纳豆激酶基因重组表达载体的构建及其稳定性

利用PCR方法从分泌纳豆激酶的纳豆杆菌基因组DN中扩增纳豆激酶基因,将该基因克隆到表达载体PBV220上,筛选重组子,通过限制性内切酶和PCR技术分析,初步确定该重组子所携外源基因为纳豆激酶基因,用凝块溶解时间法（CLT）测出表达产物具有溶解血栓活性,证明该基因可在大肠杆菌中表达,对重组菌中重组质粒的稳定性进行研究,结果表明质粒的插入对宿主菌的生长没有太大影响,该质粒在宿主菌中具有良好的分离稳定性,但结构稳定性较差,SDS-PAGE分析结果表明基因产物为分泌型,蛋白表达量占菌体蛋白的12%左右。     

乳酸乳球菌nisin抗性基因的克隆及作为筛选标记的研究

在添加500U/mL nisin和溴甲酚紫的GM17选择性培养基上,分离到5株nisin抗性菌株。根据形态观察,生理生化特性和16S rDNA基因序列比对被鉴定为乳酸乳球菌。根据已报道nisin抗性基因设计引物,分别以这5株菌的染色体和质粒DNA为模板进行PCR扩增,结果从1株抗性菌株的染色体上得到目的基因产物。通过序列测定和同源性比对,证明为nisin抗性基因（nsr）。将nsr基因克隆到乳酸菌-大肠杆菌穿梭质粒pTRKH2上,重组质粒命名为pT-nsr。pT-nsr电转化乳酸乳球菌MG1614,获得的重组菌MG1614/pT-nsr在含有500U/mL nisin的培养基中生长情况良好。这表明nsr基因赋予宿主菌抗nisin特性,并且与红霉素抗性功能相同,因此nsr基因可以作为筛选标记用于食品级载体的构建。     

四环素类和磺胺类双重抗生素抗性菌的特性

为了研究抗生素抗性菌、抗性基因的扩散和污染可能产生对环境和人类健康的威胁,分8 次采集城市污水处理厂（sewage treatment plants,STPs）水样,应用肉汤微量稀释法和聚合酶链式反应(Polymerase chain reaction, PCR)方法,分离、鉴定对四环素、磺胺甲恶唑敏感菌株,分析其抗生素抗性,检测抗性基因．结果：本研究中,从某污水处理厂出水中分离22株四环素类抗性菌、26株磺胺类抗性菌,检测其对常用抗生素耐受性及抗生素浓度、抗性基因(antibiotic resistance genes,ARGs)含量。四环素类和磺胺类双重抗性菌在5.04×102～2.51×103 CFU·mL-1（colony-forming unit,CFU）范围内,抗性菌对9 种抗生素具有抗性,最高耐受力为512mg·mL-1,其中,对氯霉素耐受能力最强,对青霉素、氨苄青霉素、头孢氨苄、环丙沙星、庆大霉素、阿奇霉素耐受力次之,对利福平耐受力最弱;检测到双重抗性基因,其中tet W和sul1的含量较高. 结果表明：城市污水处理厂的四环素类和磺胺类抗生素含量较高,存在双重抗性菌、抗性基因。     

污水中红霉素抗性菌的特性

针对抗生素过度使用对生态环境和人类健康造成潜在威胁的问题,采用微生物的分离培养方法和PCR检测方法,对北方某污水处理厂中各个处理单元中红霉素残留浓度、抗性菌、抗性基因的特性进行了详实的研究。研究结果显示,在污水中检测到红霉素浓度22.8 ~ 86.9 μg·L-1,在去除率为55.4% ~ 66.3%。进水、出水中残留的红霉素抗性菌的浓度分别在6.9 ~ 8.4 × 105、 2.8 ~ 4.5 × 105 CFU·mL-1。单一红霉素抗性菌比例为45.0%,双重抗生素抗性菌株的比例40.84%,三重抗生素抗性菌株的比例14.16%。抗性菌对6种抗生素抗性也表现出不同的抗性。抗生素抗性基因中浓度在2.3 ~ 9.5 log (copies·L-1)。1株单一抗性菌未检测到ere A、ere B、mef A/mef E和erm B;三重抗性菌中,4 株未能检测到tet Q,3 株未能检测到Sul 2。研究结果表明污水中红霉素残留量高、红霉素抗性菌具有多重抗生素抗性,对抗性基因的演变产生具有重要影响,与抗性菌抗性存在相应的关系。     

河南省某小型猪场废水中细菌耐药性调查

由于我国畜牧养殖业中抗生素长期使用,导致了养殖废水中的抗生素耐药菌(antibiotic resistant bacteria, ARB)的大量出现以及抗生素抗性基因(antibiotic resistant gene, ARG)的污染,给周边水源以及生态环境带来了巨大的风险.为调查河南区域小型养猪场废水中细菌的耐药性和抗生素抗性基因存在情况,对某小型猪场8个取样点的污水及底泥样品进行检测.利用抗生素药敏试验调查了废水中细菌的耐药性及PCR扩增技术检测抗生素抗性基因的存在情况.结果表明:(1)母猪舍、仔猪舍、育肥舍、妊娠舍和产房5个采样点的废水中细菌的耐药率较高,在经过处理后污水池和沉淀池废水中细菌耐药率显著下降,但与自然环境相比依然较高;(2)四环素类、磺胺类及氨基糖苷类抗生素抗性基因在猪场和生活区细菌中均有较高的检出率,可能在环境中发生迁移,进入附近生活水源区.该研究的调查数据为规范小型养猪场中抗生素的合理使用和进一步展开小规模养猪场中抗生素抗性细菌和抗性基因的污染研究提供了参考.     

嗜线虫致病杆菌抗生素基因簇克隆及遗传体系建立

【目的】嗜线虫致病杆菌(Xenorhabdus)是昆虫病原线虫的共生菌,研究此共生菌分泌的抗菌活性的次级代谢产物基因蔟信息。【方法】通过直接PCR将目的基因簇分为数段扩增,利用天然酵母重组系统实现体外重组;同时采用果聚糖蔗糖转移酶基因sacB负筛选系统,通过两次同源臂重组构建基因敲除突变株,建立嗜线虫致病杆菌DSM 16338的遗传操作系统。【结果】成功获得推测目的基因簇;缺失所推测基因簇的3个相连基因,筛选到大片段缺失突变株GW2及调控基因敲除突变株GW4。【结论】利用高效的直接克隆方法获得了基因簇,成功对DSM 16338推测基因簇完成了基因中断,建立了该菌的遗传操作系统,为阐述此类细菌天然产物的生物化学多样性奠定了基础。     

大肠杆菌中表达外源重组蛋白的研究

通过聚合酶链式反应（PCR）,扩增出交链孢菌激活蛋白辅助蛋白基因p42A．并将该基因按正确阅读框克隆到表达载体pGEx—KG中谷胱甘肽转移酶（GST）基因的下游。重组质粒转化大肠杆菌BL21,通过建立重组菌生长时间与OD600值的关系,及对菌液密度、诱导剂浓度、诱导时间和温度等条件的摸索,根据SDS—PAGE电泳检测结果判断融合蛋白的最佳表达条件。实验结果表明,最适诱导时期为重组菌生长对数中期;IPTG的最佳浓度为1．0mmol／L：37℃下诱导培养4h时产物表达量最高。超声波破碎菌体细胞,离心及电泳结果表明,表达产物为可溶性蛋白。     

IFI16基因反义干扰表达载体的构建与鉴定

为了构建可在人喉癌细胞中稳定表达 IFI16基因短发夹RNA（shRNA）的表达载体,设计合成的IFI16基因shRNA片段,连接到经BamH I和 EcoR I双酶切的pGreenPuroTM shRNA表达载体中,连接产物转化大肠杆菌后挑取几个抗性菌落,用PCR技术初步进行鉴定,经PCR初步鉴定为重组质粒的一个重组子DNA用测序进一步鉴定,测序结果显示成功构建了 IFI16基因shRNA的表达载体pGreenPuro-IFI16 shRNA 。     

运动发酵单胞菌RecET重组系统的构建及应用

为了提高外源基因整合到染色体的效率,在已构建的运动发酵单胞菌-大肠杆菌穿梭载体基础上,构建了RecET表达质粒pSUZM3a-RecET.选取乙醇脱氢酶Ⅰ(adhA)基因作为靶基因,四环素抗性基因(Tcr)作为筛选标记基因,检测RecET重组系统在Z.mobilis中进行基因重组的可行性.将两端带有60bp adhA基因同源臂的四环素抗性基因片段电击转化含有RecET重组系统表达质粒的运动发酵单胞菌ZM4,获得adhA基因缺失突变菌株.对突变菌株adhA基因的PCR产物进行测序发现,adhA基因已被置换为四环素抗性基因.上述结果表明:RecET重组系统在运动发酵单胞菌中具有高效、便捷和可操作性,只需60bp同源臂即可完成同源重组.     

大肠杆菌fadB缺失突变株构建及对聚羟基脂肪酸酯积累影响

应用一种简单的方法构建出一株大肠杆菌脂肪酸降解基因B(fadB)缺陷型菌株KM32B(fadB∷Tet),该方法不需克隆和第二轮PCR，只需要一对各70个碱基的引物,引物的前45个碱基分别与大肠杆菌目的基因的3′和5′互补，后25个碱基分别与抗性(四环素Tet)基因的3′和5′互补，将PCR产物，即抗性基因两侧各带与目的基因3′和5′互补的45个碱基的片段，通过高频电转化入大肠杆菌KM32菌株，重组子经PCR验证整个fadB基因区域因被四环素基因置换而敲除,将两种Burkholderia caryophylli AS 1．2741聚羟基脂肪酸酯合成酶基因，phaClBc和phaC2Bc，在此缺失突变株中进行了表达。结果表明聚羟基脂肪酸酯的合成能力较相同条件下的野生型大肠杆菌有所提高。     

黑线仓鼠MHCⅡ类DQA基因外显子2的克隆与序列分析

为了探明黑线仓鼠MHC的结构与功能并寻找分子标记,对MHCⅡ类DQA基因的外显子2进行克隆和序列分析．提取黑线仓鼠3个群体（吴村、沂南和临朐）的基因组DNA构建基因池,利用PCR技术扩增得到249bp的片段,将该目的片段连接到pMD18-T载体中,重组质粒转入大肠杆菌DH5α后利用蓝白斑法筛选阳性克隆,测序后得到该目的片段的核苷酸序列（Genbank登录号：FJ209306）并推导出氨基酸序列．结果表明：黑线仓鼠、人类、大鼠、小鼠、猪、马、牛、兔之间DQA基因外显子2的核苷酸序列同源性为68．7％-85％,氨基酸序列同源性为56．8％-83．5％,黑线仓鼠与大鼠、小鼠亲缘关系更近．测序得到的OQA基因外显子2的序列在物种间具有丰富的多态性,可以作为物种遗传分析的分子标记．     

Construction of the glucose isomerase deficient strain ofStreptomyces M1033 by homologous recombination

After the establishment of the transformation conditions ofStreptomyces diastaticus No.7 Strain M1033, the integration plasmid pXW for homologous recombination, which contains a 600 bp fragment of incompleteGI (G138P. G247D) gene, has been constructed in order to realize the stable overexpression of theGI (G138P. G247D) which is valuable for large-scale industrial production. The Gigene’s disruption has been realized by pXW’s integration into M1033 chromosomes via homologous recombination andGI deficient strain ofStreptomyces M1033 has been obtained. The reliability of introduction of mutation has been proved by analysis of recombinant fragment and affirmance of existence of the mutation, as well as detection of the stability of the deficient strain.     

产辅酶Q10大肠杆菌工程菌的构建

克隆放射型根瘤菌ddsA基因,用于构建red重组的打靶片段,通过同源重组替换大肠杆菌基因组上的ispB基因,使合成辅酶Q8的大肠杆菌具备合成辅酶Q10的能力.通过强化辅酶Q合成过程中的ddsA、ubiA、ispA、idi等关键酶基因,可使大肠杆菌辅酶Q10的合成能力提高126.9%.综合分析表明,ddsA与ubiA为辅酶Q10合成的关键基因,ispA与idi为辅酶Q10合成的次关键基因.     

生命科学研究的若干重大突破

介绍了生命科学研究的若干最新重大突破,包括基因重组改造昆虫技术、干细胞治疗技术、克隆抗盐基因技术、生物芯片技术等。     

噬菌体展示禽流感病毒抗原变异性基因片段文库的构建

构建T7噬菌体展示禽流感病毒抗原变异性基因片段文库. 首先， 从Gene Bank中查找筛选禽流感病毒抗原变异性基因, 将其截短、 修饰、 简并后得到禽流感病毒抗原变异性基因微阵列. 其次， 将合成的禽流感病毒抗原变异性基因片段文库扩增、 酶切, 链接到双酶切后的T7噬菌体载体基因上, 构成重组噬菌体DNA. 最后， 重组噬菌体DNA经体外包装和扩增, 得到T7噬菌体展示文库, 并进行T7噬菌体展示文库滴度、 重组率和免疫活性测定. 实验结果表明, 从Gene Bank中查找、 筛选、 剪切和修饰共获得96 258条序列构建T7噬菌体展示文库, 原始文库滴度为3.6×107个菌落/mL, 重组率大于90%. 用禽流感病毒H5N1抗体进行捕获, 经聚合酶链式反应(PCR)鉴定, 得到理想目的条带, 证明噬菌体表面展示蛋白具有抗原活性, 可用于禽流感病毒感染患者的快速检测及抗原表位筛选.     

生命物理学研究的新突破

简要介绍了生命科学研究的新突破,包括人类嗅觉谜团被解开,激活自愈机能治疗肝炎,运用基因重组或剔除基因治疗癌症获重大进展等.     

噬菌体展示禽流感病毒抗原变异性基因片段文库的构建

构建T7噬菌体展示禽流感病毒抗原变异性基因片段文库. 首先, 从Gene Bank中查找筛选禽流感病毒抗原变异性基因, 将其截短、 修饰、 简并后得到禽流感病毒抗原变异性基因微阵列. 其次, 将合成的禽流感病毒抗原变异性基因片段文库扩增、 酶切, 链接到双酶切后的T7噬菌体载体基因上, 构成重组噬菌体DNA. 最后, 重组噬菌体DNA经体外包装和扩增, 得到T7噬菌体展示文库, 并进行T7噬菌体展示文库滴度、 重组率和免疫活性测定. 实验结果表明, 从Gene Bank中查找、 筛选、 剪切和修饰共获得96 258条序列构建T7噬菌体展示文库, 原始文库滴度为3.6×107个菌落/mL, 重组率大于90%. 用禽流感病毒H5N1抗体进行捕获, 经聚合酶链式反应(PCR)鉴定, 得到理想目的条带, 证明噬菌体表面展示蛋白具有抗原活性, 可用于禽流感病毒感染患者的快速检测及抗原表位筛选.     

红霉素抗性基因ermE在链霉菌中的表达及抗性测定

红霉素抗性基因ermE编码一种甲基化酶，可以对50S核糖体亚基上的23SrRNA进行甲基化修饰．甲基化作用可能引起核糖体构型变化，阻碍红霉素与50S核糖体亚基的结合，从而使宿主获得抗性．研究中将来自红色糖多孢菌（Saccharopolyspora erythraea）的ermE基因克隆到链霉菌高拷贝表达栽体pUWL201和plJ6021上组成型启动子ermEp＊和硫链丝菌素诱导型启动子PfipA的下游，构建出了链霉菌表达质粒pKIM4，pKIM7和pKIM8．将pKIM4，pKIM7和pKIM8分别转入S．lividans链霉菌中，每种转化子都能表现出明显的红霉素抗性，并且ermE基因在TK64／pKIM8转化子中还实现了高效表达．     

白藜芦醇合酶基因的克隆及对毕赤酵母的转化

目的建立白藜芦醇合酶基因的毕赤酵母表达系统。方法通过PCR、限制性内切酶消化、连接、电激等方法,构建表达载体,转化毕赤酵母GS115。结果从葡萄基因组DNA中扩增得到了 1 200 bp目的基因,并克隆至pBS-T栽体;成功构建了表达载体pPIC3．5K／RS;目的基因成功整合进毕赤酵母GS115基因组中。测序及PCR鉴定证明,白藜芦醇合酶基因的毕赤酵母表达系统建立成功。结论所得方法无需高质量的RNA,从而降低了试验条件,达到了快速简便的目的。     

二十四元大环内酯生物合成研究进展

二十四元大环内酯Macrolatins对大部分革兰氏阳性菌和阴性菌具有显著抑制活性,在疾病治疗、农业病虫害防治等领域具有潜在的应用价值。但野生菌株代谢产生的二十四元大环内酯产量较低,不利于该类化合物的进一步研究。基于此,本文介绍了二十四元大环内酯生物合成基因簇、基因簇重构、工程菌株构建和发酵优化方面取得的研究成果,简要分析二十四元大环内酯生物合成所面临困境以及下一步研究应该重点关注的方向,为其进一步研究和开发利用提供参考依据。