细菌表面镀镍的透射电子显微镜与原子力显微镜表征

近年来微生物细胞由于尺寸小、几何外形标准多样和资源丰富等特点成为制备金属纳米结构或材料极具吸引力的生物模板. 以典型的革兰氏阴性菌——大肠杆菌为模板通过无电子化学镀成功制备了具有标准杆状外形的表面镀镍的纳米金属材料, 并利用原子力显微镜和透射电子显微镜对化学镀镍前后的大肠杆菌作了形貌学上的表征、测量与对比. 结果显示, 空白对照菌表面平整光滑并在云母基底表面表现出较显著的铺展效应; 经过活化和化学镀镍后的菌细胞表面粗糙度明显增大, 并在基本保持原有菌模板外形的基础上, 其高宽比有所增大. 超薄切片结果表明, 菌细胞表面的金属镍镀层分布均匀, 其厚度处于纳米量级.     

在大肠杆菌中产生抗体

细菌基因技术利用大肠杆菌作为表达宿主,使之成为产生抗体分子的工厂。由于大肠杆菌易于操作,大大促进了抗原结合穴和抗体骨架的抗体工程。由于大肠杆菌的转化和转染效率高,可进行随机诱变实验和构建文库。由于大肠杆菌生长迅速、易于发酵,可以快速、大规模地生产抗体片段(这也是结构研究的前提),而利用大肠杆菌的代谢特点可以容易地将同位素标记到抗体蛋白上,并且也可以设计代谢筛选方案来筛选结合的和催化的抗体. 我们和贝特(Better)等独立地发展了一种抗体表达系统,既具有抗体在天然状态下表达又具有在大肠     

一个可在大肠杆菌和链霉菌之间进行属间接合转移的柯斯质粒

利用柯斯质粒载体在大肠杆菌中克隆和分析链霉菌基因簇的方法和技术已有很大发展,已构建了不少链霉菌-大肠杆菌双功能柯斯载体.利用这种载体固然可以把链霉菌的基因文库构建在大肠杆菌中并可方便地进行克隆片段的结构分析,但要通过转化把克隆的大片段DNA 转回到链霉菌中来进行功能分析常常遇到不少障碍,最近发展起来的质粒在大肠杆菌和链霉菌之间进行属间接合转移的方法,则解决了外源DNA导入许多链霉菌菌种的疑难问题,使得DNA的克隆和分析工作能够方便地在大肠杆菌中完成     

人G-CSF突变体cDNA在大肠杆菌中的高效表达

人粒细胞生长因子(hG-CSF)应用前景非常广阔,它对于治疗各种原因引起的粒细胞减少症具有显著疗效.利用基因工程技术生产是大量获取有药用价值hG-CSF的一条重要途径.国外文献报道,由于自身结构特点,hG-CSF天然cDNA在大肠杆菌中很难获得高效表达,因此,构建其突变体,并在不同启动子控制下进行表达研究,以期实现其在大肠杆菌中的高效表达是hG-CSF基因工程研究的核心课题.     

中国科学院有机化学研究所最近几年来的工作

生物化学研究方面:我们研究了橘霉素的制菌作用,金霉素的抗生作用和鏈霉素对于链霉素依赖性的大肠杆菌作用的机制。关于橘霉素的抗生作用方式,曾研究了橘霉素对于动物組織细胞、金色葡萄球菌和大肠杆菌的呼吸作用及对于細胞酶的作用,并証明了琥珀酸氧化酶系对于橘霉素最为敏感。抑制的主要对象可能是琥珀酸氧化酶系的“中間联系因素”。关于金霉素的抗生作用机制,我們的研究結果指出,金霉素抑制了氮的氧化同化。目前我們在研究:1.金霉素对于貧氮大肠杆菌从氨产生核酸与蛋白     

动物蛋白质的产生菌——遗传工程现在已能使每个细菌生产多达10万个巨大的动物蛋白分子

最近这几年,高等机体的一些基因被引入到大肠杆菌(E.Coli)细菌内,并在细菌里进行“无性繁殖”,就是说与细菌的遗传物质整合在一起。这样被插入的基因在细菌环境内自身一般不制造它们在天然环境中产生的蛋白质。因此,如果人们想把这些携带着外来基因的细菌转变成为合成蛋白质的小型工厂,关键在于强使它们表达传递给它们的信息。要     

大肠杆菌合成中链脂肪酸研究进展

中链脂肪酸(medium-chain fatty acids, MCFAs)及其衍生化学品在能源、医药、化工等诸多领域具有重要的应用价值.微生物发酵生产MCFAs是一条绿色、可持续的路线.大肠杆菌(Escherichia coli)可利用天然脂肪酸合成(fatty acid biosynthesis, FAB)路径和逆向β氧化(reversedβ-oxidation, RBO)路径合成MCFAs. MCFAs生产存在链长难控制、合成效率低、细胞损伤大等问题.近年来,工程大肠杆菌合成MCFAs取得了重大进展.通过链长控制蛋白的筛选与改造, MCFAs合成特异性得以提高;通过增加前体供应和强化产物释放,对合成路径进行“推-拉”, MCFAs合成效率得以改善;通过膜工程改造、应激响应调控及适应性进化,工程菌株对MCFAs的耐受性得以增强.本文基于大肠杆菌合成MCFAs的两种路径,系统综述了近年来控制产物链长、优化合成路径和增强细胞耐受的工程化策略,并展望了后续改善MCFAs合成的研究方向.     

苜蓿中华根瘤菌(Sinorhizobium meliloti)中两个gcvA基因的鉴定及其特性

GcvA蛋白是LysR转录因子家族成员, 在大肠杆菌(Escherichia coli)中, 它激活编码裂解甘氨酸酶系(GCV)操纵子(gcvTHP)的表达, 这一过程受甘氨酸诱导. 在以前的工作中, 我们分别突变了苜蓿中华根瘤菌(Sinorhizobium meliloti)中90个LysR家族转录因子, 并鉴定了突变株的表型. 本研究证明了苜蓿中华根瘤菌基因组中存在2个gcvA基因gcvA1和gcvA2; 苜蓿中华根瘤菌gcvTHP操纵子的充分激活需要它们的同时存在. gcvA1对gcvTHP操纵子的激活需要甘氨酸诱导, 而gcvA2对gcvTHP操纵子的激活则不需要甘氨酸诱导, 推测苜蓿中华根瘤菌中gcvTHP表达的调控机制与大肠杆菌中的不同. 进化分析显示, 很多原细菌中都存在GcvA蛋白, 而苜蓿中华根瘤菌的GcvA1和GcvA2与大肠杆菌的GcvA的亲缘关系很远, 这也许可以解释它们gcvTHP表达调控模式的不同. 研究结果为LysR基因家族的功能提供了新的线索.     

经ibeB基因转染的鼠胚胎干细胞分化的研究

ibeB是一个致脑膜炎大肠杆菌K1株中参与大肠杆菌侵袭人脑微血管内皮细胞的基因. 以ibeB基因转染鼠胚胎干细胞, 结果表明, 大肠杆菌脑微血管内皮细胞侵袭蛋白IbeB不但具有“侵袭”功能, 而且可诱导真核细胞向神经样细胞分化, 经ibeB基因稳定转染的鼠胚胎干细胞能特异性表达神经前体细胞标志分子——nestin. GFP标记的活细胞观察显示外源性IbeB蛋白定位于细胞核. 上述结果提示ibeB基因可能在调控nestin表达过程中发挥功能, 这为研究nestin基因的表达调控提供了资料.     

塑化剂之毒猛于虎——中国食品安全问题任重道远

在最近让整个欧盟都不得安生的大肠杆菌病毒蔓延和台湾饮料惊爆塑化剂这两个震惊世界的危机中,接踵传来一好一坏两个消息.好消息是,中德科学家联手攻关,基本搞清了在德国汉堡中发现的大肠杆菌病毒的内在机制.受到包括世界卫生组织在内的全球性好评.世界卫生组织专门机构的负责人与欧盟卫生官员一致表示,中国已成为破译并帮助应对欧洲急性肠道病疫情的重要参与方,对应对这场危机做出了令人印象深刻的贡献.坏消息是,据新华社报道,自台湾发生塑化剂事件后,大陆食品安全管理机构对全国多个省市的多种食品饮料进行了大面积抽检排查,截至2011年6月12日,已在4家企业8个样品中检出塑化剂类物质,它们是:广州市美益香料有限公司生产的番石榴香精、广东省江门高迪食品有限公司生产的绿茶粉、液态酥油和蛋牛奶香油、江门市展旺食品有限公司生产的糕点和杭州溢香源生物科技有限公司生产的桂花香精、绿茶香精、杏仁香精等.其销往广东、新疆、河南等14家企业的产品已被控制.广东省东莞市昱延食品有限公司,因生产含有塑化剂的食品添加剂被查封,对涉案的4名犯罪嫌疑人已采取刑事强制措施.     

干了这杯大肠杆菌

正在一项看起来有点疯狂的实验中,每位志愿者都被要求喝下了一杯特制的含有肠毒性大肠杆菌的水。科学家想通过这个实验验证了肠毒性大肠杆菌感染和血型之间的关系。大多数大肠杆菌对人类基本无害,但肠毒性大肠杆菌会造成严重腹泻。全球每年由肠毒性大肠杆菌引起的腹泻多达数百万例,主要发生在卫生条件较差的地区。对于老人和儿童来说,严     

以大肠杆菌为参照基因组的比较基因组学系统的建立

随着人类基因组计划及其他测序工作的顺利进行, 人们已经得到了大量的基因序列. 阐明这些序列的功能和意义成为功能基因组学的主要任务. 我们以大肠杆菌E. coli为参照基因组, 利用已公开基因组数据的24种古细菌和真细菌蛋白质序列(可从ftp://ncbi. nlm.nih.gov/genbank/genomes/bacteria 下载), 建立了一个基于互联网的可查询的比较基因组学研究平台(http://202.116.74.121:8080/database.htm). 该平台可用于研究同源基因在古细菌、真细菌中的分布、进化, 以及进行功能预测, 也可以查询对各种属特异的基因, 是对NCBI的COGs系统的一个…     

进化生物学的“旁门左道”

一个已成为人们所熟知的进化生物学常识的理论认为,自然选择包含一个双重的过程:突变通过遗传而得以传递,而后适应环境的变异得以固定.在进化生物学领域中,有一件事似乎是独定的:遗传突变是一个持续的和随机的过程,不受外部环境的影响.然而,如果哈佛公共卫生学校的J.凯恩斯(John Cairns)等,用细菌——大肠杆菌所做的一些试验及他们的分析是正确的话,那么它将可能动摇整个基础.     

为细胞“编程”的启示

<正>生物学博士贾斯汀·帕哈拉和加拿大生物艺术家、MITMedia Lab研究员朱丽·勒高特,在北京中学生物实验室带领同学们利用神秘装备"Amino"完成了有趣的合成生物学实验。实验的基本思路是:往大肠杆菌里导入从海洋生物中获取的各种颜色的荧光蛋白基因。如果新的基因在大肠杆菌中获得表达,大肠杆菌就会呈现出不同的颜色,也就表明大肠杆菌"编程"成功。     

致病性大肠杆菌O157:H7的基本特性与基因组研究进展

大肠杆菌(Escherichia coll)是条件致病菌，在正常惰况下一般不致病。致病性菌株Escherichia coll O157：H7能够引起出血性肠炎，给人类带来严重危害。本简要介绍致病性大肠杆菌O157：H7的基本特性，着重从基因水平上对致病性大肠杆菌Escherichia coll O157：H7和非致病性大肠杆菌Escherichia collK—12的核酸序列比较后得到的有关大肠杆菌O157：H7致病性和毒力功能方面的结果作了简要的综述。     

可溶性人干细胞因子基因的克隆及表达

干细胞因子(SCF)是近年发现的一种新的细胞因子,该因子是c-kit原癌基因编码受体的配体,在机体造血等多种功能细胞的生长发育中起重要调控作用.国外临床前期和临床Ⅰ期的研究表明,SCF在治疗某些顽固性贫血,恢复放化疗后骨髓的造血机能及抗辐射损伤等方面具有潜在应用价值.本研究应用分子生物学技术,克隆了编码人可溶性SCF基因cDNA并在COS7细胞和大肠杆菌中成功地进行了表达,现报道如下.     

用高科技预防食品细菌感染

不久前,美国加利福尼亚州生产的菠菜因为沾染了大肠杆菌而导致流行疾病爆发,随后,又有好几个州发生了沙门氏菌中毒事件.在这些事件发生之前,美国俄克拉荷马州立大学的科学家便开始研究利用高科技预防食品细菌感染的方法,现在,这项研究已取得了不小的进展.     

耐辐射奇球菌RadA蛋白参与DNA损伤修复过程

RadA是一个高度保守的蛋白. 在古细菌中, RadA蛋白具有RecA类似的功能并在同源重组过程中起关键作用. 在大肠杆菌中, RadA蛋白也参与了同源重组和DNA损伤修复过程, 但远没有在古细菌中的功能那么重要. PSI-BLAST结果表明, 与古细菌以及真核细胞中RadA蛋白相比, 耐辐射奇球菌RadA蛋白和细菌中的RadA的相似性更高. 研究发现, 耐辐射奇球菌radA基因的突变增加了耐辐射奇球菌对γ射线和紫外线照射的敏感性, 但对过氧化氢氧化胁迫的抗性没有影响. 耐辐射奇球菌和大肠杆菌radA基因均能完全补偿突变体对γ射线和紫外线辐照的抗性. 进一步的结构域功能分析表明, 与radA突变体的抗性相比, 锌指结构域的缺失导致耐辐射奇球菌对γ射线和紫外线辐照更加敏感; 仅仅缺失Lon蛋白酶结构域的耐辐射奇球菌表现为比radA突变体略微更抗γ射线和紫外线辐照处理. 这些实验结果表明, 耐辐射奇球菌RadA蛋白的确参与了DNA损伤修复过程, 而且不同的结构域具有不同的功能.     

具有高比活性的新木聚糖酶XYNB的酶学性质研究及其编码基因的克隆和表达

纯化了橄榄绿链霉菌A1产生的胞外木聚糖酶XYNB, 并对其酶学性质进行了测定. XYNB具有优良的酶学性质, 最适pH为5.2, 最适温度为60℃, 比活性高达2869.78 U/mg, 对金属离子及EDTA和SDS等具有较好的抗性. 根据木聚糖酶成熟蛋白N端氨基酸序列测序结果设计引物, 克隆了此酶的成熟蛋白编码基因xynB. 基因全长576 bp, (G+C)含量为64.3%, 编码191个氨基酸, 理论分子量为20.839 kD, 是一种新的木聚糖酶基因. 构建了xynB表达载体并在大肠杆菌中得到了表达, 表达产物具有正常的生物学活性.     

λ噬菌体DNA复制起始的转录激活:体外系统的研究

通过构建重组质粒 ,将λ噬菌体DNA复制原点置于T7启动子控制之下 ,建立了依赖T7RNA聚合酶转录激活的λDNA复制体外纯酶系统 .这一系统的建立为阐明λDNA复制起始的转录激活的分子机理提供了条件 .同时表明 ,λDNA复制起始的转录激活不依赖大肠杆菌RNA聚合酶与复制蛋白之间的特异相互作用 .