质粒和发酵工业

发现细菌中的质粒(Plasmid)已经有40年的历史了,开始只在大肠杆菌中发现有质粒,现在已普遍接受大多数细菌都有质粒这样的观点了,质粒的定义正在被推广,泛指那些不依附于细菌染色体,能够稳定遗传的DNA分子。质粒是分子水平的生命体,对宿主细菌并非必需的,然而有的质粒能够赋予宿主某些遗传特性,如抗药性,降解有机物,产生细菌素、致病性等,增加细菌对环境的适应力。 70年代,质粒生物学发生了重大变革。质粒首次被作为基因载体,在原核细胞中表达了真核基因,显示出了质粒对物种改造的巨大潜力,并终于导致了70年代后期生物工程(Biotechnology)的兴起。传统的发酵工业也受到了冲击,发酵工业不再是“发酵技术”     

质粒pFD12的染色体诱动作用

Lederberg等在大肠杆菌遗传重组研究中,发现F因子可以诱动染色体的转移。某些R因子,能经细胞结合进行转移,而与染色体转移无关,另一些抗药性质粒则也具有诱动染色体转移的功能,如对大肠杆菌(Escherichia coli),鼠伤寒沙门氏菌(Salmonella typhimurium),绿脓杆菌(Pseudomonas aeruginosa),乙酸钙不动菌(Acinetobacter calcoaceticus),苜蓿根瘤菌(Rhizobium meliloti),豌豆根瘤菌(Rhizobium leguminosarum),奇异变形杆菌(Pro teus mirabilis),菊疫病欧文氏菌(Erwinia chrysanthemi)等不同菌均有过这方面的报道。R因子诱动染色体转移的发现,一方面扩大了细菌杂交范围,     

Klebsiella aerogenes染色体DNA的分离和纯化

<正> 基因工程是在分子水平上进行人工拼接,获得具有生物活性的杂种DNA分子,然后通过转化或转染,使其在有机体或细胞中得到表达。在基因工程操作技术中,由于经常需要将染色体上的某一目的基因重组到载体DNA上,因此制备纯净的染色体DNA是十分必要的。迄今为止,从动、植物或微生物材料中分离、纯化染色体DNA的方法已有不少报导。Marmur的方法至今仍被广泛地应用于微生物染色体DNA的制备。这个方法的基本要点是:(1)用溶菌酶和十二烷基硫酸钠破坏细菌的细胞壁,使细胞内容物释出。(2)在高氯酸盐存在时用氯仿-异戊醇进行抽提,除去蛋白质。(3)用核糖核酸酶除去与染色体DNA混杂在一起的RNA。(4)用乙醇或异丙醇改变溶的极性,使染色体DNA呈纤维状析出,得以与细胞中其它成分分开。我们以细菌K.aerogenes为材料,按照Koh改进的Marmur法,获得了电泳纯的染色体DNA,     

絮凝微生物的功能定位及其絮凝成分分析

通过对絮凝微生物F2的质粒转化与质粒消除,对絮凝基因进行了初步定位,分析了絮凝微生物的絮凝成分.利用高温SDS(十二烷基硫酸钠)法将F2质粒消除后仍具有絮凝特性,且质粒转化到无絮凝特性的大肠杆菌DH5α中,随着质粒的获得,这些转化子仍然无絮凝能力产生.说明F2的絮凝功能与质粒无关,初步证明絮凝基因不在质粒上,而在染色体DNA上.代谢成分受染色体DNA控制,与其相关的代谢途径为初级代谢.初级代谢循环为糖酵解代谢途径,产物为多糖类物质.     

黄瓜线粒体中DNA类质粒的分离与鉴定

应用琼酯糖凝胶电泳、S1酶处理及电镜技术，从黄瓜线粒体中分离并鉴定了三种环形DNA类质粒，依其分子由大到小，分别称之为pC1、pC2和pC3。以类质粒凝胶电泳带的荧光扫描值与DNA类质粒的分子长度之比作为类质粒拷贝数的参照值，对三种类质粒进行荧光扫描分析，结果表明pC3拷贝数明显高于pC1和pC2；pC2的拷贝数略高于pC1。     

稀土元素La(Ⅲ)对质粒pUC18复制速度的影响

稀土应用的日益增长将会对生物的遗传产生深远的影响．生物的遗传离不开DNA的复制，由于染色体DNA非常巨大和复杂，难以直接研究稀土离子对其复制的影响．以细菌染色体之外的遗传因子——质粒为对象，研究La^3 对质粒DNA复制速度的影响．结果表明：在不同浓度La^3 存在下，质粒在宿主细胞中复制的速度不同；由于质粒复制与染色体DNA复制使用相同的酶系，因而可初步推断不同浓度的La^3 对染色体DNA的复制速度也有影响．     

一株海洋新鞘氨醇杆菌phe-8(Novosphingobium sp.)的PAHs降解基因和降解特性

以菲为唯一碳源和能源从厦门近海海水样品中筛选到一株能够降解多种PAHs的细菌.16S rDNA序列同源性分析表明它可能属于新鞘氨醇杆菌属(Novosphingobium sp.).根据已经报道的PAHs起始双加氧酶大亚基基因序列,设计了一对简并引物,并PCR扩增得到了约700 bp的基因片段.比对结果显示它同已报导的一株降解菌Novosphingobium aromaticivorans F199质粒上的bphA1f基因相似度最高,达到98.26%,该基因编码的蛋白推断是萘或联苯双加氧酶大亚基.以PCR产物为模板制备DNA探针, Southern杂交表明:该基因位于其质粒DNA上.采用气相色谱-质谱联用测定了该菌的降解率,发现它可以高效降解多种高分子量PAHs.     

泛素调节的蛋白质降解--2004年诺贝尔化学奖成果简介

以色列科学家阿龙·切哈诺沃(Aaron Ciechanover)、阿夫拉姆·赫什科(Avram Hershko)和美国科学家欧文·罗斯(Irwin Rose)因发现泛素调节的蛋白质降解被授予2004年诺贝尔化学奖.泛素是一种含76个氨基酸的多肽,存在于除细菌外的许多不同组织和器官中,具有标记待降解蛋白质的作用.被泛素标记的蛋白质在蛋白酶体中被降解.泛素控制的蛋白质降解具有重要的生理意义,它不仅能够清除错误蛋白质,对细胞生长周期、DNA复制以及染色体结构都有重要的调控作用.     

遗传工程基本技术研究 Ⅱ.质粒DNA的快速抽提法及各种条件对其结果的影响

本文研究在各种实验条件下快速抽提质粒DNA.结果获得更为简化的方法.用这种方法抽提到的质粒DNA其纯度足以用来转化细菌以及内切酶分析,由于非常简单所以特别适用于重组质粒DNA的筛选以及分子遗传学的实验.     

DNA大分子上一种新的硫修饰

DNA分子硫修饰的发现，为生物学研究打开了又一扇大门。“DNA大分子上一种新的硫修饰”的论文，首次揭开了细菌DNA大分子上掺入硫元素的一种崭新的修饰系统的面纱，上海交通大学教授邓子新和他的课题组为这一成果做出巨大贡献。[编者按]     

“人造生命”

“人造生命”原理 1．科学家选取一种名为丝状支原体的细菌，将它的染色体解码，然后利用化学方法一点一点地重新排列DNA。     

水稻光温敏雄性不育基因连锁标记的分离与鉴定

两系法杂交稻是一种利用水稻杂种优势的重要途径，主要依据水稻光温敏雄性不育系在不同条件下的育性转换用于配制杂交种．以培矮64S(PTGMS)与明恢63杂种自交的F2代为供试材料，采用随机放大多态性DNA(RAPD)技术分离与培矮64S的PTGMS基因连锁的分子标记．在F2代2个分别代表可育和不育的群体以及亲本株系中，采用100个RAPD引物扩放基因组DNA筛选多态性DNA片段．RAPD引物S8产生的DNA片段中，除重复顺序外，有一个长度为0．85kb片段为单拷贝．分子杂交表明，这一单拷贝标记与培矮64S的PTGMS基因连锁．     

中国仓鼠肺细胞双份染色体及其DNA分子的交换重组

阿菲的咔啉(Aphidicolin)能抑制真核生物细胞核内 DNA 分子复制的α—多聚酶,并能诱导中国仓鼠细胞核内 DNA 分子的内复制。由此形成的双份染色体,其单线 BrdU 替换的染色单体总是位于双份染色体的内侧;而双线 BrdU 替换的染色单体总是位于双份染色体的外侧。DNA 分子在内复制的过程中,经过交换重组,反映在双份染色体上,即姐妹染色单体内的交换和非姐妹染色单体间的交换。双份染色体在有丝分裂的中前期,在三维空间的     

对虾白斑综合征病毒(WSSV)基因组细菌双杂交系统的构建

细菌双杂交系统是新近建立的一种研究蛋白质间相互作用的方法.应用细菌双杂交系统,分别以pBT、pTRG诱饵质粒构建编码WSSV基因组DNA随机片段的融合表达质粒pBT-wssv、pTRG-wssv.重组质粒共转化双杂交报告菌株XLl-Blue MRF′,通过LB-TCK平板筛选对虾白斑综合征病毒中有相互作用的蛋白质.本研究中我们构建了WSSV基因组细菌双杂交系统,用于筛选WSSV中有相互作用的蛋白,为该病毒功能基因组的研究打下良好的基础.     

与小麦赤霉病抗性紧密连锁的基于AFLP片段的STS标记开发(英文)

DNA序列标签位点(STS)是一个操作简便和花费低的分子标记体系,将与某一性状密切连锁的AFLP(扩增片段长度多态性)片段转换成STS标记可直接用于分子育种工作中.本研究利用Ning 7840和Clark的重组自交系及AFLP技术,探测到一个与小麦赤霉病抗性紧密连锁的坐落在染色体3BS的主效数量特性位点(QTL),发现5个Pstl-AFLP片段与该QTL显著关联;其中2个片段与赤霉病抗性达到50%左右的表型变异解析度,一个为35个碱基的相引相片段,另一个为222个碱基的相斥相片段.222个碱基的DNA片段被克隆和测序,发现11个克隆中含有5种不同的DNA序列,其中一种序列在5个克隆中完全一致,该序列被用来作为设计STS标记的DNA模板.经多次实验,开发出了一个共显性STS标记.该STS标记与原222个碱基的AFLP片段谱带(banding pattern)完全一致,具有鉴别小麦育种材料赤霉病抗病强弱和加速抗病育种进程的潜力.     

遗传工程及其应用前景

遗传工程的出现,是分子遗传学的一项重大突破。遗传工程或称基因工程,简单说来是将基因(遗传物质的单位)从一个生物转移到另一个生物的技术。即是在分子水平上在生物体外用人工方法进行遗传物质(DNA)的重组。再重新输入生物以改变生物性状,创造生物新品种的一门新兴的学科。它是分子遗传学的一个分支,是随着分子生物学的发展在六十年代末、七十年代初发展起来的。它和常规育种的区别,就是突破了种的界限,极大地扩大了基因交流的范围。譬如说,不仅细菌异种间可以交流基因,甚至细菌与动、植物及     

新基因hSSB1逆转录病毒载体的构建、鉴定和稳定株的筛选

 hSSB1 (Human Single strand DNA binding protein) 是参与细胞DNA损伤应答的一个重要信号分子。根据GenBank 提供的hSSB1基因序列扩增其cDNA序列,插入到pBABE逆转录病毒载体中, 连接后的质粒转化后经过双酶切,PCR扩增及测序来鉴定pBABE-hSSB1阳性克隆。将阳性表达的pBABE-hSSB1和包装质粒转染到HEK293T细胞中,产生病毒液。将包装好的病毒感染细胞并用嘌呤霉素(puromycin)筛选稳定表达hSSB1的细胞株。重组pBABE-hSSB1质粒经双酶切,PCR扩增鉴定及DNA测序分析等方法证实克隆成功。Western blotting检测发现转染重组质粒pBABE-hSSB1的细胞株中hSSB1蛋白的表达水平高于对照组。该研究成功构建了针对hSSB1基因的逆转录病毒载体(pBABE-hSSB1),并得到了稳定高表达hSSB1的细胞株, 为深入研究其功能奠定了基础。     

调渗质粒pJG137(英文)

宿主范围广的调渗质粒pJG137用DNA分子克隆方法建成。基因表达表明:这一质粒是由pLA101质粒的proBA调渗基因DNA,与宿主范围广的pRK290质粒DNA克隆而成的产物。这从以下四方面加以表明:1)DNA的微型筛选;2)DNA的限制性内切酶谱;3)Southern氏DNA分子杂交,4)对抗生素和毒素的抗性。     

北京鸭肝脏线粒体DNA的制备及性质

本文报导了一个从北京鸭肝脏大规模制备线粒体DNA(mtDNA)的方便的方法。从线粒体用0.8％SDS提取粗制的DNA后,用1M NaClO_4、氯仿脱蛋白,用2M NaCl除去大分子RNA,最后用Sepharose 4B柱凝胶过滤纯化mtDNA。对制得的产品用紫外吸收光谱、凝胶电泳、化学分析和电镜等方法进行了鉴定。鸭肝mtDNA为环形分子。对63个开环型mtDNA分子用电镜测量了长度,其平均周长为5.2±0.20微米。用质粒pBR322 DNA作为内部标准,测得37个mtDNA分子的平均分子量为16,660±350碱基对或(10.7±0.22)×10~6道尔顿。     

rDNA指纹图的建立及其在细菌分类鉴定中的应用

应用PCR技术,从大肠杆菌中分别扩增出16S、23S核糖体RNA基因(rDNA),以[a-32P]bATP经缺口平移法标记rDNA后作为广谱探针.选用BamhⅠ、EcoRⅠ、HndⅢ等不同限制酶,对肠杆菌科细菌及一起沙门氏菌食物中毒暴发分离株进行染色体DNA酶切,凝胶电泳分离各片段后,通过Southem杂交,获得各菌株rDNA指纹图.每个细菌都可以从rDNA的限制性片段长度多态性(RFLP)得到鉴定,rDNA指纹图显示出种特异性,明确地区分出引起食物中毒的可疑传染源.该法特异性强、重复性好,既可用于细菌的分类鉴定,也可作为分子流行病学调查的工具.