甘蓝型油菜独脚金内酯相关基因的克隆与表达分析

独脚金内酯(strigolactones,SLs)是一类新鉴定的植物激素,参与抑制茎分枝.采用同源克隆技术自甘蓝型油菜中得到了三个SLs相关基因,分别命名为BnMAX4,BnMAX1和BnD14,其CDS各长1707,1593,804bp,推测编码的蛋白质功能分别为β-类胡萝卜素加氧酶,细胞色素P450,α/β水解酶.RT-qPCR表达分析显示在野生型甘蓝型油菜二叶及四叶一心期的各组织器官中,BnMAX4主要在二叶一心期的根中表达;BnMAX1无明显表达优势组织;BnD14在二叶一心期的叶中高表达.旱胁迫及盐胁迫处理时BnMAX4的表达趋势为骤降;BnMAX1旱胁迫处理时表达量降低,盐胁迫处理时先下降后上升,9h后又下降;BnD14旱胁迫处理时在3h与12h各有两个表达高点,盐胁迫处理时在3h表达量最高.     

信号肽对木聚糖酶在马克斯克鲁维酵母中分泌表达的影响

马克斯克鲁维酵母(Kluyveromyces marxianus)是一种新型的非常规酵母,具有生长快、分泌能力强、安全性高等优势.在酵母表达系统中,分泌信号肽不仅介导了外源蛋白沿着正确途径分泌到胞外,也在蛋白质翻译后加工等方面发挥了重要作用.本文分别研究了酿酒酵母α-Factor信号肽和克鲁维酵母菊粉酶信号肽对耐热木聚糖酶在马克斯克鲁维酵母中的分泌表达影响.工程菌摇瓶发酵72h后,在含有菊粉酶信号肽和α-Factor信号肽的工程菌株的发酵上清中,木聚糖酶酶活分别为318.91U/mL和117.90U/mL,表明马克斯克鲁维酵母表达木聚糖酶时,菊粉酶信号肽介导的蛋白分泌表达效果优于α-Factor信号肽.重组表达木聚糖酶最适反应条件是pH5.5和65℃,在75℃处理1h后,该酶的剩余酶活保留73%以上.在5L发酵罐中,重组菌高密度发酵72h,木聚糖酶酶活高达157 757U/mL,结果表明,马克斯克鲁维酵母表达系统在工业酶领域中应用具有非常广阔的前景.     

基于SiPESC平台的通用脚本语言表示代理模型构架

基于面向服务的开放式软件平台SiPESC,引进流行的用于描述数学符号结构和内容的MathML语言,实现了一种通用脚本语言表示代理模型构架.该构架的核心思想是使用MathML描述各种代理模型(如径向基函数、响应面、Kriging等)函数表达式结果,方便以文本形式表示和保存,并使用工厂设计模式管理各种脚本(如JavaScript、Python、Matlab等)的转换工具,实现MathML数据到脚本的灵活转换.采用MathML可以提高代理模型结果表达的通用性,而工厂设计模式可以提高转换工具的灵活性,使其能适用于不同工程和研究.实践表明,该构架可提高代理模型结果表示、查看和使用的效率,为工程中的优化、近似模拟、快速显示提供便利.     

符号回归的一种新算法

基于头身尾三段结构的基因表达式程序设计方法,提出一种改进算法。新算法有三大改进:(1)采用模拟退火选择策略避免早熟;(2)用基因库技术保存优势基因,既加速了算法的收敛性,又提高了解的质量;(3)使用二次演化进一步提高解的精度。符号回归实验结果表明,新算法比原基因表达式程序设计算法和遗传程序设计算法收敛更快,精度更高。     

阿魏酸酯酶O42807在毕赤酵母GS115中的表达

研究阿魏酸酯酶O42807基因(fae)在巴斯德毕赤酵母GS115中的表达及重组阿魏酸酯酶的酶学特性.化学合成fae基因序列,构建分泌型重组质粒pPIC9K-fae,经线性化后电转化至毕赤酵母GS115,对筛选出的高活性转化子进行诱导表达.SDS-PAGE分析显示:发酵上清液为单一条带,表观相对分子质量为42 ku,酶活为78.49 nkat·mL^-1,比活力为524.38 nkat·mg^-1,最适反应温度为50 ℃,在40~45 ℃温度范围内较稳定,最适反应p     

一个多ON基因系统的表达动力学分析

研究了一个转录水平上的基因表达模型,它不仅考虑了启动子的复杂性,而且考虑了相互作用转录因子的调控效果.假定启动子区域有2个调控位点,启动子有1个失活态和2个激活态(即2个不同的转录出口),并考虑了绑定到不同调控位点的转录因子之间相互作用的3种代表性机制:招募机制,稳定机制和混合机制.理论分析和数值模拟结果显示:不同的转录出口能够导致mRNA分布峰的多样性; 3种机制下的平均表达水平和平均爆发频率都相同,但稳定机制诱导最大的表达噪声和平均爆发规模,而招募机制诱导最小的表达噪声和平均爆发规模.这些结果表明:细胞表型的产生源是复杂的,既与启动子结构有关也与调控机制有关.     

miRNA调控诱导的随机增益和双峰表达

一方面,miRNA通过加速mRNA的降解对基因表达进行后转录调控; 另一方面,最新的研究表明某些细胞中miRNA以切换的方式对mRNA进行调控.基于此,建立起一个miRNA后转录调控的基因表达模型.通过对相应化学主方程的分析求解与数值模拟,研究了miRNA调控过程中的噪声对mRNA表达的定量和定性影响.结果显示:这种随机涨落既能提高mRNA的平均表达水平(称这种现象为随机增益)又能诱导mRNA的双峰表达.研究结果表明:miRNA后转录调控是一种有效控制基因表达的机制.     

CMV启动子克隆及其在植物体内的表达

根据细胞肥大病毒CMV启动子基因序列设计引物,PCR扩增目的基因后,利用基因重组技术成功构建具有Kan抗性和GUS intron报告基因的植物表达载体LpPCG,并将重组质粒转化到烟草叶片中.通过CMV启动子指导的GUS intron基因在烟草叶片内的瞬时性表达,比较了其植物表达特性.结果表明:CMV启动子可启动GUS在植物体内的表达,其表达活性相当于2×35S启动子的(80.4±26.6)％.     

多功能淀粉酶OPMA在枯草杆菌中的分泌表达及发酵条件优化

构建多功能淀粉酶OPMA-N和OPMA-G的分泌表达载体pMA5-OPMA-N和pMA5-OPMA-G, 应用枯草杆菌表达系统实现了多功能淀粉酶
OPMA-N与OPMA-G的表达与分泌, 并分别对其发酵工艺进行优化. 实验结果表明: OPMA-N适宜的表达与分泌条件为： 质量分数为1%的MgSO₄、 质量分数为0.3%的尿素和质量分数为0.5%的酵母粉为培养液, pH=6.5, 培养液装液量为16%, 37 ℃发酵培养48 h; OPMA-G的最适分泌表达条件为： 质量分数为1%的NaCl、 质量分数为1%的淀粉和质量分数为0.8%的酵母提取物为培养液, pH=7.0, 培养液装液量为32%, 37 ℃发酵培养36 h; 在上述条件下, OPMA-N和OPMA-G的分泌水平分别为发酵液中总蛋白的45%和58%, 分泌酶的比活力分别为每毫克4.57和4.65酶活力单位.     

表观遗传学研究进展

 概述了表观遗传调节模式、表观遗传调节的效应、植物表观遗传学的研究进展等。在每种细胞中,都会发生一部分特异基因激活、另一部分基因抑制的现象,形成多种基因表达模式。表观遗传指DNA序列不发生变化,而基因表达发生可遗传改变的现象。表观遗传学改变包括DNA甲基化、组蛋白修饰、非编码RNA作用等,产生基因组印记、母性影响、基因沉默、核仁显性、休眠转座子激活等效应。表观遗传变异是环境因素和细胞内遗传物质间交互作用的结果,其效应通过调节基因表达,控制生物学表型来实现。正是因为表观修饰对于维持生物体内环境和各器官系统功能的重要性,表观遗传的异常会引发疾病,这也成为药物和治疗方案设计的着眼点。