铜绿假单胞菌中pmpR基因对Ⅲ型分泌系统的调节

铜绿假单胞菌中的Ⅲ型分泌系统(type Ⅲ secretion system,T3SS)与其致病性密切相关.已有研究表明,Ⅲ型分泌系统受群体感应系统Rhl系统的负调节,而喹诺酮系统(PQS)又正调节Rhl系统.前期的研究中我们获得了1个对PQS系统起负调控的调节子PmpR.综合它们之间的相互关系,本研究探讨了pmpR基因与Ⅲ型分泌系统的关系.结果表明,T3SS中的相关基因exoS,exoT,exoY和exsD在pmpR基因突变体中的表达明显增强.EMSA实验结果表明,PmpR蛋白并不能与Ⅲ型分泌系统基因启动子相结合,说明PmpR对T3SS可能起间接调节.此外,PQS系统对Ⅲ型分泌系统也起负调节.由上述结果可知,pmpR基因不可能通过PQS系统来调节T3SS系统,其调节途径中可能还存在着一些未知蛋白介导这种关系.     

利用酵母双杂交系统研究斯氏假单胞菌固氮调节蛋白NifL和NifA的相互作用

固氮斯氏假单胞菌A1501(Pseudomonasstutzeri,原称粪产碱菌A1501)于1980年分离自中国南方水稻田,能紧密结合于宿主植物的根表或侵入根内进行生长繁殖和固氮作用,但化合态氮和氧的存在限制了联合固氮效率.本实验室已从该菌中克隆了DNA片段大小为30kb,包含完整nifLA-like基因的ni     

胞内共生菌Wolbachia内噬菌体相关尾蛋白基因的分子克隆及特征分析

Wolbachia是一种广泛存在于各种节肢动物体内经母系细胞质遗传的胞内共生菌。它能够改变宿主的生殖和发育行为，引起细胞质不亲和（cytoplasmic incompatibility,CI)、孤雌生殖、雌性化和雄性致死等现象，但是其间的分子生物学机理迄今尚不清楚。采用RDA（representational difference analysis,代表性差异分析）和LM－PCR（ligation-mediated PCR)等方法，通过研究Wolbachia不同品系基因组之间的差异，从来自果蝇Drosophila melanogaster CantonS的Wolbachia(wMelCS)中克隆到了噬菌体相关尾蛋白基因prtp(phage-related tail protein)，同时从果蝇Drosophila melanogaster yw67c23中的Wolbachia(wMel)中克隆到了同源基因。通过研究prtp在不同Wolbachia品系间的表达，发现PrTP可能不直接参与CI过程。体外果蝇S2细胞的瞬时转染实验结果证明了prtp基因内双向核定位序列（bipartite nuclear localization signal sequence,NLS)的功能，prtp基因的存在为噬菌体介导的基因水平转移（horizontal gene transfer,HGT)提供了直接证据，并提示其在Wolbachia的生殖特性中可能扮演重要的角色。     

在大肠杆菌和沙门氏菌中整合位点为tmRNA 的串联基因岛的模式和整合的时序性

tmRNA 是部分tRNA 和一小段mRNA 的结合体, 已被证明是作为基因水平转移产物之一的基因岛的整合位点. 我们通过序列比对和比较基因组学的方法确定了散布在肠杆菌科的13 个属中整合位点为tmRNA的68 个基因岛, 其中53 个基因岛属于大肠杆菌(Escherichia coli)和沙门氏菌(Salmonella enterica). 在这53 个基因岛中, S. enterica subsp. enterica serovar Agona str. SL483 等8 个基因组, E. coli S88 和E. coli O55:H7 str. CB9615 中发现了2 个及以上连续的基因岛, 即形成了串联基因岛. 其中, S. enterica subsp. enterica serovar Typhimurium SL1344 中发现在该位点有3 个连续的基因岛组成的串联基因岛. 通过在大肠杆菌和沙门氏菌已测序的基因组中分析整合位点为tmRNA 的可变区, 发现大多数的基因组除了在可变区中包括了基因岛区之外, 还有一段残余的可变区. 确定了串联基因岛进入基因组的时间顺序, 即远离tmRNA 的基因岛先于靠近tmRNA 的基因岛整合进入该基因组中. 上述的基因岛中整合酶主要有3 种类型, 分别是HP1 整合酶, PhiCTX 整合酶和P4 整合酶, 以P4 整合酶所占的比例最多. 在串联基因岛中, 远离tmRNA 的基因岛中的整合酶是P4 整合酶, 其次是PhiCTX 整合酶,最靠近tmRNA 的基因岛所用的整合酶是HP1 整合酶, 由此可以得出tmRNA 是研究串联基因岛的遗传与进化的重要位点的结论.     

固氮斯氏假单胞菌四碳二羧酸转移酶DctPQM的跨膜结构分析与功能研究

固氮斯氏假单胞菌(Pseudomonas stutzeri)A1501四碳二羧酸转移酶系由dctPQM基因编码. 基因序列和结构分析表明, dctP, dctQ和dctM紧密连锁, 并在核苷酸和氨基酸水平上与自生固氮菌棕色固氮菌的四碳二羧酸结合蛋白基因dctP和转运蛋白基因dctQM高度同源. 经分析表明, DctP不含跨膜区, DctQ包含5个跨膜区, DctM包含12个跨膜区. 为验证四碳二羧酸转运系统对固氮能力的增强作用, 将含有完整dctPQM基因的DNA片段连接在自杀性转移质粒载体pSZ21的Tn5转座区域中, 获得重组质粒pSZY6. 采用三亲接合方法, 经Tn5转座作用将dctPQM基因随机插入到野生型菌株A1501的染色体上, 构建了重组菌株A-142. 经nptⅡ基因的PCR扩增实验证明, 该重组菌株确实携带了额外拷贝的dct结构基因. 该重组菌株以不同浓度的琥珀酸、延胡索酸和苹果酸(20, 10和5 mmol/ L)为惟一碳源生长时, 其固氮活性均明显高于野生型菌株A1501, 表明额外拷贝的四碳二羧酸转移酶系编码基因dctPQM能增强受体菌的固氮能力.     

T-DNA插入稻瘟病菌Gγ亚基基因启动子的突变体A1-412丧失形成附着胞、穿透和致病能力

用TAIL-PCR的方法获得了A1-412突变体的T-DNA侧翼基因组序列, 测序结果表明, 外源T-DNA插入到稻瘟病菌G蛋白γ亚基基因MGG1 (Magnaporthe grisea G protein Gamma亚基)的启动子区域. MGG1编码93个氨基酸, 具有典型的G蛋白γ亚基结构域(GGL)和C末端CAAX框, 并与其他丝状真菌G蛋白γ亚基有较高的一致性. 外加cAMP能诱导部分A1-412分生孢子形成附着胞, 但这些附着胞的形态不正常, 不能穿透洋葱内表皮或水稻叶片. 另外, A1-412与相对应交配型的菌株杂交时几乎不产生子囊壳. 将MGG1基因重新导入A1-412突变体可部分恢复上述表型. 这些结果表明, G蛋白γ亚基MGG1可能涉及稻瘟病菌形态分化、有性生殖、致病性等方面的调节作用.