新型马尔尼菲青霉菌Rho GTPase激活因子的RNAi研究

为探讨马尔尼菲青霉菌RhoGTPaSe激活因子基因的功能,构建了以xylP为启动子,靶基因正反双向序列被550bp gus序列隔开的干扰该基因表达的载体pCB309A-XRGT．利用根癌农杆菌的介导转化马尔尼菲青霉菌,并以博莱霉素抗性筛选;实时定量PCR（Real-time quantitative PCR）检测发现该载体的干扰效率达83％,Rho GTPase激活因子基因的表达受干扰后,马尔尼菲青霉菌的菌丝生长受到抑制,菌落也较野生型及对照菌株显著变小．     

红树林土壤微生物模块化聚酮合酶基因(簇)及其多样性研究

聚酮类化合物(Polyketide)是一类重要的具有药用价值的生物活性分子.通过宏基因组学技术获得了红树林土壤微生物中模块化聚酮合酶(Polyketide Synthase,PKS)基因(簇),并对其多样性进行了研究.首先构建了该红树林土壤微生物的16SrDNA文库,初步分析了红树林土壤样本的细菌群落组成,发现许多菌群曾经被报道存在PKS基因簇,约占整个细菌群落的75%.利用相关菌群的PKS酮基合成酶结构域(Ketosynthase,KS)的保守区域序列信息设计简并引物,并构建了KS DNA序列文库.经测序获得131条新型KS序列,该结果表明红树林土壤微生物中蕴含了许多新型的聚酮类化合物合成酶.为了进一步获得聚酮合酶基因(簇),我们通过土壤微生物宏基因组Cosmid文库的构建与筛选,得到了13个属于trans-AT PKS,cis-AT PKS,NRPS/PKS Hybrid等类型的聚酮合酶的基因(簇),并通过构建KS序列的系统进化树分析了样本中聚酮合酶的多样性组成.     

真菌聚酮合酶分类进展及其应用

概述了真菌聚酮合酶几种有代表性的新分类,这些分类对于进一步认识、改造和利用真菌聚酮合酶以及开发真菌聚酮化合物资源等方面具有重要意义。     

具有抗农作物病原真菌活性链霉菌Ⅰβ1菌株的筛选鉴定及其聚酮合酶基因分析

从土壤中筛选出一株具有抗农作物病原真菌活性链霉菌,命名为Ⅰβ1.根据生理生化特性对其进行了鉴定及16S rRNA基因序列同源性比对,分析了该菌株的发酵滤液抑菌稳定性和聚酮合酶基因.结果表明:该菌株初步鉴定为链霉菌属,Ⅰβ1菌株发酵滤液在温度为-20~55℃,紫外线照射10~30 min,pH为1.0~9.0条件下均较稳定,聚酮合酶基因在其系统分类上与Streptomyces noursei ATCC 11455制霉菌素生物合成基因簇的聚酮合酶基因分枝较近.     

马尔尼菲青霉菌药靶基因发掘与利用

随着免疫抑制剂、深度化疗、广谱抗生素等的广泛应用,真菌感染尤其是条件致病真菌感染在艾滋病、恶性肿瘤等病人中发病率日趋升高,成为艾滋病、恶性肿瘤等患者的主要致死因素。其中马尔尼菲青霉菌感染已被公议是艾滋病指征之一。本文论述了马尔尼菲青霉菌药靶基因发掘与利用。     

海洋灰绿曲霉聚酮合酶基因的克隆与序列分析

为了研究海洋灰绿曲霉中抗肿瘤聚酮化合物灰绿霉素A的生物合成机制,需获得相关的聚酮合酶基因簇。根据灰绿霉素A合成途径推断,该化合物母核由非还原型PKS(NR-PKS)催化合成,本文使用LC系列简并引物得到灰绿曲霉中NR-PKS基因片段,再通过基因走读技术得到22.8kb的DNA序列,其含有7个完整的开放阅读框。通过BLAST分析,序列中包含1个NRPKS编码基因,全长8 451bp,命名为Agpks1。AgPks1与烟曲霉PksP、黑曲霉Alb1有很高的同源性。该工作对研究Agpks1对灰绿霉素A或其他聚酮产物合成的催化机制具有重要意义。     

金钗石斛查尔酮合酶基因的生物信息学分析

利用生物信息学工具及方法对金钗石斛查尔酮合成酶基因进行分析。结果显示,金钗石斛查尔酮合酶基因(DnCHS)完整的CDS为1 188 bp,共编码395个氨基酸,蛋白分子量为43.10 kD,理论等电点为6.22,且该蛋白为亲水性蛋白,不存在信号肽,很可能定位在细胞质中。同时,蛋白质二级和三级结构的分析表明,DnCHS蛋白由33.92%的α螺旋,8.35%的延伸链以及57.72%的无规则卷曲组成。系统进化分析显示,DnCHS与红掌的亲缘关系最近。     

花椰菜查尔酮合酶基因的克隆及功能分析

基于同源序列克隆技术,从花椰菜中克隆了查尔酮合酶(chalcone synthase;CHS)基因cDNA全长,将该基因成功转入花椰菜,经过Basta抗性筛选,PCR鉴定,得到7株花椰菜转基因过表达阳性植株.转基因花椰菜的核盘菌胁迫分析显示,与对照花椰菜相比,在病原胁迫的不同时期,转基因植株中BoCHS基因的表达量显著上升,且随着胁迫时间的增加,该基因表达量均增高,且在36 h时达到最大值,表明转基因花椰菜通过过量表达CHS来增强自身对菌核病的抗性,使植株对菌核病的抗性明显增强.与查尔酮合酶在油菜、向日葵、烟草等中的抗病作用一致,表明花椰菜BoCHS基因也是抗菌核病的重要基因.     

利用RNAi技术鉴定哈茨木霉聚酮合酶基因pkst-1的功能

哈茨木霉(Trichoderma harzianum)是优良的生物防治真菌,能产生抗生性聚酮化合物(polyketides).目前没有关于催化木霉聚酮化合物合成的聚酮合成酶(polyketide synthase,PKS)的相关编码基因的报道,这限制了对聚酮化合物代谢合成途径的研究.该研究通过融合PCR技术获得哈茨木霉的聚酮合成酶pkst-1基因的编码区序列,成功构建了RNAi介导的pkst-1基因沉默表达载体,使pkst-1基因的表达量在mRNA水平上显著降低.pkst-1基因失活使转化子发酵液产生了类似基因敲除的抑菌效果,降低了哈茨木霉抑菌能力,研究表明pkst-1基因编码催化抗生性聚酮化合物合成的关键酶.此外,RNA干扰技术在研究中的成功应用为哈茨木霉或其它丝状真菌的次级代谢合成途径相关基因的功能鉴定提供新的研究思路.     

查尔酮合酶基因在植物防御反应中的调控作用

论述了查尔酮合酶基因(chs)在植物防御反应中与病原物的相互关系,探讨了与查尔酮合酶因诱导表达相关的顺式作用元件和反式作用因子及其DNA-蛋白质间的相互作用,阐明其在植物抗病性防御反应中的重要作用。     

三角褐指藻PPDK基因RNAi载体的构建和基因枪转化

三角褐指藻(Phaeodactylum tricornutum)的全基因组序列已经公布,为了把RNAi的技术应用于三角褐指藻的相关研究中,以C4途径关键酶丙酮酸磷酸二激酶基因(PPDK)为试验对象,构建了用于表达与PPDK部分序列同源的发夹RNA(hpRNA)的载体pPPDKi,并用基因枪方法成功将PPDKi和Zeocin抗性基因sh ble共转化到三角褐指藻细胞中.摸索出的较优基因枪转化的条件为:使用50%海水f/2培养基预培养的藻进行微粒轰击,轰击压力10.5 MPa,钨粉直径1.0 μm,轰击距离6.5 cm.PCR 检测结果表明,在Zeocin筛选的阳性藻株中约有60%同时整合了PPDKi序列.将其中6株共转化的转基因藻与野生型藻的生长速率进行比较,发现它们的生长受到4.6%～10.7%的抑制.这可能是PPDKi的表达影响了丙酮酸磷酸二激酶(PPDK)的活性,从而进一步影响了三角褐指藻的生长,但也有可能是外源片段的插入影响了其他基因的正常表达,导致细胞活动异常.