水稻条斑病细菌(Xanthomonas oryzae pv.oryzicola)Wzt基因参与LPS O-抗原合成和影响细菌致病性

ABC-转运系统将同质O-抗原多糖链从细胞质内膜转运到细胞周质空间合成脂多糖(LPS).通过功能互补和亚克隆序列分析在X.oryzae pv.oryzicola的基因组文库中发现了一个Wzt基因,该基因编码产物是运输O-抗原的ABC-转运系统的疏水组成部分,为ATP-结合蛋白.为区别基因来源将该基因命名为WztXooc.WztXooc编码一个35.9 ku的蛋白质.通过分析发现,WztXooc与数据库中的其他细菌包括水稻白叶枯病菌的ABC-转运系统的ATP结合蛋白质不同.在WztXooc序列中仅发现ATP-结合蛋白中4个保守基序的3个,没有发现ATP-结合位点Walker A(ATP/GTP binding sitemotif A).通过基因插入突变得到WztXooc基因突变体Mwzt.LPS分析表明:由于该基因突变使O-抗原链不能转运通过细胞质膜,不能形成完整的LPS分子,突变体菌落表面丧失了产生大量胞外多糖的能力;突变细菌不产生鞭毛,丧失了游动性和生物膜形成的能力.重要的是突变体在水稻上的繁殖能力和致病性明显下降,证明WztXooc基因与LPS合成及致病性有关.     

水稻条斑病细菌（Xanthomonas oryzae pv．oryzicola）Wzt基因参与LPS O-抗原合成和影响细菌致病性

ABC-转运系统将同质O抗原多糖链从细胞质内膜转运到细胞周质空间合成脂多糖(LPS)．通过功能互补和亚克隆序列分析在X．oryzae 　pv．oryzicola的基因组文库中发现了一个Wzt基因，该基因编码产物是运输O-抗原的ABC-转运系统的疏水组成部分,为ATP-结合蛋白．为区别基因来源将该基因命名为Wzt_Xooc．Wzt_Xooc编码一个35．9ku的蛋白质．通过分析发现,Wzt_Xooc与数据库中的其他细菌包括水稻白叶枯病菌的ABC转运系统的ATP结合蛋白质不同．在WztXooc序列中仅发现ATP-结合蛋白中4个保守基序的3个，没有发现ATP-结合位点Walker A（ATP/GTP binding site motif A）． 通过基因插入突变得到Wzt_Xooc基因突变体Mwzt．LPS分析表明：由于该基因突变使O-抗原链不能转运通过细胞质膜，不能形成完整的LPS分子,突变体菌落表面丧失了产生大量胞外多糖的能力；突变细菌不产生鞭毛，丧失了游动性和生物膜形成的能力．重要的是突变体在水稻上的繁殖能力和致病性明显下降，证明Wzt_Xooc基因与LPS合成及致病性有关．     

水稻白叶枯病菌hrp调节基因hrpG的鉴定及其变异分析

根据水稻细菌性条斑病菌(Xanthomonas oryzae pv.oryzicola,Xooc)hrp基因的序列设计引物,通过PCR方法从水稻白叶枯病菌JXOⅢ和PXO99A菌株中扩增得到核苷酸序列完全一致的hrpG基因.以该基因为探针与JXOⅢ/pUFR034基因组文库中含有hrpX克隆pUHRX245(36.8 kb)的4个亚克隆进行southern blot分子杂交,确定在亚克隆pB1中1.3 kb大小的片段和AE4(3.0 kb)片段中存在hrpG同源序列.测序结果表明,在pB1中有586个碱基序列,在AE4中有206个碱基,共同构成完整的hrpG基因,且与已知的hrpX基因是毗邻的.以同样方法从水稻白叶枯病菌PXO99A菌株的hrp-突变体M16中扩增得到hrpG基因对应位置的同源突变序列.序列分析表明其有意义突变为541位的C→T的突变,从而导致亮氨酸变为苯丙氨酸(Leu→Phe).将hrpG基因和突变序列分别导入突变体M16中,转移结合子M16/hrpG(PXO99A)恢复了其在烟草上的过敏反应和在水稻上的致病性,而突变序列的结合子M16/hrpG(M16)则不能使其恢复功能,从而确定M16是由于单个碱基的突变所引起的功能突变.经过对基因及其产物的比对发现,对于第Ⅱ组hrp调节基因hrpG的变异,种间变化明显高于种内不同致病变种的变化.     

稻瘟菌致病性变异突变体的筛选及共分离分析

通过筛选稻瘟菌(Magnaporthe grisea)P131小种的REMI(Restriction Enzyme MediatedIntegration)转化体库获得对水稻品种梅雨明致病性变异的突变体,命名为PX1.与野生型菌株P131相比,该突变体对水稻品种梅雨明致病性丧失,在洋葱表皮上侵染钉形成率显著降低,而孢子萌发率和附着胞形成率差异不显著.遗传分析表明,该突变体的突变表型和潮霉素抗性标记共分离,说明突变是由于外源质粒插入引起的,因此,可以此为标记克隆控制该表型的基因.     

ATP基因突变与乳腺癌相关性分析

对41例女性乳腺癌患者带毛囊毛发线粒体DNA的编码区ATP基因(ATP6和ATP8)进行测序,对比45例正常人群线粒体DNA基因序列,采用统计学分析软件筛选具有统计学差异的突变位点,共检测到ATP基因突变位点25个,其中在ATP6亚基上共发现18个(72％)基因突变,其中8584G-A、8701A-G、8794C-T、...     

水稻白叶枯病菌致病相关基因筛选系统的建立

水稻白叶枯病菌Xanthomonas oryzae pv.oryzae是水稻生产中最严重的细菌性病害之一。本研究采用Tn5转座子随机插入突变的方法构建水稻白叶枯病菌广西菌株K74的突变体库,Southern杂交显示Tn5随机单拷贝插入基因组。通过水稻致病性检测试验,目前获得15个致病力降低50%以上的突变体,为定位Tn5插入突变基因,经质粒拯救、测序、序列分析后发现:4个突变基因为gum基因簇基因,5个为LPS基因簇基因,2个为metB基因,1个为hrpB1基因,2个是与糖合成转移酶相关基因,1个为编码假定蛋白的基因。其中14个突变基因是已知的与致病相关的基因。实验结果表明本研究成功建立了一个筛选水稻白叶枯病菌致病相关基因的系统,为进一步研究水稻白叶枯病致病相关基因,阐明该病的致病机理奠定基础。     

大肠杆菌O96 O-抗原基因簇的破译和特异基因的鉴定

大肠杆菌O96血清型的大肠杆菌近年来频繁地出现于分离到的致病菌株中,在发展中国家和发达国家均有发现,有造成爆发性流行的可能．本文利用鸟枪法对大肠杆菌O960～抗原基因族进行测序,序列全长9415bp,用生物信息学的方法进行序列分析,共发现7个基因,分别是：吡喃型UDP-半乳糖变位酶基因(glf),O-抗原转运酶基因(wzx),O-抗原聚合酶基因(wzy)和糖基转移酶基因(4个)．本文分析了大肠杆菌O96和K12(016)的O-抗原基因族中吡喃型UDP-半乳糖变位酶基因和O-抗原转运酶基因的进化关系,确定了吡喃型UDP-半乳糖变位酶的基序;用PCR的方法筛选出了2个针对大肠杆菌O96的特异基因,可以用于基因芯片或PCR方法快速检测大肠杆菌O96。     

抗原处理相关转运体( TAP) 的结构和功能研究进展

摘要: 抗原处理相关转运体( TAP) 属于 ABC( ATP-binding cassette) 转运体超家族的 B 亚家族,是由主要组织相容性 复合体( Major histocompatibility complex ,MHC) 上 2 个紧密连锁的基因 TAP1 和 TAP2 编码蛋白组成的异二聚体,位 于内质网和顺式高尔基膜上,功能是将抗原肽从细胞质转运进入内质网池,组装到 MHC I 类分子上构成复合体。 TAP 蛋白的缺乏和突变会影响抗原肽的提呈,最终损害免疫应答功能。     

野油菜黄单胞菌中胞嘧啶脱氨酶注释基因的功能鉴定

胞嘧啶脱氨酶广泛存在于细菌、真菌中,而植物缺乏胞嘧啶脱氨酶,提示胞嘧啶脱氨酶可作为病原细菌的潜在药物靶标.胞嘧啶脱氨酶催化胞嘧啶脱氨形成尿嘧啶和氨,是嘧啶补偿途径中的关键酶,对一些动物病原细菌的致病性至关重要.胞嘧啶脱氨酶催化5-氟胞嘧啶脱氨形成5-氟尿嘧啶和氮,而5-氟尿嘧啶对细菌是致命毒性的.在野油菜黄单胞菌野油菜致病变种(Xcc)8004菌株的基因组中,XC0670注释为胞嘧啶脱氨酶基因.BLAST和SMART分析发现,XC0670、XC1949和XC3413编码的蛋白都具有核苷脱氨酶结构域.本工作分别构建了XC0670、XC3413的缺失突变体,从Xcc 8004突变体库中调出XC1949 Tn5插入突变体.由于各个突变体与野生型一样在含5-氟胞嘧啶的MMX培养基上不能生长,在以胞嘧啶为唯一氮原的NNM培养基上都能生长,而含有XC0670、XC1949、XC3413组成型表达构建的大肠杆菌在含5-氟胞嘧啶的LA培养基上都能正常生长,GUS活性检测显示这3个基因都不受胞嘧啶诱导.研究结果表明这3个基因都不具有胞嘧啶脱氨酶活性.致病性试验和致病生化因子检测表明,XC0670、XC3413与Xcc致病性、胞外酶、胞外多糖无关,XC1949与Xcc致病性相关,而与胞外酶、胞外多糖无关.     

水稻细菌性条斑病菌一个新基因与致病相关

水稻细菌性条斑病菌是水稻的主要病原菌之一,其引发的水稻细菌性条斑病可造成水稻严重减产。利用广西分离株GX01作为建库出发菌株,采用EZ::Tn5转座子标签法构建GX01菌株的Tn5随机插入突变体库,其后利用针刺接种法在水稻上进行致病性试验,筛选到1个致病性明显下降的突变体。TAIL-PCR定位该突变位点位于XOC3376,该基因的编码产物注释为假设蛋白。为了研究XOC3376的功能,对其进行表型检测及功能互补,结果表明其互补菌株的表型及致病力都能恢复到野生型的水平。本文为进一步研究水稻细菌性条斑病菌的致病相关基因的功能、阐明该病菌的致病机理奠定基础。     

水稻早抽穗突变体zc1的表型分析及候选基因鉴定

从水稻T-DNA插入突变体库中筛选了一个早抽穗突变体zc1.为了克隆突变基因,对突变体株系进行了遗传分析,发现早抽穗表型和T-DNA共分离.利用热不对称交错PCR技术,扩增了T-DNA的侧翼序列.经序列比对发现,T-DNA插入到了一个富亮氨酸类受体激酶(LRR-RLK)基因的外显子区,造成了基因功能的丧失.候选基因的克...     

眼皮肤白化病Ⅰ型基因突变研究在产前诊断中的应用及一种致病性TYR基因新突变

目的:对1名生育过眼皮肤白化病(OCA)先证者母亲再次怀孕的家庭进行酪氨酸酶(TYR)基因突变研究和产前基因诊断.方法:应用聚合酶链反应(PCR)技术扩增TYR基因各外显子、外显子内含子交界区及启动子区,分别以异源双链分析法(HA)、变性高效液相层析(DHPLC)和DNA序列测定技术分析先证者及其父母的基因突变,明确突变的致病性后,检测胎儿TYR基因相应位点与基因型.结果:先证者的基因型为c.232_233insGGG/c.841G＞T,其父母基因型分别为c.232_233insGGG和c.841G ＞T突变杂合子.E281X具有致病性.胎儿未获得父亲的c.232_233insGGG突变和母亲的c.841G ＞T突变.HA和DHPLC法所获得结果与测序结果完全一致.结论:确定了先证者基因型,并检测出一种新的致病性突变c.841G ＞T.胎儿未获得致病性基因突变,具有正常的基因型.     

水稻矮秆基因d-ss的遗传分析与克隆

通过γ射线诱变,从粳稻品种9522的M2代中筛选出一株矮秆水稻(Oryza sativa L.)突变体,定名d-ss.d-ss突变体表现为叶色深绿、短宽的叶片、以及小而圆的籽粒.以d-ss突变体与籼稻品种龙特普杂交的F2代群体为基因定位群体,利用InDel分子标记将d-ss突变位点定位在5号染色体上的InDel标记ZZ5-6和ZZ1343之间,物理距离为412kb.最终通过图位克隆的方法获得了此基因,测序结果表明此基因在编码区发生了两处缺失突变.     

种植转 Bt 水稻对固氮细菌多样性和固氮酶铁蛋白基因 nifH 的水平转移的影响

通过对具有不同种植年限和不同种植强度的转 Bt 基因水稻与非转 Bt 基因水稻土壤中的细菌以及固氮细菌群 落结构进行研究,发现转 Bt 水稻的种植可能会影响土壤中微生物群落的多样性,但是这种影响的可能只是暂时的,通过对测量种植水稻的芽长实验也得出相似的结论． 另外,根据 16S rDNA 基因构建的系统发育进化树揭示了本实验分离的固氮细菌的遗传多样性,发现实验土壤中的固氮细菌主要分为放线菌门(Actinobacteria) ( 92% ) 和 α － 变形菌门( α-Pro-teobacteria) 两大     

毛竹硅转运基因PhLsi1的ORF克隆及生物信息学分析

以水稻硅的内转运蛋白基因Lsi1的cDNA序列为信息探针,对毛竹的核酸数据库进行同源性搜索,获得全长为797bp的毛竹硅内转运蛋白基因的cDNA序列(Genbank登陆号:FP095571).与水稻Lsi1的cDNA序列相比,毛竹中该基因cDNA序列第721位处发生终止突变,导致毛竹Lsi1丢失了86个氨基酸残基.采用RTPCR方法对其进行克隆,序列分析表明,PhLsi1基因在编码时确实存在提前终止现象,共编码212个氨基酸,与水稻、玉米和大麦中已克隆的硅内转运蛋白(silicon influx transporter,含有6个跨膜螺旋区和2个NIP保守基序)的序列相似性分别高达99.3%,91.9%,91.9%,但只具有5个跨膜螺旋区和1个NIP保守基序.     

对氨基苯甲酸生物合成基因pabAB的缺失对抗生素FR-008生物合成的影响

抗生素FR-008是由链霉菌FR-008产生的一种七烯大环内酯类抗真菌抗生素,它以对氨基苯甲酸(PABA)为起始单位,在I型聚酮合酶(PKS)的催化下合成聚酮内酯环.前期生物合成基因簇序列测定发现了可能的对氨基苯甲酸生物合成基因(pabAB),编码4-氨基-4-脱氧-分支酸(ADC)合成酶.通过同框缺失实验获得pabAB发生缺失的基因置换突变株BLQ-1并通过聚合酶链式反应(PCR)扩增进行了验证.高效液相色谱(HPLC)分析和生物测定证实突变菌株BLQ-1丧失了合成抗生素FR-008的能力.这种产量的丧失可以通过回补克隆的pabAB基因或喂养外源PABA得到回复.实验证明,pabAB负责对氨基苯甲酸的合成,是抗生素FR-008生物合成的必需基因.     

衣壳蛋白缺失突变对登革病毒致病性及免疫原性的影响

在登革2型病毒中国分离株(DEN2—43)的感染性全长cDNA克隆的基础之上,利用融合PCR技术构建衣壳蛋白基因缺失的全长cDNA．将其线性化并体外转录成RNA后,经电穿孔法导入宿主细胞获得缺失突变病毒,对其致病性和免疫原性进行了观察．结果显示,随着衣壳蛋白缺失氨基酸残基数目的增加,病毒在敏感细胞中的增殖能力逐渐减弱,而衣壳蛋白第3个α螺旋序列缺失的突变体则完全丧失感染性．突变病毒对乳鼠的致病性也随之减弱,缺失10个氨基酸残基使病毒几乎完全丧失乳鼠致病力．同时缺失突变病毒可诱导小鼠产生高水平IgG抗体．表明登革病毒衣壳蛋白具有功能灵活性,可作为减毒突变的靶位点．该结果为深入探讨登革病毒基因组结构与功能的关系及研制新型登革减毒疫苗奠定了基础．     

茄青枯假单胞菌毒性基因的功能分析

分离自花生的茄青枯假单胞菌(Ralstonia solanacearum,R.s)T2015的一段4.5 kb DNA中ORF2和ORF3位于同一个操纵子中.ORF2和ORF3 DNA序列与GeneBank同源性比较分析和T2015及其突变体T2136(ORF2)、T2135/R(ORF3)、T2135(ORF3极性突变体)和互补株T2136/R(ORF2)、T2145(T2135)的脂多糖(lipopolysaccharide,LPS)SDS-PAGE带型比较分析表明:ORF2参与LPS完整的核心的合成;ORF3编码产物在LPS完整的生物合成中起脂质A核心区—O-antigen连接酶作用.菌落形态和植株实验结果表明LPS与病菌菌落形态和其对寄主的致病性有关,而与其在非寄主上引起过敏反应能力无关.     

天蓝色链霉菌中S-adenosylmethionine依赖性甲基转移酶同源基因sco1162调控孢子发育及抗生素合成

利用大肠杆菌-链霉菌穿梭质粒pDZY101携带的转座子Tn101随机插入到天蓝色链霉菌(Streptomyces coelicolor)M145构建的插入突变库,从中分离到一株孢子色素及抗生素合成明显发生变化的菌株BZ100.测序发现,该突变株中Tn101插入到了链霉菌的sco1162基因中.序列分析表明,该基因编码S腺苷甲硫氨酸(S-adenosylmethionine,SAM)依赖的甲基转移酶.为了验证该插入突变与表型的对应关系,构建了能在突变菌株中表达sco1162基因的互补质粒pFDZ16-1162,将该质粒转化突变株后,突变菌株的孢子形态和抗生素合成水平得到完全恢复.     

大麦黄花叶病毒抗性突破株系的分子变异

通过大麦黄花叶病毒 (Ba YMV)抗性突破株系的核酸 RNA1全序列分析并与野生株系比较表明 ,抗性突破株系在病毒复制酶或转运蛋白区域 (6K2 )和核酸 RNA复制酶区域 (NIb)存在二个变异位点 .在这二个位点上抗性突破株系核酸分子编码的氨基酸分别为脯氨酸 (Pro)和苏氨酸 (Thr) ,而野生株系分别为缬氨酸(Val)和丙氨酸 (Ala) .对该两种酶蛋白质二级结构分析显示 ,氨基酸的变异可能导致了蛋白质的结构、功能与性质的改变 ,并且此种变异与抗 Ba YMV冬大麦中抗性基因 ym4的功能丧失有关 ,同时也说明了大麦品种田间致病性的差异与病毒核酸分子中的点突变关系密切 .