诱导型衰老细胞模型的建立及Klotho启动子截短型突变体的构建和活性检测

目的:建立诱导型衰老细胞模型并检测抗衰老相关的Klotho基因启动子的不同截短型突变体的活性,为下一步研究奠定基础.方法:原代的人脐带静脉内皮细胞(HUVEC)经过流式细胞术分离鉴定后,通过设置不同过氧化氢的浓度,按时间梯度摸索诱导原代HUVEC细胞衰老的条件并最终通过SA-β-gal染色及定量PCR技术来确定其诱导条件.以全长的Klotho启动子为模版,通过PCR的方法,获得不同长度的Klotho启动子截短型突变体,并通过双萤光素酶报告基因系统检测试剂盒检测不同的启动子截短型突变体在诱导型衰老细胞内的激活程度.结果:培养基中过氧化氢浓度为600μM,处理96 h后,成功构建了诱导型衰老细胞模型;通过PCR的方法成功构建了长度分别为1 711 bp、1 262 bp、785 bp和735 bp的4个长度截短型突变体,并发现735 bp的截短型突变体在诱导型衰老细胞内的激活程度存在明显差异.结论:成功建立了诱导型衰老细胞模型,并成功构建了Klotho基因的启动子截短型突变体,检测和发现这些突变子在诱导型衰老细胞内的激活程度存在明显差异,为下一步治疗衰老相关疾病奠定了良好的工作基础.     

大肠杆菌可诱导启动子表达系统的构建

大肠杆菌作为现代基因工程最为常用的原核表达系统，其核心为基因启动元件的高效性和可控性．为了获得不依赖IPTG和温度诱导的新型启动子，克隆得到大肠杆菌中通过低pH诱导的启动子Padi，并采用点突变获得几个活性各异的启动子单元，启动子的转录效率最多提高18．8倍．结果表明：该受低pH条件诱导的启动子经点位突变后，提高转录活性的同时诱导的严谨性有一定下降；在调控蛋白和启动子的协同表达后，诱导的严谨性得到提高．     

豌豆PsSGR基因cDNA的分离及其遗传功能分析

拟南芥滞绿基因AtNYE1是衰老过程中调控叶绿素降解的关键基因.利用cDNA末端快速扩增(RACE)技术,在豌豆(Pisum sativum)中分离获得了黄色子叶豌豆PsSGR基因和突变体绿色子叶豌豆PssgrGr基因的全长cDNA.为了验证AtNYE1同源基因PsSGR的功能,将黄色子叶豌豆PsSGR和绿色子叶豌豆PssgrЛ2775的编码区序列分别构建到带有花椰菜花叶病毒35S组成型强启动子和拟南芥叶片衰老特异诱导型启动子SAG12的植物表达载体上,经农杆菌介导、通过花序浸染法转化拟南芥滞绿突变体nye1-1.互补实验结果显示,PsSGR基因能够恢复拟南芥滞绿突变体nye1-1的滞绿表型,而PssgrЛ2775基因则不能.这一结果表明,豌豆PsSGR是负责豌豆子叶中叶绿素降解的调控因子.     

抗冻蛋白-GUS基因诱导性融合表达载体转化烟草植株中GUS活性测定

把修饰合成的带有甘薯信号肽序列的抗冻蛋白成串基因与β-葡萄糖醛酸苷酶(GU S)报道基因融合克隆在大豆热休克启动区下游构建了温度诱导型双元载体pBF 04,三亲株配对法转化根癌农杆菌,叶盘法导入烟草,获得了转基因烟草植株.将10株转基因烟草放置在40℃诱导不同时间,利用荧光光度分析法测定水解液中GU S活性,结果诱导18、24、48小时的4株中GU S活性明显高于对照组和诱导6、12小时组,说明我们修饰合成的抗冻蛋白与GU S基因融合构建的载体在热休克启动区控制下可以诱导表达.经组织化学法测定这些阳性植株的叶片和茎段切片细胞间隙显示GU S活性,提示甘薯信号肽可能起作用.     

植物无标记转化的诱导表达Cre/loxP重组系统的构建

应用Cre/loxP系统位点专一性重组的特点构建诱导表达的定位重组系统,用以特异性的敲除转基因植物的标记基因.为了获得诱导表达启动子,从大豆基因组DNA中用pfu酶克隆热激蛋白启动子gmhsp17.5c,将其克隆到pUC118-HincⅡ载体并测序.结果表明,508nt的gmhsp17.5c与已报道序列(GenBank,AF544399)比较,核苷酸的同源性为99.8%.利用该诱导启动子分别构建了含gmhs p17.5c-cre基因组件和gmhsp17.5c-gus基因组的诱导型植物表达载体pC23HC和pC23HG.此外1个含有loxP-gus-loxP组件的组成型植物表达载体pC23LG被构建.通过对3个植物表达载体做多重酶切及亚克隆后测序分析表明载体pC23HC全长10947bp,载体pC23HG全长11396bp,载体pC23LG全长11900bp,符合预期设计.一套由pC23HC和pC23LG组成的植物无标记转化的诱导表达Cre/loxP重组系统被构建,为进一步将诱导表达的标记基因删除系统用于植物的无标记转化奠定基础.     

枯草杆菌诱导型高效表达-分泌系统的构建

利用枯草杆菌蛋白酶缺陷突变株,sacB诱导基因及degQ,degU(Hy)正调控基因构建了诱导型表达-分泌系统以解决枯草杆菌分泌大量胞外蛋白酶和外源基因表达水平不高的问题.采用共转化方法将枯草杆菌IA95的degU(Hy)突变引入枯草杆菌蛋白酶缺陷突变株DB403,获得degU(Hy)和蛋白酶三缺陷的新菌株DB1342;利用sacB基因的启动子--信号序列及芽孢杆菌的两个正调控基因degQ和degU(Hy)构建了诱导型表达-分泌载体pURT3及pURTQ4,由DB1342突变株及pURT3及pURTQ4载体组成枯草杆菌诱导型高效表达和分泌系统.在本系统中内源基因sacB的表达量是原菌株DB403的296倍,将地衣杆菌α-淀粉酶基因引入本系统后在sacB,degQ,degU的调控和蔗糖的诱导下,α-淀粉酶的表达量是在DB403中的140倍,证实degQ及degU对基因表达的增强作用是叠加的.     

马克斯克鲁维酵母表达系统菊粉酶启动子的改造及活性研究

马克斯克鲁维酵母(Kluyveromyces marxianus)作为一种食品安全级酵母,具有生长快,生物量高等特点,是一种新型的重组蛋白表达的宿主系统.启动子是供RNA聚合酶识别和结合的DNA序列,调控着转录的起始过程,直接影响基因的表达水平.本文通过易错PCR技术对马克斯克鲁维酵母菊粉酶启动子Pinu进行两轮突变,以阿魏酸酯酶(Est1E)作为报告基因,经筛选、鉴定获得了5个可以显著提高外源蛋白表达量的突变型启动子Pm1D81、Pm1F138、Pm2Q89、Pm2M73、Pm2X47,报告蛋白Est1E的酶活性是启动子改造前的2.31,2.65,5.01,5.40,5.43倍.随后测试了启动子Pm2X47对外源蛋白甘露聚糖酶和赤霉烯酮降解酶表达的影响,结果显示这两种酶的表达量均有提高,分别是启动子改造前的3.57倍和4.13倍.上述结果提示,改造后的菊粉酶启动子在提高外源蛋白表达水平方面具有一定的通用性,可作为新型候选表达元件,以提升马克斯克鲁维酵母重组表达外源蛋白的能力.     

一种带有表型标记基因的诱导型抗旱植物表达载体的构建

为了克服组成型表达转录因子基因影响转基因植物性状的缺点,并构建一种具有级联放大作用并带有表型标记的诱导型植物双价表达载体。研究采用PCR方法从拟南芥克隆获得冷诱导转录因子CBF3基因,蜡质合成相关WIN1基因,干旱诱导RD29A基因启动子和冷诱导的LEA14基因启动子,并用CBF3转录因子所调控的下游RD29A基因启动子和LEA14基因启动子分别驱动CBF3基因和W1N1基因表达,构建了双价植物表达载体RD29AP-CBF3／LEA14P—WIN1／pcAMBIA2201。我们预测在转基因植物中,该表达系统可在干旱等逆境信号存在条件下,通过级联放大的方式诱导表达,在增加植物抗逆性的同时,增加叶片表层蜡质的积累,从而易于表型识别。本研究为利用花粉管通道法转化棉花,提高抗逆转基因棉花田间筛选的效率奠定了基础。     

重组纤溶酶原激活剂及其突变体的表达研究

利用PCR技术 ,获得了人体组织型纤溶酶原激活剂tPAcDNA的缺失突变体———rPA ;在此基础上 ,运用定点突变技术 ,得到rPA的定点突变体———rPA(KHRR2 96～ 2 99AAAA) ,rPA(A473S)和二者的复合突变体rPA(KHRR2 96～2 99AAAA A473S) ;将rPA及其 3个突变体分别亚克隆至原核表达载体pET 2 8a( )中 ,获得表达载体pErA ,pErA(K) ,pErA(A)和pErA(KA) .酶切鉴定和序列分析结果均表明实现了实验设计的氨基酸突变 .表达载体转化大肠杆菌 ,经IPTG诱导、菌体裂解及SDS PAGE电泳分析发现 ,只缺失而无突变的pErA和突变的pErA(A)都未表达目的蛋白 ,突变体pErA(K)与pErA(KA)则获高水平表达 ;蛋白产量分别占菌体总蛋白的 35 .97%与 37.71% ,分子量均为 39.6kD .Westernblotting显示 ,表达产物与抗tPA抗体呈特异性阳性反应 .该产物经初步纯化后进行复性与活性 (mFAPA)测定 ,结果表明其复性产物具有明显的体外纤溶活性 .以上结果为rPA突变体的进一步纯化、体内活性研究以及规模化制备提供了基础     

扩展青霉FS1884脂肪酶基因的定点诱变及其活性分析

为提高扩展青霉FS1884脂肪酶活性,采用一步突变法对脂肪酶(PEL)的基因进行体外M220V定点诱变,然后将其连接到表达载体pPIC3.5K中, 构建重组表达载体pPIC3.5K-M220V-PEL,电转化毕赤酵母GS115中,经甲醇诱导后脂肪酶成功分泌表达.重组脂肪酶的活性分析表明:突变体在毕赤酵母中得到活性表达,获得脂肪酶表达产物PEL-M220V-GS,在35 ℃下具有最高酶活为3 099 U/mg, 比野生型提高了5%.     

人WDR79基因启动子表达载体的构建及鉴定

人WDR79是一种重要的支架蛋白,在端粒酶组装、卡哈尔体(Cahar body)形成和DNA损伤修复等过程中发挥着重要作用。采用PCR扩增技术获得人WDR79基因启动子上游DNA序列,构建人WDR79基因启动子荧光素酶报告基因载体pGL3-WDR79-promoter;通过双酶切、琼脂糖凝胶电泳、DNA测序和荧光素酶活性测定等实验手段,验证质粒pGL3-WDR79-promoter构建的正确性及其表达活性。本研究结果为进一步探讨人WDR79基因表达的调控机制奠定实验基础。     

3种苏铁属植物总黄酮、总多糖含量及抗氧化活性研究

为探究锈毛苏铁(Cycas ferruginea)、叉孢苏铁(C.segmentifida)和石山苏铁(C.sexseminifera) 3种苏铁属(Cycas)植物的总黄酮、总多糖含量以及抗氧化活性,本研究采用超声波辅助法对其根、叶柄、叶、雄球花、茎干的总黄酮及总多糖含量进行提取,以DPPH自由基(DPPH·)、羟自由基(·OH)、超氧阴离子自由基(O^-₂·)清除率评价其抗氧化活性,并采用Pearson相关性分析法分析相关性。结果表明：锈毛苏铁、叉孢苏铁和石山苏铁叶的总黄酮含量较高,大小依次为锈毛苏铁(8.61 mg·100 mg^-1)>叉孢苏铁(7.82 mg·100 mg^-1)>石山苏铁(1.04 mg·100 mg^-1);茎干中总多糖含量最高,大小依次为叉孢苏铁(28.32 mg·100 mg^-1)>石山苏铁(24.43 mg·100 mg^-1)>锈毛苏铁(16.59 mg·100 mg^-1<...     

产丁醇大肠杆菌工程菌的构建

【目的】为了在大肠杆菌(Escherichia coli)中导入改良的丁醇合成途径,使非生产菌株大肠杆菌具备产丁醇的能力。【方法】克隆大肠杆菌乙酰转移酶基因atoB和丙酮丁醇梭菌(Clostridium acetobutylicum)丁醇合成途径关键酶基因(crt、hbd、adhE),构建多顺反子表达质粒pSE380-atoB-adhE-crt-hbd;克隆齿垢密螺旋体(Treponema denticola)反式烯酰辅酶A还原酶基因ter,构建表达质粒pSTV29-ter,并将双质粒导入到大肠杆菌。【结果】构建的工程菌能半厌氧发酵产微量丁醇,产量为0.08g/L。【结论】大肠杆菌中的丁醇合成途径导入成功,构建了产丁醇的大肠杆菌工程菌。     

基于转座子策略提高链霉菌中landomycin E产量的研究

【目的】对影响放线菌链霉菌Streptomyces globisporus产landomycin E(laE)的代谢网络进行研究,以提高次生代谢物的产量。【方法】通过构建含强启动子和抗性标记的转座子Tn7为基础的转座子,整合至S.globisporus的染色体产生突变库,筛选高产量的突变株并对其代谢网络进行研究分析。【结果】利用构建好的Tn7-转座子连续转化链霉菌S.globisporus,经过数轮的突变和筛选,得到6株产量有较大改变的突变株,对整合位点的亚克隆和测序结果表明,该位点整合导致编码类似细菌的某些调节因子如TetR和GntR家族的蛋白的基因失活。【结论】所构建的经过修饰的微型Tn7-转座子不仅带有抗性标记且有启动子,可插入链霉菌染色体产生突变,进而提高次生代谢物laE的产量,同时也证明,转座子基载体可应用于非模式菌链霉菌。     

人MiTERF3基因启动子的克隆及其荧光素酶报告基因载体的构建

人MiTERF3基因编码线粒体基因转录和能量代谢的负调控因子。采用PCR技术对人MiTERF3基因5''侧翼上游1251 bp启动子序列进行扩增,并将其克隆至荧光素酶表达载体pGL6-TA,构建人MiTERF3基因启动子荧光素酶报告基因质粒。经酶切、测序鉴定后,将其用脂质体转染体外培养的HEK293细胞株,利用双荧光素酶测定系统检测其表达活性。研究结果表明,克隆获得的1251 bp DNA序列与GenBank报道的一致,且插入方向正确。含人MiTERF3基因启动子的报告基因荧光素酶的表达活性显著提高（P<0.05）,约为对照组（空载体pGL6-TA）的9.8倍。本研究通过对人MiTERF3基因启动子的克隆及其荧光素酶表达载体构建与表达活性的测定,为进一步阐明人MiTERF3基因表达的调控机制奠定实验基础。     

Construction and characterization of partiallyntrC-deleted mutants inAlcaligenes faecalis

To study the effect of ntrC gene product on the expression and regulation of other important nitrogen-fixing genes in Alcaligenes faecalis, partially ntrC-deleted mutants of A. faecalis have been generated. To start with, the ntrC gene of A. faecalis was cloned into a suicide plasmid pSUP202 to create a recombinant plasmid pSUM1. The ntrC gene in pSUM1 was then replaced by a lacZ-Km^r fragment resulted in the generation of a plasmid pSUM2. The lacZ fragment in pSUM2 was further removed and a plasmid pSUM3 produced. As a second step, the plasmid pSUM2 or pSUM3 was introduced into the wild type of A. faecalis A1501 by conjugation and two partially ntrC-deleted mutants A15CM1 (ntrC∷lacZ) and A15CM2 (ntrC ^- ) were obtained. To understand the regulatory effect of the NtrC on the expression of nifH and nifA, a nifH-lacZ gene or a nifH-lacZ gene was introduced into the ntrC^- mutant by conjugation. The results indicated that: (ⅰ) although the ntrC^-mutant was nif ⁺ , its nitrogen fixation activity was only 20% that of the wild type; (ⅱ) the ntrC^- mutant failed to grow on the medium containing nitrate as a sole nitrogen source; (ⅲ) the regulation of ntrC gene expression did not require its own product; (ⅳ) the expression of nifH in A . faecalis was positively regulated by the ntrC. Deletion of the ntrC resulted in the reduction of nifH expression or even totally inactivated nitrogen fixation; (ⅴ) there was no obvious influence on the expression of nifA in A. faecalis if the ntrC gene was deleted.     

发酵木糖高产乙醇树干毕赤酵母菌株的Co60诱变选育

【目的】选育能够利用木糖高产乙醇的酵母菌株。【方法】采用Co60诱变树干毕赤酵母(Pichia stipitis),筛选乙醇产量高的突变菌株,并对原始菌株、突变菌株的生长发酵特性和两个菌株对高浓度木糖、乙醇的耐受性进行比较。【结果】在YPX培养基上筛选获得1株能够高效发酵木糖的突变菌株1K-9。该菌株在50mL 15%FM发酵84h,发酵液乙醇含量最高达(51.034±0.112)g/L,比原始菌株提高10.05%;在500mL 15%FM发酵96h,乙醇含量最高达(51.390±0.119)g/L;在500mL 20%FM发酵156h,乙醇含量最高达(52.496±0.513)g/L。菌株1K-9在HSM培养基或含4%~5%乙醇的YPX培养基中生长良好,在含6%~7%乙醇的YPX培养基中生长缓慢。【结论】Co60诱变对于树干毕赤酵母(Pichia stipitis)菌株是有效的,能选育出木糖高产乙醇酵母菌株1K-9。     

光调控对金线莲生长发育的影响

为研究不同光质和光周期处理对金线莲生长发育的影响,以蓝光、黄光、红光3种不同光质、不同光照时间处理广西金线莲组培苗,每瓶接种10个茎段,每个处理接种20瓶,培养90 d后观察记录。结果显示,日光灯照10 h·d~(-1)处理比单色光处理更有利于金线莲组培苗株高、茎粗、鲜重、干重、干物率的积累,也更有利于总黄酮、可溶性蛋白、可溶性糖含量的积累。光照6 h·d~(-1)时金线莲单株叶片数最多;光照14 h·d~(-1)处理,茎生长最粗,叶绿素含量、超氧化物歧化酶(SOD)活性最高;单色光处理中,蓝光有利于干物质的积累,可使植株矮壮;黄光处理叶面积最大;红光处理下金线莲节间数和腋芽数最多,过氧化物酶(POD)活性、过氧化氢酶(CAT)活性最高,但在所有处理中金线莲茎最细。黄光最有利于金线莲组培苗氨基酸的积累,金线莲组培苗氨基酸含量会随着光照时间的增多而递减,表明不同光质和光周期处理对金线莲生长发育有重要的影响。     

酿酒酵母呼吸突变株的高糖胁迫反应研究

【目的】研究野生型甘蔗糖蜜发酵高产乙醇菌株MF1002及其糖分利用能力显著提高的呼吸突变菌株MF15c在高糖胁迫下的生理特性变化。【方法】测定在高糖胁迫下菌株的生长速率、出芽率、乙醇产量和超氧化物歧化酶(SOD)活力、过氧化氢酶活力、过氧化物酶活力以及细胞质和线粒体的ATP酶活力。【结果】在葡萄糖浓度分别为25%、30%和40%的高糖培养基中,MF15c菌株生长和乙醇发酵受抑制的程度均明显低于MF1002。当葡萄糖浓度为30%和40%时,MF15c的最大菌体数目、最高出芽率和乙醇发酵浓度等均显著高于MF1002。当葡萄糖浓度为30%时,两菌株胞内的SOD活力、过氧化氢酶活力、过氧化物酶活力以及细胞质和线粒体的ATP酶活力均显著上升。其中,MF15c的胞内SOD活力、胞内过氧化物酶活力、细胞质ATP酶活力和线粒体ATP酶活力在高糖胁迫下的上升幅度显著高于MF1002。【结论】MF15c较MF1002具有更强的高糖耐受能力。SOD活力、过氧化氢酶活力、过氧化物酶活力以及细胞质和线粒体的ATP酶均参与了两菌株的高糖胁迫反应,胞内SOD活力、胞内过氧化物酶活力、细胞质ATP酶活力和线粒体ATP酶活力可能与MF15c菌株的高糖耐受能力有关,可作为进一步改造该菌株的指导指标。     

Construction and function of recombinant AcMNPV with double copies of v-cath gene

Two recombinant baculoviruses, dciAcMNPV and dcdAcMNPV in which another copy of the v-cath gene controlled by ie1 promoter and polh promoter was inserted, were respectively constructed by the Bac-to-Bac system. The expression of the v-cath gene of the recombinant baculoviruses in Sf9 cells at different phases was investigated by SDSPAGE and Western blot. The results showed that only recombinant virus dciAcMNPV containing late gene v-cath driven by early gene promoter could express V-CATH protein, cathepsin encoded by virus genome, 12 h post-infection and dcdAcMNPV containing late gene v-cath driven by late and very late gene promoters could express more V-CATH protein. Negative control ncAcMNPV, a mutant deleted vcath gene, could not express V-CATH protein at all. The Spodopera exigua larvae were infected with viruses respectively and the results showed that the toxicity was as follows: dcdAcMNPV>dciAcMNPV>wtAcMNPV>ncAcMNPV. The toxicity of recombinant viruses and the characters of dead larvae showed that the v -cath gene was relative to viral toxicity and host liquefaction. Recombinant baculovirus dcdAcMNPV might be used as a new kind of safe viral-pesticide, because of its high toxicity obtained by adding another gene copy and changing the expression level of its own gene relative to virulence.