嗜热菌Thermus thermophilus HB8铁硫簇合成途径中IscA和IscU蛋白的表达、纯化和功能研究

Fe-S簇可参与电子传递和基因调节等过程.实验以嗜热菌Thermus thermophilus HB8基因组为模板,通过PCR扩增获得Fe-S簇ISC系统生物合成途径中的IscA和IscU基因,并克隆连接到表达载体pET-28a（＋）上.重组质粒转化E.coli Rosetta（DE3）进行表达,用亲和层析纯化得到浓度和纯度都较高的IscA和IscU蛋白.SDS-PAGE分析,证实其分子量大小分别为13.7KD和14.8KD.实验确定IscA是单聚体,IscA上能形成铁硫簇,IscU上不能形成铁硫簇.在厌氧条件下,RNA的量能提高1.5倍,但是IscA和IscU的表达量都会降低,说明厌氧对这两个基因有损伤.     

氧化亚铁硫杆菌中磁小体形成相关基因mpsA在不同铁源刺激下的差异表达

为研究氧化亚铁硫杆菌(Acidithiobacillus ferrooxidans)在胞内形成的电子致密的磁性颗粒的相关基因,对氧化亚铁硫杆菌标准菌株ATCC23270的全基因组的生物信息学进行分析,在ATCC23270的全基因组上查找与趋磁细菌中mpsA基因的同源基因ORF1622,并对其进行保守结构域、氨基酸序列比对以及蛋白质同源性分析.利用反转录PCR技术从转录水平研究mpsA基因在硫培养条件下分别用20 mmol/L FeCl_3和FeSO_4·7H_2O刺激时的差异表达以验证它们在磁小体形成过程中的作用.研究结果表明:ORF1622编码的蛋白含有PRK05724结构域,与mpsA序列相同度为48%,与acetyl-CoA carboxylase carboxyltransferase subunit alpha同源;氧化亚铁硫杆菌中的mpsA基冈在转录层面的表达与亚铁有直接关系,并且氧化亚铁硫杆菌仅在亚铁培养下生成磁小体,因此,它与氧化亚铁硫杆菌中磁小体的形成相关.     

嗜热菌铁硫簇合成途径中SufB、SufC和SufD蛋白的表达、纯化及其功能初步研究

铁硫簇广泛存在于各种生物中,参与电子传递、底物结合和激活、基因表达和调控等重要功能.本文利用嗜热菌Thermus thermophilus HB8研究铁硫簇合成SUF系统中的三个关键蛋白SufB、SufC、SufD.以HB8的基因组为模板,通过PCR技术获得其sufB、sufC、sufD三个基因,随后构建了蛋白表达载体sufB-pET28a（＋）、sufC-pET28a（＋）、sufD-pGEX-6P-1,将其转入大肠杆菌Rosetta（DE3）进行蛋白表达,再利用亲和层析与凝胶过滤层析进行蛋白纯化.随后对SufB、SufC、SufD功能进行了初步研究,证明SufC对ATP具有亲和性,其亲和常数为15.2μmol/L;证明SufB与SufC在体外具有相互作用,并得到了复合体SufBC,为进一步探讨其作用机制奠定了基础.     

鱼腥藻PCC7120染色体基因对asr0757/alr0758的表达优化及其鉴定

NCBI预测鱼腥藻PCC7120染色体上的基因对asr0757/alr0758可能构成一个毒素-抗毒素系统.为研究其是否属于毒素-抗毒素系统家族,分别构建这两个基因的表达载体.用1.0 mM IPTG诱导重组菌表达,优化表达条件,并对表达出的蛋白进行纯化与western blot检测.SDS-PAGE结果显示：asr0757与alr0758在37℃下诱导6 h后,均成功诱导表达出目的蛋白asr0757(13.5 KD)和alr0758(17.9 KD).抗毒素表达量较好,毒素alr0758表达量较少.通过设置诱导时间梯度和IPTG浓度梯度优化毒素基因表达条件,优化结果显示：毒素基因alr0758在28℃,IPTG浓度为0.4 mM,诱导10 h时有最大表达量.蛋白纯化与western blot结果证实诱导表达的蛋白为目的蛋白.     

鱼腥藻PCC7120染色体MazEF同源基因对asr0757/alr0758的初步研究

鱼腥藻PCC7120染色体上的基因对asr0757/alr0758,经NCBI比对显示其与大肠杆菌中的毒素-抗毒素基因Maz EF具有较高的同源性,且具有毒素-抗毒素系统基因的保守遗传结构,为研究其是否属于Maz EF家族系统基因,构建同时含有asr0757和alr0758基因的双启动子选择性表达载体,先选择性诱导了该基因对的表达,再验证了其表达产物对细菌生长的影响.结果显示:成功诱导表达出了目的蛋白asr0757(13.5KD)和alr0758(17.5KD),当单独诱导asr0757基因表达时,细菌生长状况不受影响,单独诱导alr0758表达时细菌生长明显受到抑制,同时诱导asr0757和alr0758基因时细菌生长恢复正常,说明asr0757/alr0758构成具有生物功能的Maz EF家族系统基因对,具有毒性与抗毒性功能.     

丙型肝炎病毒截短型核心C区和NS_3区融合蛋白(C_8-NS_3)的原核表达

通过RT-PCR从HCV全长基因组中分别克隆HCV核心区和NS3非结构区的部分优势表面抗原的基因片段,运用重叠延伸PCR技术将它们拼接成融合基因,将融合基因再克隆到表达载体pTrcHis2 TOPO TA中,转化大肠杆菌Top10,阳性克隆经IPTG诱导融合蛋白的表达,表达产物经15%SDS-PAGE鉴定,重组蛋白经His标签纯化.经IPTG诱导可高效表达分子量约为14.4KD的融合抗原,重组蛋白主要以可溶性形式存在.经过纯化目的蛋白纯度达96.3%以上的,表达量约为550μg/mL.ELISA结果表明纯化蛋白具有良好的抗原性.     

不同盐浓度和光照强度对杜氏盐藻psbA基因表达的影响

利用半定量RT-PCR和实时荧光定量PCR研究不同浓度的NaCl和不同的光照强度条件下杜氏盐藻psbA基因的表达差异.结果显示,杜氏盐藻在2.5 mol NaCl的培养基中,其psbAmRNA的表达达到最高,与其它各组不同NaCl浓度(1.5 mol,2.0 mol,3.0 mol和4.0 mol)相比,差异显著(P0.05);高浓度的NaCl(4.0 mol)能明显抑制杜氏盐藻psbA基因的表达.此外,与暗培养相比,杜氏盐藻在3 000 lx和4 500 lx的条件下,psbA基因的表达量明显升高(P0.05),其中4500 lx光强下psbA表达量达到峰值.但高光强(8 000 lx)与暗培养相比,psbA基因的表达量无差异(P0.05).上述结果提示,高浓度的盐(4.0 mol)和高光强(8 000 lx)能明显抑制PsbA基因mRNA的表达;而适量浓度的盐和光照条件能促进PsbA基因mRNA的表达.     

Asn(n=2-12)团簇几何结构和电子性质的DFT研究

采用DFT(Dpensity-function theory)下的B3LYP方法研究了Asn(n=2-12)团簇的平衡几何结构,基态团簇的相对稳定性及电子性质.结果表明,n≥5时团簇易于形成四元环和五元环结构单元,从As6开始团簇的基态以层状结构居多.团簇的平均束缚能、离解能、能量二阶差分、前线轨道能级以及能隙均表明As2、As4和As8为幻数团簇.最后,计算分析了基态团簇的振动频率,红外和拉曼光谱以及极化率,得到As4拉曼光谱峰值对应的谐振频率与实验值符合较好.     

CO和O_2与Au_n~m簇相互作用的DFT研究(Ⅰ)

在B3LYP/LAN2DZ(+ECP)对金、6-311+G*基组对碳和氧水平下,对Aunm(n=3⁵,m=0,±1)簇及其CO在簇上发生单分子吸附几何进行全优化和振动分析。获得了与实验结果一致的基态Aunm簇结构,以及CO在相应各簇上形成吸附配合物AunCOm(n=35,m=0,±1)簇及其CO在簇上发生单分子吸附几何进行全优化和振动分析。获得了与实验结果一致的基态Aunm簇结构,以及CO在相应各簇上形成吸附配合物AunCOm(n=3⁵,m=0,±1)的最低能量结构和吸附能。通过对其结构、能量和振动分析,获得了CO与Aunm簇相互作用的性质和变化规律。结果表明,CO在Aun+上的吸附能比在相应中性和阴离子簇上大,其值随簇尺寸减小呈减小趋势,CO在组成较大的Aun-簇上的反应活性更高。     

包囊游仆虫包囊形成和解脱过程中微管蛋白基因表达的变化

采用干涉相差显微术和实时荧光定量PCR(Q-PCR)技术显示,腹毛类纤毛虫包囊游仆虫(Euplotes encysticus)包囊形成和解脱过程中,细胞微管胞器始终处于非装配及装配的功能活动状态,脱包囊过程中伸缩泡的运动对细胞充分吸水用于微管胞器的再装配及细胞运动起了关键的作用,细胞内α-、β-和γ-微管蛋白基因的表达量相伴发生变化.其中,微管胞器去分化时,细胞形成毛基体非吸收型包囊,细胞α-、β-和γ-微管蛋白基因的表达量整体呈现逐渐减少的趋势,其细胞微管蛋白基因的相对表达量从大到小依次是β-、α-和γ-微管蛋白基因,但α-、β-微管蛋白基因的起始拷贝数远大于后一种微管蛋白基因的表达量;微管胞器再分化时,伴随着伸缩泡的剧烈伸缩运动,口纤毛器和体纤毛器微管先后形成,细胞在包囊内做旋转运动并脱囊而出,迅速转化为营养细胞,期间细胞内α-、β-和γ-微管蛋白基因的表达量呈现从小到大增加的趋势,其微管蛋白基因的相对表达量从大到小依次是β-、α-和γ-微管蛋白基因,而前两种微管蛋白基因的起始拷贝数远大于后一种微管蛋白基因的表达量.结果表明,包囊游仆虫形成包囊和脱包囊过程中,伴随着皮层微管胞器的不同分化,细胞内α-、β-和γ-微管蛋白基因始终处于不同的功能活动状态,其中作为微管组织中心主要组分的γ-微管蛋白也始终处于不同的功能状态.     

OsmC基因在豌豆根瘤菌抗氧化和共生中的功能

为研究OsmC基因在豌豆根瘤菌抗氧化和共生固氮中的功能,以豌豆根瘤菌RL3841的OsmC基因为研究对象,通过同源重组获得了OsmC基因突变株RLOsmC.结果表明:OsmC基因突变不影响豌豆根瘤菌的自生生长能力,但对无机氧化物H_2O_2和低浓度有机氧化物氢过氧化枯烯(CuOOH)都十分敏感.突变株RLOsmC感染豌豆宿主能形成红色有效根瘤,但是其固氮酶活降低了18.3%.OsmC基因的表达不受H_2O_2的诱导,但在7 d根瘤类菌体中表达量显著上调.表明根瘤菌OsmC基因在共生和抗氧化功能中发挥了重要的作用.     

基于邻域互信息和自组织映射的特征基因选取

针对基因表达谱数据的高维度、低样本和连续型等特点,提出一种结合邻域互信息和自组织映射进行特征基因选取的方法.首先提出一种改进的Relief算法,对基因进行排序生成候选特征集合;然后提出基于邻域互信息的自组织映射算法对生成的候选特征基因进行聚类;最后利用提出的属性重要性系数从每一类簇中选择代表基因组成特征基因子集.实验结果表明,该方法可以快速有效地选取肿瘤特征基因,能获得较好的分类结果.     

基于邻域互信息和自组织映射的特征基因选取

针对基因表达谱数据的高维度、低样本和连续型等特点,提出一种结合邻域互信息和自组织映射进行特征基因选取的方法.首先提出一种改进的Relief算法,对基因进行排序生成候选特征集合;然后提出基于邻域互信息的自组织映射算法对生成的候选特征基因进行聚类;最后利用提出的属性重要性系数从每一类簇中选择代表基因组成特征基因子集.实验结果表明,该方法可以快速有效地选取肿瘤特征基因,能获得较好的分类结果.     

中药防风对胃癌SGC-7901细胞生长及基因表达的研究

目的 研究中药防风对胃癌SGC-7901细胞生长及基因表达的影响.方法 应用集落形成实验、MTT实验及电子显微镜技术观察了防风对SGC-7901细胞生长的影响;应用免疫组织化学染色技术研究防风对SGC-7901细胞基因表达的影响.结果 防风对SGC-7901细胞的生长曲线、集落形成有明显的抑制作用,其抑制作用与防风的浓度和时间呈正相关关系,其IC50值为24g/mL.防风能使SGC-7901细胞p16和p21编码基因的蛋白表达上调,PCNA,C-Met编码基因的蛋白表达下调.结论 防风能抑制SGC-7901细胞生长;防风可使SGC-7901细胞的p16,p21,PCNA,C-Met表达改变.这些结果 为防风在临床上的进一步应用提供了理论依据.     

猪Motilin和Ghrelin基因克隆及其真核载体的构建与体外表达

目的:克隆Motilin和ghrelin基因,构建表达Motilin的pDsRed-Express-motilin载体和表达ghrelin的pEGFP-ghrelin载体,并检测它们能否在真核细胞中表达及表达量的变化。方法:用RT-PCR方法分别从猪小肠和胃的cDNA上扩Motilin和ghrelin基因片段,并分别克隆到pDsRed-Express-N1载体和pEGFP-N1载体上,用脂质体法转染RIBS2细胞系(来自于肾),并用半定量RT-PCR和荧光成像法检测目的基因的表达。结果:构建了表达Motilin的pDsRed-Express-motilin和表达ghrelin基因的pEGFP-ghrelin载体,并能在真核细胞中超表达目的基因,为进一步相关研究提供了实验基础。     

pEGX-4T-2/NAP1融合蛋白的原核表达及鉴定

以鼻咽组织cDNA为模板,PCR扩增NAP1基因编码区,PCR产物克隆入pUCm-T载体,筛选阳性克隆. 构建NAP1基因编码区的原核表达载体pEGX-4T-2/ NAP1,转化大肠杆菌BL21. 经IPTG诱导表达后,在不同时段收集菌体,提取细菌的全部蛋白. 经12%SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳检测,发现细菌全蛋白中在35 KD～36 KD处多出一条明显条带. 用兔抗人NAP1多克隆抗体,利用Western Blotting对该融合蛋白的表达进行了鉴定,NAP1基因的融合蛋白表达成功,为制备NAP1单克隆抗体和获得有生物活性的NAP1蛋白,进一步研究NAP1蛋白的功能奠定了基础.     

甜菜夜蛾多核壳型核型多角体病毒vp39基因的克隆与表达

参照苜宿银纹夜蛾核型多角体病毒（AcMNPV)衣壳蛋白基因vp39的序列设计引物,采用PCR技术扩增了甜菜夜蛾核型多角体病毒的约1．3kb片段,通过将片段亚克隆至原核表达载体pET-28构建出重组表达质粒pET-Se39,以pET-Se39转化E.coli BL21。经IPTG诱导后,SeMNPVvp39基因高效表达,SDS－PAGE分析显示表达产物的分子量为39KD,并且表达量在IPTG诱导4h达到最高水平。／     

结核分枝杆菌Rv2626c基因的表达、纯化和鉴定

克隆结核分枝杆菌Rv2626c基因,构建其原核表达载体,并进行表达、纯化及鉴定.采用聚合酶链反应(PCR)方法从结核分枝杆菌H37Rv基因组中扩增出Rv2626c基因片段,克隆入pMD18-T载体,序列测定正确后亚克隆入原核表达载体pPro-EXHTb,转化入E.Coli DH5α,经IPTG诱导表达,SDS-PAGE分析后与抗His单抗进行Western-blot,以Ni-NTA亲和层析纯化目的蛋白.PCR扩增获得的目的基因为432bp,与预期大小一致,测序与Genebank公布的基因序列完全一致.成功构建原核表达载体pPro-EXHTb-2626c,转化E.Coli DH5α后能特异性表达目的蛋白,大小约16KD,与理论值相一致.蛋白可溶性分析表明该蛋白主要以可溶性方式存在,纯化蛋白经Western-blot鉴定有特异性反应条带.成功构建结核分枝杆菌Rv2626c原核表达载体pPro-EXHTb-2626c,并获得纯化的目的蛋白,为研究新型结核疫苗的靶抗原奠定了基础.     

Jab1基因的RNAi对乳腺癌MCF-7细胞增殖和迁移的影响

为探讨Jab1基因在乳腺癌细胞中的生物学功能,进一步揭示其作用的分子机制.首先在乳腺癌细胞MCF-7中,成功建立了慢病毒介导的Jab1基因的RNAi系统,并通过CCK8细胞增殖实验和细胞划痕实验证实Jab1基因表达的干扰使得MCF-7细胞的增殖和迁移发生显著的下降,细胞周期分析表明,干扰Jab1的表达能增加MCF-7细胞sub G1期的比例,诱导凋亡;此外,通过RT-PCR和Western blot实验首次发现Jab1能调控TBHS1的表达,添加甲基化转移酶抑制剂5-Aza-dC能抑制Jab1表达干扰介导的THBS1表达下调,提示Jab1可通过甲基化的表观遗传学途径调控THBS1基因的表达.     

茎瘤芥根和茎组织转录组比较分析

茎瘤芥是十字花科芸薹属植物的变种.本研究在前期的转录组测序和数字基因表达谱(DGE)测序的基础上进一步对榨菜的根组织进行了测序和分析.通过高通量RNA-Seq测序我们获得了高质量的数字基因表达谱数据超过一千万条,其中有约71%能比对到参考基因序列上.我们将根组织的数字基因表达谱数据与榨菜瘤茎膨大过程中的3个时期的数字基因表达谱数据进行了比较,获得了共有的(3组差异表达基因的交集)差异表达基因共3594个,对这些差异表达基因的表达趋势可以分为8个簇.同时对这些差异基因进行代谢途径的功能注释,发现这些差异表达基因除了在光合作用相关的途径外,主要分布在细胞壁的合成、降解以及二级代谢如类黄酮代谢等途径方面.通过对榨菜根组织的转录组测序,我们筛选得到了部分榨菜根与茎的差异表达基因,这些基因可能与榨菜的瘤茎膨大有关.