巴西固氮螺菌GlnB与NifA蛋白N端结构域的相互作用

巴西固氮螺菌(Azospirillum brasilense)可与多种重要作物联合固氮, 具有作为生物肥料的潜能. 固氮基因(nif)的转录激活蛋白NifA和PⅡ信号转导蛋白家族成员GlnB是参与该菌固氮调控的两个关键蛋白, 且NifA的活性调控依赖于GlnB. 研究结果表明, 在无氮条件下GlnB与NifA蛋白N端结构域存在相互作用, 且N端18和53位酪氨酸突变为苯丙氨酸的NifA与GlnB的互作增强. 研究还发现, NifA蛋白N端66~88位和165~176位氨基酸区域对于与GlnB蛋白的相互作用是必需的.     

几种固氮蓝藻的固氮酶活性及其某些特性

自1965年采用乙炔还原法在色谱仪上测定固氮生物的固氮能力之后,各种固氮生物的固氮作用得到了广泛的研究。在固氮蓝藻方面,有一些工作者测定了几种蓝藻的完整细胞和没有细胞的抽提液酶活性,以及其固氮酶的一些     

基因nifA经转座子Tn5整入阴沟肠杆菌E26及催娩克氏杆菌NG13基因组的试验

根际固氮细菌与禾谷类作物水稻、小麦、玉米等的联合固氮的研究表明,由于根际固氮细菌的活动而使植物有不同程度的增产。 先前已有报道丘元盛等及Yoo等分别分离到能与水稻联合固氮的阴沟肠杆菌(Enterobacter cloacae)E26和催娩克氏杆菌(Klebsiella oxytoca)NG13,这二株水稻根际固氮     

植物固氮研究新进展

植物固氮研究新进展有些植物——主要是豆科植物——可让农民们少费不少心、这些植物在它们的根部长有能够自己固氮的瘤，而其余的植物则必需要施肥。科学家们已经试验了多年——不过还没有成功——试图让非豆科植物也长出固氮瘤。然而，研究人员知道，豆科植物的这种本领...     

固态肿瘤中的融合基因

造成两个基因部分融合一起形成一个混合基因的突变，在血癌中比较常见，如今却在肺癌中发现了一个新的融合基因。据2007年8月2日的Nature杂志报导，索德（Soda）等发现染色体2P位点上基因的重排突变，激活为酪氨酸激酶编码的基因（ALK）。已知该酶是以加磷酸基到酪氨酸残基上的方式，调控其他蛋白质的活动。因该酶与许多癌症有关，所以阻止ALK激酶的活动，可有效治疗带有这种重排基因的癌症。     

中国生物固氮研究现状和展望

生物固氮是生命科学中的重大基础研究课题之一, 它在生产实际中发挥着重要作用: 为植物特别是粮食作物提供氮素、提高产量、降低化肥用量和生产成本、减少水土污染和疾病、防治土地荒漠化、建立生态平衡和促进农业可持续发展. 本文在介绍国际生物固氮研究进展的同时, 着重叙述了生物固氮研究取得的重大进展和成果: 收集了根瘤菌资源, 建立了最大的数据库, 修正和发展了国际上对根瘤菌的分类; 发现了固氮基因, 证实了克氏杆菌固氮基因操纵子的连锁性及正调控基因的调节机制和对氧、温度的敏感性; 发现苜蓿根瘤菌结瘤调控基因nodD3的产物对结瘤基因表达的启动不受宿主类黄酮的作用; 发现苜蓿根瘤菌的碳利用基因和固氮生物氮代射和碳代谢基因表达及其调节的偶联作用; 化学合成了根瘤菌的结瘤因子; 在固氮基因表达调节基础上, 构建了固氮基因工程菌株, 并在生产中得到应用; 提出了化学模拟固氮酶的结构和功能, 固氮酶活性中心的模型和合成了模型化合物, 受到了国际高度评价. 根据国际上研究的趋势并结合国内的研究进展, 提出了生物固氮研究的发展方向, 建议在联合(内生)固氮菌固氮基因调控及其提供氮素的作用, 根瘤菌与豆科植物共生结瘤固氮的信号传递和分子相互作用, 氮、碳代谢和固氮与光合作用的偶联与共生结瘤固氮中功能基因组学等方面展开积极研究.     

太阳能催化合成氨——固氮新途径的探索

固氮问题一直是现代科学界注目的课题,太阳能催化合成氨是一个新的固氮途径。可以预见,只要找到适当的材料制成固体器件,把植物光合作用原理与非生物的固氮研究结合起来必将成为现实。《太阳能催化合成氨》一文作者结合自己工作介绍了这方面的研究现状,颇有新意。     

自然界可能存在第二种固氮途径

近年来,发现了一些真核固氮生物,如红酵母(Rhodotorula sp.)、小球藻(Chlorococcus sp.)、卵囊藻(Oocystis sp.),报告者都以~(l5)N法测出其固氮能力,或在无氮培养基上培养,发现其含氮量提高。但一些实验室以乙炔还原法检测其固氮酶活,又否定了这些报道。那么,我们是否可以提出另外一种固氮途径,其固氮能力不能以乙块还原法测出呢?笔者对此设想如下: 在真核固氮生物中有一类氮的氧化酶,与电子传递链相联,可以把N_2氧化成NO甚至NO_2~-、NO_3~-。如果是NO,它以通过无机反应转变成NO_3~- 。虽然N_2的氧化需要能量,但与电子传递链相联是可以满足这一需要的。NO_3~-和NO_2~-被硝酸还原酶和亚硝酸还原酶转化成NH_4~+,从而被利用。这一过程粗略表示如下:     

紫云英根瘤的分子氢再利用与固氮活性

大部分的豆科根瘤都可将ATP支持的固氮反应所生成的分子氢释放出来。由于豆科根瘤系统的固氮受光合产物供应的限制,因此,豆科根瘤的放氢被认为是一种耗能过程,导致固氮功效下降。 少数经筛选的根瘤菌,其形成的根瘤由于具有催化吸收分子氢的氢酶系统,因此不释放出分子氢;亦由于吸氢酶回收利用了固氮反应所放出的大量氢气,所以这样的根瘤就更为有     

水稻根际固氮细菌的研究

水稻根际的固氮细菌活动颇为活跃,它的种类也很多,是一个潜在的氮肥来源,国内外都在进行广泛深入的探讨。我们从广东的水稻根际发现了一种新的有较强固氮能力的细菌,代号A-15。为革兰氏阴性杆菌,无脂肪粒,周生鞭毛。其性状特征符合于迄今未发现有固氮能力的产碱菌属。初步鉴定为粪产碱菌(Alcaligenes faccalis)。它是微好氧固氮菌,利用有机     

1,5-双(对甲(巠充)基苯氧基)-戊烷的合成

近年在英国报导二胺基二苯氧基烷(Ⅰ)对血吸虫病有卓越的疗效,其中尤以n=7—8左右为最好,但这类藥物对視力有伤害。改变Ⅰ的化学結构可能会影响它們的疗效及毒性,新近Standen等也曾     

紫云英根瘤菌nif DNA的分子克隆

固氮微生物中涉及到与固氮作用有关的基因的研究已有详细的报道. 共生固氮根瘤菌中参与固氮作用的基因有二类,一类是与肺炎克氏杆菌Kp nif基因有同源性的基因——nif基因,另一类是在共生状态进行固氮作用所必需的其它基因——fix基因.根瘤菌中nif与fix基因中的任何一个基因发生突变,根瘤菌虽仍感染宿主发育成根瘤,但不能固氮.     

共生固氮体系中最佳固氮结瘤控制模型

共生固氮体系是用以探明核酸与蛋白质之间相互关系的极好研究对象。对该体系中固氮结瘤过程的了解和控制,可望使原来不结根瘤的禾本科等经济作物也能结瘤固氮。“共生固氮体系中最佳固氮结瘤控制模型的研究”这一国家基础性研究重大关键项目,在我固有着坚实的基础,更有着美好的前景。     

组成型nifA对大豆根瘤菌(Rhizobium fredii)HN01lux结瘤固氮效率的促进作用

肺炎克氏杆菌（Ｋｌｅｂｓｉｅｌｌａ ｐｎｅｕｍｏｎｉａｅ）固氮调节基因ｎｉｆＡ对大豆根瘤菌（Ｒｈｉｚｏｂｉｕｍ ｆｒｅｄｉｉ）ＨＮ０１ｌｕｘ的结瘤固氮效率有促进作用。首先构建一个带有Ｋｐ ｎｉｆＡＨ的重组质粒ｐＸＤ１,使ｎｉｆＡ在卡那霉素磷酸转移酶基因启动子控制下呈组成型表达。当质粒ｐＸＤ１转移至大豆根瘤菌ＲｆＨＮ０１ｌｕｘ后,获得带Ｋｐ ｎｉｆＡ的大豆根瘤菌,其结瘤固氮效率与原始出发菌相比有明显     

组成型nifA对大豆根瘤菌(Rhizobium fredii))HN01lux结瘤固氮效率的促进作用

肺炎克氏杆菌(Klebsiella pneumoniae)固氮调节基因nifA对大豆根瘤菌(Rhizobium fredii)HN01lux的结瘤固氮效率有促进作用.首先构建一个带有Kp nifA的重组质粒pXD1,使nifA在卡那霉素磷酸转移酶基因启动子控制下呈组成型表达.当质粒pXD1转移至大豆根瘤菌RfHN01lux后,获得带Kp nifA的大豆根瘤菌,其结瘤固氮效率与原始出发菌相比有明显提高,感染大豆幼苗后,大豆生物量的增加,如植株株高、植株鲜重、植株干重及大豆产量均优于原始出发菌.     

非豆科作物共生固氮的研究(Ⅰ)——根瘤菌导入非豆科作物结瘤共生

一、前言近十年来,遗传工程的兴起为生物固氮的研究和发展开辟了广阔的前景。七十年代中期,由于在细菌之间固氮基因转移成功,人们对遗传工程用于固氮的研究前景寄以很大希望;其中最令人关注的是如何将固氮基因转移到非豆科作物中,以减少农作物对氮肥的需求。农业科学中这一富有挑战性的研究课题已日益受到国内外各阶层的重视。1984年1月赵紫阳同志访问美国加州大学时,在听到遗传工程有可能使非豆科作物固氮的介绍后说:“你们的工作做成功了,我们这个地球就可以养活更多的人,可以避免星球大战了。”(《光明日报》,1984年     

非豆科作物共生固氮的研究(Ⅱ)——根瘤菌与小麦共生结瘤的固氮酶活性

一、前言豆科植物和根瘤菌共生结瘤固氮是农业的主要生物固氮资源,但广大面积的非豆科粮食作物并不具有这种固氮自肥能力。因此,如何扩大根瘤菌共生固氮范围,使粮食作物也能结     

固氮条件下Greifswald磁螺菌的深层培养及其固氮活性的调节

建立了Greifswald磁螺菌（Magnetospirillum gryphiswaldense)在固氮条件下(微好氧和限铵)的深层培养技术．在以乳酸钠为碳源的限氮培养基中，通入含0．4％—0．8％ O2的氮气，pH和温度分别控制在7．2和30℃，经3次补料，培养21h细胞密度A600nm可达1．3，固氮活性为217nmol/h。氧和铵对固氮活性有明显的抑制作用，说明该菌具有固氮酶合成后的活性调节系统。     

固氮细菌找到新寄主

研究人员促成了固氮根瘤菌到包括稻子在内的非豆科植物的根际安家结瘤.固氮根瘤菌是一种极其特别的细菌.除个别例外,它们只能在豆科植物例如大豆,苜蓿和刺槐的根部结瘤固氮.这种细菌,摄取在空气中无用的氮气,并将其转化成氨和植物的其他营养成份.实际上,细菌是为     

禾本科/豆科间作促进豆科共生固氮机理研究进展

综述以往研究发现,大多数禾本科/豆科间作都会显著增加豆科作物的固氮比例(%Ndfa),并认为这种增加是由于禾本科作物对豆科作物根际氮素的耗竭作用引发的.但豆科作物体内通常会在氮磷之间保持稳定的化学计量关系,豆科作物共生固氮的增加会使作物生长受到磷的限制.在这种磷素限制条件下豆科作物会被激发出潜在的磷吸收策略,即通过根系分泌物或丛枝菌根真菌增加对土壤磷素的获取满足其自身固氮对磷素的大量需求,进而增强豆科作物自身的结瘤及固氮.此外,随着分子生物学技术的发展,新近研究发现禾本科作物根系分泌物能上调豆科根部关键结瘤基因NODL4, ENODL2, ENOD93,固氮基因FixI3,查尔酮-黄酮异构酶CFI基因和生长素响应基因GH3.1的表达,这些基因超量表达可促进豆科作物类黄酮物质的分泌、根毛卷曲、结瘤并促进豆科作物固氮.间作作物间通过根际氮素耗竭作用、磷素活化作用以及固氮基因分子调控等三个层面上互相偶联来促进间作系统氮素吸收、优化氮素利用效率和提升作物产量,这些研究对促进和发展禾本科/豆科间作固氮理论体系具有重要指导意义.