植物蛋白表达基因设计服务实验服务内容
1. 设计对象
1. 目标宿主：覆盖模式植物（拟南芥、烟草）、经济作物（水稻、玉米）及藻类（衣藻）等，支持瞬时表达（烟草叶片）与稳定转化（拟南芥原生质体）系统
2. 蛋白类型：药用蛋白（抗体、细胞因子）、工业酶（纤维素酶、淀粉酶）、功能蛋白（转录因子、抗病蛋白），支持分泌型蛋白（信号肽引导至内质网 / 胞外）与细胞器定位蛋白（叶绿体 / 线粒体靶向）
1. 优化策略
1. 密码子优化：基于目标植物物种密码子偏好性（如拟南芥高频使用 ATA/CTA），稀有密码子替换率≥90%
2. 调控元件配置：
1. 启动子：标配组成型启动子（CaMV 35S、Ubiquitin），可选诱导型（乙醇诱导、热激诱导）或组织特异性（根 / 叶特异性启动子）
2. 信号序列：添加内质网信号肽（如烟草 PR1a 信号肽）或叶绿体转运肽（RbcS 转运肽），支持亚细胞定位预测
3. 终止子：包含 Poly (A) 加尾信号（如 NOS 终止子），增强 mRNA 稳定性
3. 结构优化：消除基因内部重复序列、RNA 二级结构（ΔG > -30 kcal/mol），避免影响转录与翻译效率
1. 交付内容
1. 核心文件：优化后基因序列（FASTA 格式）、设计报告（含密码子优化对比表、亚细胞定位预测、启动子元件图谱）
2. 可选服务：基因合成并克隆至植物表达载体（pCAMBIA、pBI121 等，提供酶切位点适配，加收 120% 服务费）
1. 服务周期
1. 基础设计：5-7 个工作日（适用于单顺反子、无复杂定位需求）
2. 复杂项目：10-14 个工作日（含多顺反子设计、诱导型启动子组合优化）
1. 服务流程
1. 需求确认：客户提供目的蛋白氨基酸序列、目标植物物种（如 Nicotiana benthamiana）、表达系统（瞬时 / 稳定）及定位需求（如胞外分泌）
2. 生物信息分析：通过 PlantCARE 数据库分析启动子顺式作用元件，利用 ChloroP 预测叶绿体靶向序列，评估密码子适应性指数（CAI≥0.8）
3. 方案设计：生成 2 套差异化设计方案（如组成型表达 vs 诱导型表达），附表达效率预测及亚细胞定位成功率分析
4. 交付与修订：根据客户反馈调整信号肽 / 启动子组合，最终提供可直接用于农杆菌转化或基因枪轰击的优化序列
1. 适用场景
1. 植物生物反应器蛋白生产（如烟草叶片瞬时表达抗体）
2. 植物抗逆基因工程（优化胁迫响应蛋白编码序列）
3. 植物次生代谢调控（增强合成酶基因表达效率）
1. 客户需提供材料
1. 目的蛋白氨基酸序列（注明物种来源，如人源抗体可变区）
2. 目标植物物种及转化方式（如农杆菌介导 / 基因枪转化）
3. 特殊需求：亚细胞定位偏好（如液泡 / 细胞膜）、诱导表达条件（如四环素诱导系统）、生物安全等级（是否涉及转基因作物）
1. 实验前
1. 需明确告知蛋白功能特性（如酶活性中心序列需保留，避免优化时突变）
2. 叶绿体 / 线粒体靶向蛋白需提供已知靶向序列或接受预测服务（预测准确率≥85%，不保证 100% 定位效率）
1. 设计中
1. 若未指定启动子类型，默认采用 CaMV 35S 组成型启动子（适用于烟草瞬时表达）
2. 多基因共表达设计（如使用 2A 肽连接）需提前说明基因排列顺序及翻译偶联需求
1. 交付后
1. 合成基因建议搭配对应植物载体使用（如 pEAQ-HT 载体用于瞬时表达），载体酶切位点需与设计预留位点匹配
2. 提供 1 次免费启动子替换服务（限同类型启动子，如替换不同组织特异性启动子）
3. 涉及转基因植物的设计需遵守各国生物安全法规，客户需自行评估转化受体植物的安全性等级
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