物，它们也具有更加完善的适应盐碱环境的机制。

因此，从嗜盐碱微生物资源中大规模克隆相关的抗盐碱基因，并进行功能分析和转基因育种价值验证，以筛选具有重要育种价值的嗜盐碱微生物功能基因，为我国转基因生物产业快速发展提供资源基础。

发明内容

本发明基于对胞苷脱氨酶的分子生物学研究，从嗜碱芽孢杆菌N16-5(CGMCC NO.0369)中得到了一种胞苷脱氨酶及其编码基因，另一方面还提供了含有胞苷脱氨酶基因的重组载体和细胞，以及胞苷脱氨酶及其编码基因含有该基因的重组载体及细胞在培育具有耐盐性和耐碱性转基因生物中的应用。

本发明提供了一种胞苷脱氨酶，其中，该胞苷脱氨酶具有SEQ ID No：2所示的氨基酸序列，或者该胞苷脱氨酶具有将SEQ ID No：2所示的氨基酸序列经过一个或几个氨基酸残基的取代、缺失或添加后仍具有胞苷脱氨酶活性的氨基酸序列。

本发明还提供了一种胞苷脱氨酶基因，其中，该基因具有SEQ ID No：1所示的核苷酸序列，或者该基因具有编码SEQ ID No：2所示的氨基酸序列的核苷酸序列。

另外，本发明还提供了一种重组载体，其中，该重组载体含有本发明提供的胞苷脱氨酶基因。

本发明还提供了一种转基因细胞，其中，该转基因细胞含有本发明提供的胞苷脱氨酶基因。

本发明还提供了得到的胞苷脱氨酶及其编码基因、含有该基因的重组载体及转基因细胞在培育具有耐盐性和耐碱性转基因生物中的应用。

胞苷脱氨酶的广泛分布以及能够降低细胞内pH值的特性使其在耐盐碱植物培育等方面具有重要的应用潜力。通过克隆得到胞苷脱氨酶基因，并通过转基因的操作将微生物来源的胞苷脱氨酶导入到植物细胞中，获得耐盐碱性提高的转基因植株成为可能。

附图说明

图1为重组载体pUC18-Bspn165-cdd导入的大肠杆菌K12(pUC18-Bspn165-cdd)的耐盐性的测定结果，其中，将重组载体pUC18-Bspn165-cdd导入的大肠杆菌K12(pUC18-Bspn165-cdd)分别接种到含有0、2％、4％、6％和8％的NaCl的LB液体培养基中(100μg/ml氨苄青霉素)，培养12小时后测定OD₆₀₀，以导入pUC18空载体的大肠杆菌K12为对照(每组三个平行)；

图2为重组载体pUC18-Bspn165-cdd导入的大肠杆菌K12(pUC18-Bspn165-cdd)的耐盐性的测定结果，其中，将重组载体pUC18-Bspn165-cdd导入的大肠杆菌K12(pUC18-Bspn165-cdd)分别接种到pH 8.0，8.5，9.0和9.5(含有50mM CAPS，HEPES和TRICINE，5N NaOH调节)的LB液体培养基中(100μg/ml氨苄青霉素)，培养12小时后测定OD₆₀₀，以导入pUC18空载体的大肠杆菌K12为对照(每组三个平行)；