四种不同细菌质粒转化庆丰链霉菌的研究

利用四种不同质粒(pRR322、pUB110、pKT071和pA01)在10—15％聚乙二醇6000存在时,可以成功地转化到庆丰链霉菌受体;其中转化的pBR322质粒经过20次传代后,仍有如％左右可稳定地存留,而其它三种质粒经2--3次传代后立即消失。用无细胞胞外粗抽提物证实pBR322质粒基因在庆丰链霉菌细胞中得到表达。通过SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳证示转化子胞外抽提物中显著呈现一条分子量为30,000左右的蛋白质带,与已知的pBR322编码的β-内酰胺酶分子量相一致。     

一个体外构建的重组质粒——pCBI

构建了质粒pBR322和pCRI 的重组质粒——pCBI。已通过转化技术将其送入大肠杆菌,在含有四环素和卡那霉素的培养基中筛选了转化子。在细菌培养液内加入氯霉素使转化子中的重组质粒扩增。采用琼脂糖凝胶电泳法及水溶性两相抽提法纯化重组质粒。重组质粒pCBI 的电泳速度低于两个亲本质粒。用限制酶EcoRI 降解重组质粒,在凝胶电泳上看到两条带,它们的位置分别对应于pBR322线性DNA和pCRI 线性DNA。电镜观察到环状pCBI DNA 并测得其长度为5.77±0.30微米,折合分子量为(11.9±0.6)×10~6道尔顿。     

转座子Tn233(CH)分子量的测定

转座子Tn233(CH)带有str sul抗性基因,最早是在痢疾杆菌的抗药质粒DR233(Tc~r Cm~r Sm~r Su~r)中发现的。现在通过菌株间的配对,将插入了Tn233(CH)转座子的质粒R144drd3::Tn233(CH)转移到E·coli C600/pBR322(Ap~r、Tc~r)细胞中,组成两种质粒共存的菌株。从此菌株中提取出质粒DNA,用转化方法使它转移到E.coli C600菌株,再从所得到的转化子中用复印方法筛选出Tn233(CH)转座到pBR322质粒的转化子E.coli C600/pBR322::Tn233(CH),然后提出此质粒DNA,经限制性内切酶BamHⅠ、EcoRⅠ、PstⅠ、HindⅢ与PvuⅡ等酶切后,在琼脂糖凝胶平板与聚丙烯酰胺凝胶柱上进行电泳分析,分别以BamHⅠ与EcoRⅠ双重酶解的λDNA、HindⅢ酶解的T5DNA、HaeⅢ酶解的M13 DNA与HaeⅢ酶解的pBR322 DNA作为泳动的标记,计算出质粒酶解片段的分子量,用此方法算出各片段分子量的总和为15.93×10~6道尔顿,此即为所求的pBR322::Tn233(CH)分子量,将此值减去pBR322的分子置2.87×10~6道尔顿,得到Tn233(CH)的分子量为13.06×10~6道尔顿。电泳结果还表明在Tn233(CH)DNA分子上,BamHⅠ、EcoRⅠ、PstⅠ、HindⅢ与PvuⅡ分别有5、9、1、6、2个切点数。     

玉米线立体类质粒的克隆和鉴定

S型细胞质雄性不育玉米的线粒体类质粒S-1为一个长6.4kb的双链线状DNA分子。本文对基本上全长的S-1（只用限制内切酶PstI在两端各切掉128bp）在pUC18和pBR322两种质粒中进行了克隆得到4种杂合的质粒。限制性酶切图谱证明它们分别是S-1以不同方向克隆在两种质粒中的结果,Southern印迹杂交也证明S-1克隆在pBR322中.     

大肠杆菌cosmid质粒的分离和DNA构型

Bolivar等u]于1977年用人工重组技术从ColEl质粒构建出声pBR322质粒,由于pBR322质粒带有两个抗药性标记,有多拷贝以及多种限制性内切酶单一切点等特性,近年来已被广泛用作重组DNA实验的载体。Collins等^[2]用pBR3222质粒与λ charon 4A的带有Cos位点的EcoRI酶切片段重组,进一步得到cosmid质粒,cosmid质拉除了具有pBR322质粒原来的优点外,它能够携带更大的外源DNA片段(40Kb),能够像λ charon 4A一样在体外进行包装,从而提高转化率。     

杂种质粒pTW161和pTW162的构建及其性质

由pBR322和pTW16两种质粒DNA构建成了两种杂种质粒pTW161和pTW162。质粒pTW16来源于一种抗钴的克氏产气菌,带有抗钴的基因。pTW161和pTW162两种杂种质粒的区别仅在于pBR322和pTW16 DNA重组连接的方向不同,两种质粒均为Ap~rCo~r,但pTW162抗钴能力比pTW161弱。     

转座子Tn233(CH)中抗性基因的定位

将Tn233(CH)从质粒DR233转座到可以扩增的质粒pBR322上,并绘制了包括7种限制性内切酶切点的pBR322:: Tn233(CH)DNA的限制图。经限制类型分析表明,链霉素抗性基因位于H3片段上,磺胺抗性基因位于H4片段上,汞盐抗性基因位于H1片段上。另外,B3片段上同时带有链霉素与磺胺的抗性基因,B1片段上带有汞盐抗性基因。     

大肠杆菌质粒RK8的分离及生化分析

耐药质粒RK8是从上海水域中的耐药大肠杆菌的RK8细胞中分出的,通过接合转移、转化、琼脂糖凝胶电泳及电镜测定,证明它是可转移的质粒,编码3″-羟基磷酸转移酶。由凝胶电泳可看出两种质粒区带,经电镜测定,根据周长计算,它们的分子量分别为:37.3×10~6,27.4×10~6道尔顿。将RK8与pBR322进行重组,其重组体带Km、Am、Tc三种抗性,分子量比RK8大。     

质粒pBR322在recA基因缺陷的大肠杆菌细胞内的遗传重组

使用琼脂糖凝胶电泳、DNA限制性内切酶水解以及电子显微镜等分析手段,证明在两株recA~-的大肠杆菌质粒pBR322转化子中,pBR 322 DNA的多倍周长环形寡聚物被大量合成。这个事实说明质粒pBR322 DNA在大肠杆菌细胞中的遗传重组似有独立于rec A基因的途径。本文介绍一个改进的大肠杆菌“清亮裂解液”制备法。按照这个方法制备的细菌清亮裂解液可排除染色体DNA的污染。     

萘质粒ND1.860HindⅢ片段的分子克隆和限制酶图谱

萘质粒ND1.860经限制性核酸内切酶HindⅢ完全消化和部分消化所产生的限制片段,分别在大肠杆菌质粒pBR322中克隆。通过对含有ND1.860HindⅢ片段的17个重组质粒进行限制酶分析,建立了ND1.860质粒的HindⅢ、EcoRⅠ和XbaⅠ种内切酶26个切点的酶切图谱。     

质粒pBR322的缺失突变株

质粒pBR322[]是较理想的基因载体之一, 在基因工程研究中已经取得了不少突出的成 绩［u]。我们在体外建造pBR322质粒DNA与 X DNA片段的重组质粒过程中,获得一个质粒 pBR3 2 2的缺失突变株,命名为pH A4。这种 突变株对于研究质粒DNA的形成、进化和结 构都具有一定的意义。     

用凝胶电泳纯化具有生物学活性的质粒DNA

采用一般柱电泳装置,在琼脂糖凝胶上将质粒ColEl、pBR322、pSC101、pCRI的DNA与染色体DNA及小分子核酸杂质分开,切出含有质粒的凝胶薄片,电洗脱回收质粒DNA,产物可被限制酶Eco RI酶解;将pBR 322、PSC 101、pCRI DNA转化大肠杆菌C_(600),每微克DNA可产生10~4个转化子;从pSC 101、pCRI转化子细胞中再抽提出相应质粒,它们同样具有亲本质粒的遗传特性和分子特性。     

稳态和时间分辨荧光光谱法检测pBR322质粒中十字形结构

在目的DNA不被酶切成不同片段的情况下,应用光谱方法探测pBR322质粒中十字形结构DNA的形成。吡咯脱氧胞苷(Pyrrolo deoxycytidine,PdC)取代dC掺入到pBR322质粒的特定位点(3195,3222或3281位点)。应用稳态和时间分辨荧光法研究十字形结构DNA的形成。结果显示:(1)稳态荧光特性表明,当PdC掺入到pBR322质粒的3222位点,PdC-pBR322超螺旋荧光强度大约是松弛型PdC-pBR322的4倍;与此同时,其时间分辨荧光寿命大约比松弛型PdC-pBR322长约0.3ns。当PdC掺入到3195或3281位点时,稳态荧光光谱和荧光寿命(两位点处约1.42ns)并没有显著变化。(2)随着盐浓度的增大,荧光寿命略微有变化,但不是很明显。通过检测和分析pBR322质粒的荧光光谱和荧光寿命,表明能够形成在非配对环状部分3222位点含有dC的十字形结构。在一定的盐浓度(0-100mmol/L)条件下,十字形结构能够保持其稳定性。     

琼脂糖凝胶电泳分离纯化和制备质粒DNA

分离纯化质粒DNA,在遗传工程和质粒的 分子遗传学研究中是重要的一环。分离和制备 质粒DNA的方法很多,有：澳化乙锭密度梯度 祛^[2-5]、两相法^[6]、酸酚法^[7][碱变性法^[8]p、甲基化 白蛋白（MAK）柱层析法^[9]硝酸纤维素法^[10]、电 泳法^[11]等,这些方法都各有所长。根据质粒的超 卷曲结构、开环结构和线状结构的不同,各个质 粒分子量大小的不同,以及质粒DNA与RNA 和染色体DNA在电泳中迁移率的不同,在我 们实验室的条件下,研制了一种琼脂糖凝胶电 泳分离纯化和制备质粒DNA装置。运用这种 装置,纯化制备了以下质粒： pBR322, pASI, pUB110、F}lac+proA+B+, pVA517A, pVA517B, pVA517C, pVA517D, pVA517E, pVA517F, pVA517G和pVA517H。并且对它们进行了电 镜观察,对其中纯化过的pBR322和pASI质粒 进行了转化实验,证明它们有生物活性。同时, 应用这种装置,可以一次分离具有不同分子量 大小的几种质粒,回收率约为85多。结果表明, 这种装置结构简单,操作方便,是纯化制备质粒 DNA的一种可用工具。     

带有sop基因稳定表达载体的构建

F质粒的第五个EcoRⅠ片段mini-F具有质粒的分配功能。其EcoRⅠ-BamHⅠ片段含有oriS、ccd、repD和sop基因(sopA,B和C)。该片段与pBR322重组,得到质粒pDMC32。pDMC32经SmaⅠ酶切,T4连接酶连接,得到衍生质粒pDMC311,消除了oriS、ccd和repD片段。MI32(pDMC32)和MI311(pDMC311),在液体限磷基础培养基中培养100代,质粒保持率分别为93％和100％。而对照MIR322(pBR322)培养55代时,质粒保持率仅为10％。带有色氨酸启动子质粒pDR720与pBR322重组,得到质粒pDMC40。pDMC40再与mini-F的sop基因重组,得到带有sop基因的稳定表达质粒pDMC48。MI48(pDMC48)在液体限磷基础培养基中培养100代,质粒保持率为100％。     

竹红菌甲素敏化质粒pBR 322 DNA光氧化——使封闭环DNA转变为开环DNA

甲素可敏化质粒pBR 322 DNA光氧化断链的使其封闭环DNA转变为开环DNA。甲素敏化pBR 322 DNA光氧化反应可被单线态氧淬灭剂-NaN_3抑制,证明此光敏氧化机制属Ⅱ型过程。     

转座子Tn233(CH)缺失突变株特性的研究

将带有质粒pBR322::Tn233(CH)(抗药类型为Ap~rTc~rSm~rSu~rHg~r)的大肠杆菌C600ML(多聚酶Ⅰ温度敏感突变株)在非允许温度条件下培养时,分离到12株营养缺陷突变型,其中10株的抗药类型为Sm~rSu~rHg~r,经质粒DNA提取与琼脂糖凝胶电泳分析表明,除1株(突变型3号)仍有质粒DNA外,其它9株细胞中的质粒DNA已不复存在。在12株中另外2株的抗药类型为sm~rSu~r(突变型19号与41号),它们也仍旧带有质粒DNA,经质粒抽提与限制性内切酶分析表明,这3种质粒(分别称为pTD3,pTD19与pTD41)DNA分别比pBR322::Tn233(CH)少了一些相邻的限制片段,经计算,pTD3缺失了1.33kb,pTD19缺失了7.22kb,pTD41缺失了9.09kb。从质粒的遗传图上可以看出,这3株缺失质粒都保留了pBR322载体上的DNA复制点与Tn233(CH)上的转座基因(TnpA),但是Tn233(CH)与pBR322相连处的两个末端反向重复顺序中的一个已经缺失,实验表明它们可能都失去了转座功能。对这些自发产生的缺失变种在转座子演化上的意义进行了讨论。     

pGV3850载体系统的改进研究

位于pGA 472上nos-npt的基因片段,经Hind III/Sal I双酶完全消化,克隆到pBR332的Hind III/Sal I位点,将这一重组DNA转化E. coli HB101,在和R64 drd11的mob功能和tra功能的帮助下,经重组后带有卡那霉素抗性基因的pBR322可以进入浓杆菌中,并经同源重组整合到农杆菌质粒pGV3850的T-DNA区。这样得到的是一个改良的pGV3850系统。他除了具有pGV3850系统原有特点之外,还具有一个新的特点：在中间载体pBR322上带有Km^r标记基因,这就为能克隆到pBR322上的任何不带有标记的基因提供标记,便于转化后的筛选。     

质粒pBR322的体外扩建以及有关限制性核酸内切酶图谱

在体外对质粒pBR322进行了两次扩建,并作出新建四种质粒(pBW5,pBW7,pBW5-2和pBW5-8)的有关限制性核酸内切酶图谱。经琼脂糖凝胶电泳分析和对转化体选择标记检定,证明新建质粒确为重组质粒。重组质粒都携带有大肠杆菌nrdA,B基因,有利于对这些基因的深入研究。尤其是带有pKN402K DNA片段的新建质粒pBW5-2和pBW5-8在35℃以上2—3小时内拷贝数大量增加,这就为nrdA,B基因提供了丰富的材料;由于高温条件下,这种质粒拷贝数的扩增在丰富培养基里对宿主细菌是致死的,所以又为新建质粒的安全使用创造了条件。     

双功能质粒的构建与功能表达

将大肠杆菌抗四环素、氨基苄青霉素、氯霉素质粒pBR325和金黄色葡萄球菌/枯草杆菌抗新霉素、卡那霉素质粒pUB110,在体外经限制性内切酶EcoRI和T4 DNA连接酶作用,进行重组,获得了重组质粒pMM 1。pMM 1兼有抗四环素、氨基苄青霉素、卡那霉素和新霉素以及对氯霉素敏感的特性;用凝胶电泳法测定分子量,证明pMM1确为pBR325和pUB110两者的重组质粒。pMM 1在大肠杆菌中的转化频率为每微克DNA 0.79×10~3个转化子,在枯草杆菌受体中为每微克DNA 0.15×10~2个转化子。pMM1不仅能分别在大肠杆菌和枯草杆菌两种受体中复制,而且能同样表达,其抗药性水平为:对氨基苄青霉素不小于每毫升160微克,对四环素不小于每毫升120微克,对新霉素、卡那霉素不小于每毫升80微克。此外,用同样的方法构建了pBR 322和pUB 110的另一个重组质粒pMM 2,也获得了类似的结果。