核桃JrHSP20-1基因鉴定及温度胁迫响应功能分析

探讨核桃(Juglans regia)热激蛋白响应温度胁迫的分子调控机理,为核桃防寒工作等提供理论指导.通过对核桃‘香玲’转录组分析获得1个热激蛋白家族基因HSP20(命名为JrHSP20-1)的全长cDNA序列.采用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)技术分析在40,44,48,16,10,6℃胁迫下JrHSP20-1在核桃根、茎、叶中的表达.并将JrHSP20-1构建酵母表达载体PYES2-JrHSP20-1进行温度胁迫功能分析.结果显示,JrHSP20-1基因全长891bp,编码的蛋白分子量为33.57KD,含296个氨基酸,理论等电点为5.07.表达分析显示,JrHSP20-1在不同组织均有不同程度的表达;根中,44℃时JrHSP20-1被诱导为对照的2.3倍,48℃时达对照的74.5倍,10℃时被诱导为对照的12.0倍;茎中,48℃时上调最大为对照的300.2倍;叶中,在48℃和16℃胁迫下被诱导较高,分别为对照的82.1,53.8倍.酵母温度胁迫实验发现,在53℃和-20℃胁迫下,重组酵母INVSC1(pYES2-JrHSP20-1)的生命活力及恢复活性明显优于对照酵母INVSC1(pYES2).得出核桃JrHSP20-1基因的表达具有一定的组织特性,响应于温度胁迫诱导,且JrHSP20-1基因能有效提高转基因酵母对高温和低温的耐受力,表明JrHSP20-1基因是核桃抗寒耐高温的有效候选基因,为进一步研究JrHSP20-1的抗寒功能打下基础.     

酵母细胞表达金属硫蛋白对铅离子的吸附研究

根据人肝金属硫蛋白的基因序列,结合酿酒酵母菌密码子使用规律,改造并合成了可在酵母细胞内高效表达的金属硫蛋白基因,并将该基因转入酵母细胞内进行了表达.以野生型菌株为对照,初步测定了酿酒酵母INVSC1-mt菌株对pb2+的吸附作用.研究结果表明,金属硫蛋白基因的表达有助于提高酿酒酵母细胞对pb2的吸附作用,其最大吸附量比野生型菌株提高了11％.同时,酿酒酵母INVSC1-mt菌株吸附pb2+的速度较快,在30 min时,其吸附率就达到了96.03％,吸附量为5.76 mg/g湿重细胞.而野生型菌株至120 min时,其吸附率才达到90.44％.     

刚毛柽柳TheIF1A基因转入酵母的抗逆能力分析

翻译起始因子eIF1A基因是蛋白合成的重要调控因子之一,在一些植物中可能参与抗逆调控过程。为了研究刚毛柽柳TheIF1A基因是否参与抗逆过程,将TheIF1A基因插入酵母表达载体pYES2中构建成重组载体,转入酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)中获得重组型酵母,分别比较转TheIF1A基因酵母和转空载体对照酵母在山梨醇、H₂O₂、CdCl₂、CuSO₄、ZnCl₂、KCl、Na₂CO₃、MgCl₂、-20 ℃和53 ℃胁迫处理之后的存活能力。结果显示,TheIF1A基因能有效提高转基因酵母的抗干旱、盐碱、氧化、重金属及极端温度的能力,表明TheIF1A可能参与了柽柳多种抗逆调控过程。     

金黄色葡萄球菌功能蛋白的酵母表面展示

利用酿酒酵母表面展示系统,成功地将金黄色葡萄球菌功能蛋白ZZ锚定在酵母表面,并进一步用展示有蛋白ZZ的酵母细胞纯化出兔IgG.以pEZZ18为模板,通过PCR技术克隆了ZZ基因,将ZZ基因通过双酶切连接到穿梭载体pICAS,构建了酵母表面展示载体pICZZ,并将其转化至酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)MT8-1中.核酸电泳结果表明ZZ基因成功整合到了酵母基因组中.重组菌经培养,利用免疫荧光染色方法进行染色,显微镜观察表明ZZ蛋白已经展示在酵母细胞表面,流式细胞仪分析结果证实80.4%的酵母细胞表达了ZZ蛋白.利用展示有蛋白ZZ的酵母细胞吸附兔血清中的IgG,洗脱后进行十二烷基磺酸钠-聚丙烯酰胺电脉,并进行W estern blot免疫印迹,结果表明,此重组酵母细胞纯化的兔IgG比标样兔IgG纯度更高.     

采用反向PCR技术优化适合毕赤酵母表达的截短型HPV58型L1基因

目的:探讨利用反向聚合酶链反应(反向PCR)技术根据毕赤酵母偏爱密码子优化截短型人乳头瘤病毒58型(HPV58)L1基因的研究.方法:设计PCR引物扩增截短型HPV58L1目的基因,将其克隆入毕赤酵母分泌表达载体pPICZαC;测序并对目的基因进行序列分析;根据毕赤酵母偏爱密码子利用反向PCR技术设计引物对目的基因进行扩增.结果:扩增了截短型HPV58L1基因并将其克隆入毕赤酵母分泌表达载体pPICZαC中;根据毕赤酵母偏爱密码子优化了截短型HPV58L1基因.结论:成功构建经密码子优化截短型HPV58L1基因的毕赤酵母分泌表达载体pPICZαC-HPV58L1.     

rDNA介导的多拷贝整合表达载体的构建及其在酿酒酵母工业菌株中的应用

根据酵母整合质粒的设计要求,PCR扩增特定的2．2kb rDNA片段,并以此替换酿酒酵母(Saccharomyces cereristae)整合载体YIp5的URA3片段;在此基础上,引入G418抗性基因KanMX和酵母磷酸甘油激酶(phosphoglycerale kinase,PGK)组成型强启动子和终止子序列(PGKp-t),构建适合酿酒酵母工业菌株高拷贝整合表达载体pYMIKP,以细菌木糖异构酶(xylose isomerase,XI)基因xy/A为目标基因,通过载体pYMIKP引入到酵母工业菌株NAN-27中,酵母转化子在非选择培养条件下,连续生长50世代质粒稳定性为99．72％,目标基因高拷贝重组菌的木糖异构酶比酶活是对照菌株的67．2倍,达到0．672U／mg蛋白,实现了外源基因在酿酒酵母工业菌株中的稳定高效表达。     

酵母基因启动子序列结构与转录频率的关联性分析

分别基于Markov链模型、频率分析和加权Markov链模型分析k-mer(主要考虑k=6的情形)在DNA序列中的使用情况,并以此定义模糊相对熵度量2个DNA序列结构的差异程度.将转录频率较低的启动子序列作为对照,分析其它转录频率不同的酵母基因启动子序列与对照序列中k-mer隶属度的模糊相对熵的变化,发现基因转录频率与模糊相对熵存在线性正相关关系.一般地,转录频率相差越大的基因,其启动子序列结构的差异越明显.这提示酵母基因启动子序列结构与基因转录频率有一定关联性.与Markov链模型和频率分析法比较,加权Markov链模型的模糊相对熵能更有效地度量基因启动子序列结构的差异.     

植物GSTZ基因在毕赤酵母中的高效分泌表达

谷胱甘肽S-转移酶zeta类(GSTZ)是一种重要的多功能酶,与细胞生化代谢、环境净化等密切相关.将拟南芥、甘蓝型油菜"陕2B"和"垦C1"的GSTZ基因重组到表达载体pPIC9,电转化到毕赤酵母株GS115中,得到了分泌表达GSTZ酶的毕赤酵母工程菌株.甲醇诱导表达显示,最佳诱导时间在48～60 h,DCA-DC比活力为83.21～115.31 U/mg,GSTZ分泌量为25.71～42.90 U/mL.研究结果表明,植物GSTZ基因在毕赤酵母中的表达是高效的,为大规模发酵生产GSTZ奠定了基础.     

植酸酶基因在毕赤酵母中表达及表达酶性质研究

PCR扩增无花果曲霉 As3 .3 2 4的植酸酶基因 phy A ,测序分析表明 ,phy A 全长1 5 1 5 bp,其中 1 1 1个核苷酸为内含子序列 ,共编码 467个氨基酸 ,N端的 1 9个氨基酸为信号肽 ,序列中存在 1 0个潜在的 N-糖基化位点 .构建 phy A 的酵母转化载体 p PIC9K/phy A ,电击法转化毕赤酵母 GS1 1 5 ,获得植酸酶基因重组酵母菌 GS1 1 5 /phy A .其发酵酶活性比 As3 .3 2 4提高了 3 3倍 .GS1 1 5 /phy A 植酸酶作用 p H有两个峰值 ,分别为 2 .5和4.5 ,最适作用温度为 60℃ .与 As3 .3 2 4相比 ,重组毕赤酵母 GS1 1 5 /phy A 植酸酶的热稳定性有显著提高 .     

Th2CysPrx基因提高酿酒酵母多种胁迫耐受性研究

【目的】过氧化还原蛋白是生物体调节体内氧化还原系统的一种重要蛋白质,在植物生长代谢中起重要作用。前期研究发现过表达刚毛柽柳Th2CysPrx基因的烟草和柽柳中4种抗氧化酶基因(ThGSTZ1、ThGPX、ThSOD和ThPOD)的表达水平上调, 转基因植株的NaCl胁迫耐受性提高。本实验探究Th2CysPrx基因除了响应NaCl胁迫应答,是否还参与其他盐胁迫和其他胁迫的应答。 【方法】将Th2CysPrx构建到pYES2酵母表达载体上,转化到酿酒酵母INVSC1细胞中,分析比较重组酵母(pYES2-Th2CysPrx)和对照酵母(pYES2)细胞在各种非生物胁迫后的生长情况。【结果】过表达Th2CysPrx基因的重组酵母细胞在低温、KCl和LiCl胁迫后存活率与对照相比差异不显著;但H₂O₂、NaCl或NaHCO₃胁迫后酵母细胞的存活率显著提高。此外,高于0.5 mol/L山梨醇或高温(达到44 ℃),或低于质量分数0.007% CdCl₂胁迫后,过表达Th2CysPrx基因能显著提高重组酵母的细胞存活率。【结论】Th2CysPrx基因可以显著增强酵母细胞对NaCl和NaHCO₃胁迫的耐受能力,以及特定的渗透胁迫、高温胁迫、氧化胁迫和重金属胁迫的耐受能力,但对低温、KCl和LiCl胁迫耐受能力无明显影响。