电子显微镜观察细胞壁微藻细胞叶绿体玻璃珠转化
细胞核与叶绿体转化技术
将新的遗传信息整合到细胞核中能够实现重组蛋白的表达，以及对
藻类代谢的调控，并且叶绿体的转化可以引起针对操控位点的结构重组
，从而产生较高的表达水平。这是由于原生质体系的拷贝数较高，并且
未被基因沉默。基因转化的基础是使细胞膜产生短暂的渗透性，细胞在
保持活性的同时进行DNA分子的转移。转化在缺少细胞壁的藻类(例如一
些衣藻)中的应用已经取得一定的进展，这大大地增加了不可逆转化子
的数量。反之，则需要在转化之前通过酶法去除细胞壁。目前已经开发
出了包括粒子轰击、根癌农杆菌介导的转化、玻璃珠振荡和电转化在内
的多种方法。
粒子轰击法简单且重现性高，同时对于叶绿体的转化效率也非常高
，因此是应用较为广泛的一种方法。这种方法已经成功地应用于一系列
藻类菌株的转化过程，其中包括莱茵衣藻、淡水绿藻、小球藻、雨声红
球藻和三角褐指藻。
根癌农杆菌介导的转化主要用于工程化较高的植物细胞。这种方法
可以使来自根癌农杆菌肿瘤诱导质粒的T—DNA转化子进入目标基因组(P
otvin et a1．2010)，与玻璃珠转化法相比，其转化频率有效提高近50
倍，并且已经应用于多种藻类物种，包括莱茵衣藻和雨生红球藻。
玻璃珠转化用于细胞壁缺陷型微藻细胞，操作方法为：在DNA、玻
璃珠和聚乙二醇同时存在的条件下进行细胞漩涡振荡，其中聚乙二醇用
于提高转化频率。与粒子轰击进行细胞核转化相比，玻璃珠振荡法是一
种更为简单、便宜且十分有效的方法，并且经常用于细胞壁缺陷型突变
株的转化。
电转化法是将细胞壁暴露在高强度电场内，通过脉冲诱导分子转运
穿过质粒膜。它已经成功地用于许多具有生产生物燃料和植物化学品潜
力的菌种。例如，拟微球藻、小球藻、杜氏盐藻D．salina、杜氏盐藻D
．tertiolecta和莱茵衣藻。
重组蛋白的表达
在微藻中进行重组蛋白的表达和生产可以作为传统来源(植物细胞)
的替代途径，并且有望成为微藻生物技术的一项重要应用。这是因为微
藻可以增强蛋白质折叠机制，并且微藻中存在翻译后的修饰系统以及快
速的质体和细胞核转化方法。而且与其他蛋白质表达平台相比，微藻重
组蛋白的表达具有资本投入少和生产成本低的优点；
