新型核苷碱基卤化酶AcmX的原核表达和结晶实验

在链霉菌中发现了一类能对核苷碱基进行特异位点卤化修饰的新型卤化酶,可用于核苷类药物的卤代优化。对新型核苷碱基卤化酶晶体结构的解析,是阐明其生物催化的机理,建立生物催化卤化制备核苷类药物的最直接手段。为了获得一个卤化酶AcmX的晶体结构,首先通过大肠杆菌原核表达制备AcmX蛋白样品,但只能得到没有活性的AcmX的蛋白包涵体。通过构建AcmX、分子伴侣蛋白共表达系统,注意控制合适的分子伴侣蛋白表达水平,并通过高分辨率的分子筛凝胶层析步骤,去除混入AcmX样品的分子伴侣蛋白GroEL,摸索出表达和纯化高质量AcmX蛋白样品的方法,并将蛋白样品成功用于结晶实验。这不仅为解析卤化酶AcmX的晶体结构打下坚实的基础,还可将本研究的方法用于其他表达困难的蛋白的制备。     

基于集成特征选择策略的基因共表达模式识别

为有效识别内含子 miRNA 及其宿主基因共表达模式, 提出了一种基于集成特征选择的识别方法。 首先 使用基于支持度的集成特征选择算法, 获取相关性和稳定性较高的特征子集, 再使用封装式特征选择方法结合 FCBF(Fast Correlation-Based Filter)搜索策略进一步去除冗余特征和弱相关的特征, 获得最优的特征子集。 实验 结果表明, 该方法融合了多个特征选择方法的优点, 能提高学习模型的泛化能力并能有效识别内含子 miRNA 及其宿主基因的共表达模式。     

酿酒酵母菌共表达XYLA和XKS1发酵木糖生产酒精

分别从腾冲嗜热菌 (Thermoanaerobacter tengcongensis MB4T)和毕赤酵母(Pichia stipitis)中克隆到木糖异构酶基因(xylose isomerase gene, XYLA)和木酮糖激酶基因(xylulokinase gene, XKS1). 共表达这2个基因的重组菌EF1014不仅可以在以木糖为惟一碳源的培养基上生长, 而且在厌氧条件下能发酵木糖生产酒精. 在不同温度下用不同浓度的木糖分别进行的发酵实验表明, 当木糖浓度为50 g/L时, 酒精的产量达到最大值0.11 g/g 木糖. 与此同时, 28.4%的木糖被利用, 并产生1.54 g/L 的木糖醇. 当发酵温度从30℃提高到37℃时, 酒精产量没有明显变化.     

产碱假单胞菌碱性脂肪酶的克隆表达及酶学性质

【目的】为获得可应用于酯类水解及合成的脂肪酶资源,本研究通过筛选分离得到能够水解长链脂肪酸酯的脂肪酶产生菌,克隆表达其脂肪酶基因并研究脂肪酶的酶学性质。【方法】从环境中筛选分离出可水解三硬脂酸甘油酯的菌株,利用16SrDNA对其进行分子鉴定,并扩增其脂肪酶基因和脂肪酶分子伴侣基因。以pET-22b(+)为表达载体,构建共表达重组质粒,转化Escherichia coli BL21(DE3)进行异源表达,并对重组酶进行酶学性质研究。【结果】经16SrDNA鉴定该菌株为产碱假单胞菌Pseudomonas alcaligenes。通过PCR成功克隆到该菌的脂肪酶基因(lipPA-9A)和脂肪酶分子伴侣基因(lipPA-9B),并构建共表达重组质粒pET22b-lipPA-9A-9B,实现脂肪酶LIP-9A的活性表达。酶学性质研究表明LIP-9A的最适反应温度为35℃,最适反应pH值为10.5,最适反应底物为对硝基苯酚辛酸酯(pNPO);同时,LIP-9A还可以催化醇和羧酸发生酯化反应产生酯类物质。【结论】LIP-9A在碱性条件下具有较高活力,且可以催化酯化反应,在洗涤行业和酯合成领域具有一定的应用价值。     

水稻OsRacD与OsRhoGDI2基因共表达载体的构建

水稻OsRacD是从水稻幼穗中分离的Rho基因,OsRhoGDI2是通过酵母双杂交筛选到的与OsRacD相互作用蛋白的编码基因,已有的研究表明OsRacD与OsRhoGDI2之间可能存在相互作用,并参与水稻育性调控过程.为了鉴定二者的相互作用,本研究构建了OsRacD与OsRhoGDI2基因共表达载体,为采用免疫共沉淀验证二者在体内的相互作用,解析OsRacD与OsRhoGDI2基因参与水稻育性控制的分子机制奠定了基础.     

基于随机矩阵理论分析乳腺癌基因网络

利用随机矩阵理论分析乳腺癌基因微阵列数据,得到乳腺癌基因共表达网络,找出乳腺癌基因共表达网络中重要的增殖模块和免疫模块,并预测基因PMSCL1与乳腺癌细胞的增殖、侵袭及迁移有关,基因CCAN2与乳腺癌细胞的有丝分裂有关,基因SCYA5与乳腺癌细胞的免疫应答有关,基因PRC1、RAB31、INHBA可作为乳腺癌的靶向基因.     

3个甘蔗品种响应低温胁迫的转录组分析

为挖掘甘蔗(Saccharum officinarum L.)响应低温的特异基因,揭示甘蔗响应低温的分子调控机理,以3个抗寒能力不同的甘蔗品种作为试验材料,利用转录组测序技术分析不同抗寒能力的甘蔗品种在低温胁迫(4℃)下的基因表达差异。结果表明,利用权重基因共表达网络分析(Weighted Gene Co-expression Network Analysis, WGCNA)鉴定出13个基因共表达模块,通过相关性分析筛选出blue和yellow模块作为甘蔗抗寒机理研究的目标模块。基于blue和yellow模块筛选出可能与甘蔗抗寒能力密切相关的13个响应低温胁迫的基因,为后续选育抗寒性强的优良甘蔗新品种提供重要参考。     

基于加权基因共表达网络分析挖掘茯苓抗食管癌作用靶点

该研究利用加权基因共表达网络分析(WGCNA)探讨茯苓抗食管癌的潜在作用靶点，为食管癌的临床诊治开创新思路.首先在中药系统药理学数据库与分析平台(TCMSP)数据库中筛选出茯苓的有效活性成分及对应靶点，运用Cytoscape软件中鉴定候选药物作用靶点，接着在癌症基因组图谱(TCGA)数据库和基因表达谱差异(GEO)数据库中下载肿瘤相关基因表达数据集，通过WGCNA鉴定出与食管癌紧密相关的基因，并将鉴定出的基因与茯苓的候选药物作用靶点进行比对，确定茯苓抗食管癌的潜在作用靶点，最后采用RT-PCR的方法对筛选出核心基因在人食管癌细胞中的表达量进行检测.结果共获得34种茯苓有效活性成分，及17个对应靶点，主要候选药物作用靶点为：CHRM1、NCOA2、PGR、ADRA1B、ADH1B、PTGS2.其中ADH1B为茯苓抗食管癌的潜在作用靶点.筛选出DLGAP5、MCM2、CCNA2、CDK1、TPX2、TRIP13、KIF23、KIF2C、CENPF、CHAF1A等10个核心基因，其中CHAF1A和MCM2的表达水平对食管癌患者的预后具有影响.RT-PCR结果显示，CDK1、CHAF1A、TP...     

毕赤酵母中人Ⅲ型胶原蛋白α链与病毒羟脯氨酸酶的共表达

将人Ⅲ型胶原α链与一种来源于病毒的4-羟脯氨酸酶在毕赤酵母中共表达,以获得能满足应用需求的羟基化胶原蛋白。分别构建包含酶与胶原基因的重组质粒p PICZBL593和pPIC9K-COL3A1,并将质粒均转入毕赤酵母GS115中以表达这两种蛋白。质粒测序结果表明目的基因成功插入到载体中;实时定量PCR结果显示两种基因均在mRNA水平表达;SDS-PAGE和Western Blot进一步证实两种蛋白在毕赤酵母GS115中的成功表达;氨基酸组成分析和质谱结果证实表达的胶原中含有羟脯氨酸。获得羟基化的胶原蛋白。     

隔离子两侧临近基因的共表达研究

染色质隔离子是相邻转录功能区的边界序列,可以发挥增强子阻断和染色质屏障作用.研究结果显示,隔离子两侧临近基因的转录方向相同时,这两个基因表达水平具有显著的正相关,否则表达水平关联不显著.该结果指出隔离子并没有对临近基因表达起到屏障作用,这些隔离子可能发挥了增强子阻断作用.此外,隔离子两侧转录方向相同的两个基因的基因长度呈现正关联.尤其是同时位于"+"链的隔离子两侧临近的基因,关联最强.同时,发现隔离子每一侧基因表达水平和该基因长度呈现显著的负相关,这一关联性与该基因的转录方向和隔离子的存在无关.