大肠杆菌巴豆甜菜碱还原酶基因缺失菌株的构建

报道了体外构建caiA基因缺失的带有卡那霉素抗性基因的5．2kb线状DNA分子,以此转化大肠杆菌JM83和BL21(DE3)株,借助于体内DNA同源重组,定向敲除了大肠杆菌中的巴豆甜菜碱还原酶编码基因caiA。经遗传稳定性实验、聚合酶链反应(PCR)以及Southern鉴定,表明所获得的JM83转化子22号和BL21(DE3)转化子4号确为caiA基因缺失突变株;酶活分析结果表明,22号和4号转化子均丧失了巴豆甜菜碱还原酶活性。     

青霉素G酰化酶调节基因定点诱变的研究

构建了大肠杆菌中青霉素G酰化酶（PAC）的调节基因（pacR）翻译起始密码定点突变株。对突变后PAC的表达调控特征进行了研究，结果表明：突变株的pac基因表达后能正常加工成24ku、65ku的α亚基和β亚基；突变后，虽然PAC表达仍需要苯乙酸诱导，但是，可诱导性提高，形成低组成型表达，无葡萄糖有分解代谢物阻遏效应，因而pacR对PAC表达水平存在着影响，pacR基因是葡萄糖以及它的分解代谢物在分子水平上影响PAC表达的另一作用因素。采用突变株进行发酵生产中，PAC产量较亲株提高3倍，而且可以采用葡萄糖作为碳源，有利于改善PAC的生产。     

利用细菌血红蛋白提高大肠杆菌基因工程菌几丁质酶基因的表达

将透明颤菌(Vitreoscilla)血红蛋白基因(vgb)插入几丁质酶基因表达质粒中,然后转入大肠杆菌(Escherichia coli)内,研究vgb基因的表达对几丁质酶基因表达和产物分泌的影响．结果表明,在不同的通氧条件下,vgb基因的表达产物均能不同程度地促进细胞的生长,而且发酵上清液的几丁质酶活性也有提高;若溶氧浓度越低,则效果越明显,可比对照提高达12．1％．同时,由于vgb在大肠秆菌的表达,还可进一步促进几丁质酶在大肠杆菌中的分泌。     

基因替换及多基因共表达强化大肠杆菌辅酶Q10的合成能力

为了强化大肠杆菌合成辅酶Q10（CoQ10）的能力,对大肠杆菌进行了相关的基因操作。通过敲除大肠杆菌染色体上的聚八异戊二烯焦磷酸合成酶基因ispB,并导入来自Gluconobactersuboxydans的聚十异戊二烯焦磷酸合成酶基因ddsA,使大肠杆菌具有CoQ10合成能力的同时降低了内源性辅酶Q8（CoQ8）的合成。采用双质粒共表达系统,对CoQ生物合成途径中多个功能基因进行了强化表达,构建得到的重组大肠杆菌CoQ的合成能力、CoQ10合成的专一性都有明显改善,其中ubiCA和ddsA基因的协同表达效果最为明显,CoQ的合成能力比对照提高了65%,而CoQ10的合成量也提高了1.1倍。     

大肠杆菌硫氧还蛋白thioredoxin基因的克隆及表达

以大肠杆菌XL1blue为模板，通过PCR技术扩增大肠杆菌硫氧还蛋白基因，并将目的基因分别连接到克隆载体pUC18和表达载体pTrcHisC上，构建重组质粒．重组质粒pTrcHisC-TRX在大肠杆菌中高效表达，最后利用固定化金属螫合亲和层析技术(IMAC)获得较纯的目的蛋白，为进一步研究硫氧还蛋白的功能及其应用提供了条件．     

抑制大肠杆菌粘多糖荚膜合成的相关基因的筛选

大肠杆菌(Escherichia coli)通过二信号传导体系RcsC-RcsB能够激活cps(capsule polysaccharide synthesis)基因群,在细胞表面形成一层粘性的保护性荚膜,使大肠杆菌具有较强的致病性。本文通过将基因组文库导入大肠杆菌,筛选到了名为acnA的基因,它编码合成乌头酸酶,在细胞内三羧酸循环和乙醛酸循环代谢中起关键作用,多拷贝的acnA能有效地抑制cps基因群的表达。     

大肠杆菌ATCase抗反馈抑制突变体的构建及其对胞苷积累的影响

为解决胞苷生物合成途径中天冬氨酸氨甲酰转移酶受胞苷三磷酸反馈抑制调节的问题,通过对其碱基序列和蛋白质结构分析,利用基因定点突变的方法构建了大肠杆菌的ATCase突变酶,得到三个突变体:M1(H20L)、M2(K60E)、M3(K94E),并在E.coli DH5α中对融合蛋白进行了表达.酶活测定表明,M1、M2、M3的ATCase酶相对活性都比野生型M0的高,分别为野生型M0的1.10、1.22和1.37倍,且比活力都有不同程度提高.与含野生型pyrBI基因的M0相比,含突变型基因的M1、M2和M3均对15,mmol/L的CTP具有强的抗反馈抑制作用,且M1、M2和M3的抗CTP反馈抑制作用分别是M0的5.4、6.0和8.5倍.最后将各突变质粒转入到E.coli Cyt10(Δcdd)中进行发酵培养,结果表明,与未含突变基因菌株相比,各含突变基因菌株的胞苷积累量均有不同程度的提高,说明ATCase定点突变使胞苷的合成积累途径得到了不同程度的强化.     

pgpA和tdcG基因的敲除对大肠杆菌磷脂酰丝氨酸合成的影响

磷脂酰丝氨酸具有改善大脑的认知和记忆的功能,是医药和食品行业重要的原料.为进一步提高大肠杆菌(Escherichia coli)中磷脂酰丝氨酸含量,利用Red重组系统,以可积累磷脂酰丝氨酸的E.coli K12(△sda A△sda B△pgp B)为出发菌株,敲除pgp A和tdc G基因,切断与磷脂酰丝氨酸合成相关的L-丝氨酸和磷脂酰甘油磷酸的分解代谢途径.摇瓶发酵后的检测结果表明,重组菌株E.coli K12(△sda A△sda B△pgp A△pgp B△tdc G)中磷脂酰丝氨酸占菌体总磷脂的比例为2.5%,较出发菌株(1%)提高了1.5倍.     

大肠杆菌NADP特异性谷氨酸脱氢酶基因的克隆及其在大肠杆菌中的高效表达与纯化

谷氨酸脱氢酶是生物体内最主要的氧化脱氨基酶类，为了进一步研究其功能，我们以大肠杆菌DH5α菌株基因组DNA为模板和相应的寡聚脱氧核苷酸为引物，进行PCR扩增大肠杆菌NADP特异性谷氨酸脱氢酶基因(NADP-specific glutamate dehydrogenase，gdhA gene)，将所得DNA片断连接到质粒pUC18上，转化大肠杆菌DH5α，进行蓝白筛选和酶切鉴定，经测序证明序列正确无误后将gdhA基因连接到表达载体pTrcHisC上，在大肠杆菌BL21(DE3)中表达，经SDS-PAGE和双波长扫描分析，确定大肠杆菌谷氨酸脱氢酶在大肠杆菌中表达时以包涵体的形式存在，未能检测到可溶性蛋白的表达，表达量可达菌体总蛋白的15％以上．     

大肠杆菌guaC基因的克隆及高效表达

以E.coli MC4100染色体DNA为模板使用PCR扩增技术克隆了鸟苷酸还原酶基因guaC，该基因全长1044bp，编码相对分子质量为37ku的蛋白质。将该基因直接克隆于PET—16b质粒的T7启动于下游，得到质粒pEXP1。转化E．coli BL21(DE3)，经异丙基硫代半乳糖苷(IPTG)诱导，获得了高效的表达。含表达质粒的菌体胞内粗提液经酶活分析表明，鸟苷酸还原酶的活性为不含质粒的宿主菌的80-85倍。     

水蛭素基因的递归PCR合成和在大肠杆菌中的表达与分泌

水蛭素是凝血酶最强的特异抑制剂，可望成为预防和治疗各种血栓疾病的有效药物。根据医用水蛭头部水蛭素（ＨＶ－２）的氨基酸序列，通过递归ＰＣＲ，合成水蛭素基因，并重组到本实验室改建的大肠杆菌分泌型表达载体ｐＩＮ－＝ｏｍｐＡ－ＨＩ中，使水蛭素基因的编码序列直接位于大肠杆菌外膜蛋白Ａ信号肽序列的下游。转化大肠杆菌ＤＨ５α，筛选出重组体，经ＰＣＲ，限制酶切图谱和序列分析，结果表明所合成的水蛭素基因与设计完全一     

氧化葡萄糖杆菌ddsA基因的克隆及其在大肠杆菌中的表达

聚十异戊烯焦磷酸合成酶催化异戊烯二磷酸与丙烯基二磷酸发生连续的综合反应生成聚十异戊烯焦磷酸，构成辅酶Q10的侧链。将氧化葡糖杆菌（Gluconobacter oxydans）的染色体DNA用EcoRI酶切，回收50kb左右的片段为模板，通过PCR扩增得到了聚十异戊烯焦磷酸合成酶基因（ddsA）。测序分析表明该基因有一个951bp的开放型阅读框架，氨基酸序列与其他聚戊烯焦磷酸合成酶具有高度同源性（30％－50％）。将ddsA基因克隆到pUC19载体上得到pUC－GZH表达质粒，将其转入大肠杆菌JM83宿主，经IPTG诱导表达融合蛋白，在聚丙烯酰胺凝胶电泳（SDS－PAGE）的37ku处出现相应的条带。     

大肠杆菌caiE基因的克隆与高效表达

用聚合酶链反应（PCR）从大肠杆菌K12s中扩增大肠杆菌肉碱代谢相关酶基因cai E,将其克隆到克隆载体pBluescripy SK中，测序表明：该基因有612bp，与文献报道相比，有10个核苷酸不同，相应的翻译氨基酸有6个相异，将该基因重组到ColE1为复制子，T7为启动子控制下的分泌型表达载体pET-22b( )中，构建表达质粒pETCaiE，重组到载体pACYC184中构建以p15A为复制子，Lac为启动子的表达质粒pACYC-CaiE；重组到载体pWSK129中，构建以pSC101为复制子，T7为启动子的表达质粒pSC-CaiE。上述表达质粒转化大肠杆菌BL21（DE3），经1mmol/L异丙基硫代－β－D－半乳糖苷（IPTG）诱导后，均可表达，SDS－PAGE分析表明表达蛋白分子质量约26ku，表达量占菌体总蛋白质的比例分别为pETCaiE30%,pACYC-CaiE8%,pSC-CaiE5%。     

PCR技术在基因突变检测中的应用

ＰＣＲ（ｐｏｌｙｍｅｒａｓｅｃｈａｉｎｒｅａｃｔｉｏｎ）技术以其具有高特异性、高效率、高灵敏度而广泛地应用于基因突变研究中，近年来，ＰＣＲ技术不仅推动了以往基因突变检测技术的发展，而且建立于ＰＣＲ技术之上的新技术设计先进、操作方便省时，具有更广阔的实用性。文中对这些基因突变检测技术的原理、特点及应用给以综述。     

南方菟丝子18S rRNA基因片段的克隆与序列分析

根据拟南芥光敏色素B基因序列设计引物, RT-PCR扩增南方菟丝子同一基因相应片段, 扩增使用了TD PCR技术,同时获得3个特异基因片段,对长约300 bp的片段克隆后进行序列分析,显示该片段与沼泽菟丝子和拟南芥18S rRNA基因相应片段的一致性分别为98.9%和97%,结果表明,该片段为南方菟丝子18S rRNA基因片段.     

大肠杆菌yigP基因启动子的定位

在已知大肠杆菌yigP基因的最小功能片段为yigP-P4P2基础上,将该片段装载于无外源启动子的载体质粒上,通过功能回补yigP基因缺陷株JDP14,发现其可以代替温敏质粒,保证大肠杆菌正常生长,推断其包含完整转录单元。RT-PCR结果显示该片段内部有转录产物,即yigP-P4P2片段具有转录独立性。将不同长度的yigP-P4P2亚片段克隆到启动子探针质粒pSP-Z上,通过对重组菌进行蓝白斑筛选及β-半乳糖苷酶活性测定,结果显示pP40V3-Z/JM83和pP40V4-Z/JM83可观测到蓝色菌斑,并检测到较弱的β-半乳糖苷酶活性,由此表明大肠杆菌yigP基因启动子位于该片段上游,下游边界位于引物V4区域内。     

伽马辐照对斑马鱼胚胎谷胱甘肽还原酶活性及基因表达的影响

谷胱甘肽还原酶(GR)是一种重要的抗氧化酶,其在生物体的抗氧化系统中起着关键作用.为了研究伽马辐照对斑马鱼胚胎GR活性及基因表达的影响,本实验用不同的辐照剂量(0.01、0.05、0.1、0.5和1 Gy)分别对三个发育时期(原肠胚期、体节期和咽囊期)的斑马鱼胚胎进行了辐照处理.分析了各组GR的活性,并采用荧光实时定量PCR技术(qRT-PCR)检测了GR基因的表达水平.结果显示,伽马辐照以剂量依赖的方式调整了斑马鱼胚胎GR的活性及GR基因的表达.随着辐照剂量的增加,GR活性及其mRNA的相对表达量呈现先升高后回落的趋势.这表明,GR是一种可以对伽马辐照作出早期预警的生物标志物.斑马鱼胚胎可以通过上调GR基因的表达,来增加GR的合成,从而提高对伽马射线的防御能力.但是,这种反应和调整是有限度的.咽囊期胚胎比其它两个时期的胚胎对伽马射线的防御能力更强.     

Bax基因在不同组织细胞中的表达

Ｂａｘ基因在不同组织细胞中的表达陈亚兵，曾桂生，蔡毓，俞春东，陈华，温龙平（肿瘤细胞工程国家专业实验室）近年来，细胞编程死亡已成为细胞生物学研究的热点．细胞编程死亡是在组织、器官、系统发育成熟过程中发生的一种自杀性细胞死亡现象，无功能或老化细胞通过此...