1. 研究目的与意义、国内外研究现状（文献综述）
1.意义：酯酶是非常经济、高效的生物催化剂，极高或极低的温度，极端的ph值或高盐度的水平下活动，这一点可能引起某些有特定目的的产业的兴趣并且在食品工业包括营养改善、风味形成及食品发酵中有着广泛应用。进入基因组时代，基因组项目使基因挖掘成为可能，利用与已知的脂肪酶和酯酶的同源性，就可搜索新型酯解酶。用宏基因组文库进行功能筛选，检测具有酯解活性的克隆。
2.国内外研究概况：除了发现在工业应用中有潜在用途的真脂肪酶/羧酸酯酶之外，最近土壤宏基因组文库功能筛选研究获得了一些拓宽我们已有知识体系的新发现：（1）在大西洋雨林土壤中识别到的一个新型脂肪酶lip018orf16，其与任何已知羧酸酯水解酶均没有序列相似性，仅和genebank中一个注释为水解蛋白的蛋白序列有一定相似性；(2) 对来源于酸杆菌门的第一个中等耐热真脂肪酶的研究表示，它可能是通过水平转移而被原宿主获得的。
3. 应用前景（列出主要参考文献） 它们在食品工业中有着广泛应用，如通过修饰食用动植物油以改善其营养结构及感官质量[17-19]。其次，在造纸工业中，脂质水解酶可以除去纸浆中存在的沥青[20]。然后，它们还可以作为洗涤剂中的活性添加物[21]，或是用来合成生物高分子物质、产生生化柴油[22-25]、合成光学纯的化合物和在医药领域受关注的活性化合物[26-29]（如抗生素、抗炎症药物）、生产农业化肥[30-34]（除草剂、杀虫剂）及进行生物降解处理等。
2. 研究的基本内容和问题
1.研究目标：旨在直接从非培养的土壤微生物中提取总dna，构建宏基因组文库，其方法具有简单、快速以及高重复性等特点。土壤是抗生素、生物催化剂等天然活性物质的主要来源，利用土壤宏基因组学方法已经筛选出了一些独特的新酶，这些酶也在一定程度上得到了应用。采用构建高质量土壤宏基因文库的方法对寻求土壤微生物资源最大限度挖掘、可持续开发利用有深远影响。
2.内容：本实验对纯化酯酶estgx3的生化特性进行分析，处理的相关酶学特性包括最适ph、最适温度以及该酶对有机溶剂和金属离子的耐受性。
3.拟解决关键问题：
3. 研究的方法与方案
1：研究方法：本课题旨在直接从非培养的土壤微生物中提取总dna，构建宏基因组文库。同时，基于这种宏基因组文库筛选方法，我们将其应用于具有重要应用价值的酯酶的开发中，充分利用课题组构建的宏基因组dna样本筛选资源库，从中进行更为深入的新酯酶基因的探索和挖掘，从而获取更多具有价值的新酯酶分子甚至新家族基因。
2：技术路线：
土壤样品-富集培养-提取hmw dna-构建宏基因组文库-酯解酶活性克隆筛选-亚克隆筛选（通过酯解圈表型筛选）-亚克隆序列测定及生物信息学分析（目标基因的克隆鉴定，重组dna异源表达和纯化）-酶学特征鉴定-体外进化改良-性能优良的工业用酶。
4. 研究创新点
特色或创新之处宏基因组学时代的到来意味着基因组研究领域的一个巨大进步，该学科旨在研究宏基因组，即把特定环境中全部生物的遗传物质（DNA）作为研究对象，通过克隆、功能筛选或序列筛选来挖掘功能基因及反映遗传多样性。分子生物学技术已经可以用来构建环境总DNA库，包括不可培养微生物的基因组，这为发现具有独特性质的、新颖的未知酶类的广阔领域打开了一个新的窗口。另外，可以用宏基因组文库进行功能筛选，检测具有酯解活性的克隆。这种筛选方式的成功依赖于所克隆基因与异源宿主的转录翻译元件是否具有兼容性，通常会选用大肠杆菌作为此类宿主。
5. 研究计划与进展
研究计划及预期进展：
研究计划：先通过酶学反应的测定的吸光度来表示反应的程度，先粗略测定0级反应的时间，然后在粗略的时间范围内一定温度下如60摄氏度，测定ph对反应程度的影响，从而找出此温度下的最适ph,接着在此ph下，按照温度梯度反应，找出最适合的温度，用同样方法测定反应时间，以及有机溶剂耐受等等因素。
预期进展：可以得到最适合的温度，ph，有机溶剂耐受性等等。
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