与链霉菌发育分化有关的启动子——PTH4的调控研究

依赖于天蓝色链霉菌分化关键基因——whiG的发育调控启动子(P_TH4)所控制的下游基因被克隆了,用双脱氧链终止法进行了双链测序.结果表明在1597bp的DNA片段中含有一个完整的开读框架(ORF).在计算机的蛋白文库比较中未找到与该基因产物同源的已知蛋白,可能是一个新的蛋白产物.用基因破坏的策略初步研究了该基因的生物学功能,发现该基因的破坏影响了放线紫红素的产生,即与天蓝色链霉菌放线紫红素的生物合成有关.这进一步证明启动子——P_TH4在链霉菌分化中的多级调控作用.     

In vivo transcription of two promoters, PTH4 and PTH270 involved in regulation ofStreptomyces differentiation

The promoters, PTH4 and P-TH270 involved in the regulation of Streptomyces coelicolor differentiation were subcloned into Streptomyces promoter, i.e. probe plasmid pIJ4083, and the recombinant plasmids, pIJ4470 and pIJ4471, were constructed. Two promoters could drive the expression of reporter gene encoding catechol dioxygenase when pIJ4470 and pIJ4471 were introduced into some white mutants (C85, C70, C71, C17 and C119). The total RNA was isolated from these strains containing recombinant plasmid. Probes were prepared by labelling 5 -ends of PTH4 AND PTH270 DNA fragments using radioisotope. DNA - RNA hybridization was carried out with the probes and RNAs isolated from different strains. The S1 mapping result showed that all RNAs from strains of C85/pIJ4470, C85/4471, C70/pIJ4470, C70/pIJ4471 and C17/pIJ4470 as well as C17/pIJ4471 gave rise to strong positive hy-bridization signal, whereas RNAs from C71/pIJ4470 and C71/pIJ4471 did not give any positive signal. RNAs from C119/pIJ4470 and C119/pIJ4471 gav     

一个枯草杆菌启动子(P_(28-1))对链霉菌分化的影响

亚克隆1.1kb的枯草杆菌启动子P_(28-1)到pUC19上,再亚克隆到以儿茶酚加氧酶为报告基因的链霉菌启动子探测质粒pIJ4083上,构建的重组质粒命名为pIJ4498.用pIJ4498转化天蓝色链霉菌J1501的原生质体,得到了相对于灰色野生型的白色转化子,而用载体pIJ4083转化J1501后得到的转化子是正常的深灰色菌落.经限制性内切酶验证了重组质粒的结构,测定了质粒的稳定性.当pIJ4498转化天蓝色链霉菌的WhiG突变株(C71)后,未观察到任何表型的变化.通过超声波破碎细胞得到的J1501/pIJ4498菌体的蛋白提取液,可使无色的儿茶酚氧化成黄色的2-羟粘糠酸半醛(HMS).而对照株J1501/pIJ4083及C71/pIJ4498菌株的蛋白提取液不能使儿茶酚氧化成黄色的HMS产物.结果表明枯草杆菌的启动子P_(28-1)被天蓝色链霉菌J1501的σ^(whiG) RNA聚合酶所识别,在启动儿茶酚加氧酶报告基因表达的同时,影响了天蓝色链霉菌J1501分化中的孢子形成.     

一个枯草杆菌启动子(P_(28-1))对链霉菌分化的影响

亚克隆1.1kb的枯草杆菌启动子P_(28-1)到pUC19上,再亚克隆到以儿茶酚加氧酶为报告基因的链霉菌启动子探测质粒pIJ4083上,构建的重组质粒命名为pIJ4498.用pIJ4498转化天蓝色链霉菌J1501的原生质体,得到了相对于灰色野生型的白色转化子,而用载体pIJ4083转化J1501后得到的转化子是正常的深灰色菌落.经限制性内切酶验证了重组质粒的结构,测定了质粒的稳定性.当pIJ4498转化天蓝色链霉菌的WhiG突变株(C71)后,未观察到任何表型的变化.通过超声波破碎细胞得到的J1501/pIJ4498菌体的蛋白提取液,可使无色的儿茶酚氧化成黄色的2-羟粘糠酸半醛(HMS).而对照株J1501/pIJ4083及C71/pIJ4498菌株的蛋白提取液不能使儿茶酚氧化成黄色的HMS产物.结果表明枯草杆菌的启动子P_(28-1)被天蓝色链霉菌J1501的σ~(whiG) RNA聚合酶所识别,在启动儿茶酚加氧酶报告基因表达的同时,影响了天蓝色链霉菌J1501分化中的孢子形成.     

天蓝色链霉菌孢子形成的关键基因——whiG的诱导表达

与链霉菌分化有关的whiG结构基因已亚克隆到链霉菌表达载体pAK203的tipA启动子下游.该启动子能被硫链丝菌素诱导.whiG基因的诱导表达不仅可使天蓝色链霉菌孢子形成缺陷突变株C71恢复产生孢子的能力,而且也能使天蓝色链霉菌野生型菌株J1501和变铅青链霉菌TK54的孢子形成更为丰满.Western杂交也进一步证实了诱导表达后whiG基因产物——σ~(whiG)产量的增加.这为依赖于σ~(whiG)RNA多聚酶的发育调控启动子体外转录的研究提供了有利条件.     

在链霉菌中表达透明颤菌血红蛋白需要异源启动子

构建了质粒pIJ4083Mpro、pIJ4083\|pro\,pWLD8和pFW3。在浅青紫链霉菌TK24中,启动子探针质粒pIJ4083上的邻苯二酚双加氧酶基因(xylE)不能被透明颤菌血红蛋白基因(vgb)的启动子带动转录,表明vgb启动子在链霉菌中无作用。TK24中,pWLD8和pFW3均能表达透明颤菌血红蛋白(VHb),pWLD8上可能是由Plac带动vgb的表达;pFW3上vgb基因去掉了非必要部分,克隆在PCR扩增得到的glnA启动子下游,两者连成嵌合基因。     

变铅青链霉菌TK24 secE启动子表达特性的研究

通过PCR扩增得到变铅青链霉菌（Streptomyces lividans)TK24 secE基因上游496bp的片段,其序列与S.coelicolor secE启动子序列同源性为99.8%。将该序列克隆到以儿茶酚加氧酶基因（xylE)为报告基因的链霉菌启动子探测质粒pIJ4083上,并转化S.lividans TK24原生质体,获得了重组菌株S.lividans [pIJ4083-secE]。S.lividans[pIJ4083-secE]菌株发酵结果表明,secE启动子为强启动子,活性与vsi基因启动子相当。secE启动子的表达在对数生长期达到高峰,平台期下降;28℃发酵培养时secE启动子活性远高于37℃发酵培养;比较了不同发酵培养基Phage,NB和CM中secE启动子的活性;实验结果还表明培养基中葡萄糖含量对secE启动子的表达有抑制作用。     

利用 ORF438 启动子在链霉菌中表达透明颤菌血红蛋白

链霉菌中表达了透明颤菌血红蛋白（VHb）,表明VHb对放线紫素的产生和菌体的生长有促进作用^[2].pIJ702质粒上带有与次生代谢有关的酪氨酸酶基因（mel）^[3],mel由ORF438启动子（P_ORF438）带动转录^[4].本文尝试利用P_ORF4328表达vgb.     

与圈卷产色链霉菌分化有关的一个新基因——sawD的研

距链霉菌发育分化控制启动子P_TH4直接控制的下游基因proX间隔24个碱基处存在一个部分开放阅读框(ORF),根据序列分析推测为丝氨酸蛋白酶的一部分。以此部分DNA序列为探针,在构建的圈卷产色链霉菌7100的DNA文库中克隆到一个与链霉菌发育和分化有关的新基因,称之为sawD。序列测定及分析结果表明,在1320bp的DNA序列中有一个完整的开放阅读框(ORF),翻译起始位点为210位碱基处的GTG,终止密码子TGA位于序列的999位碱基处。在距翻译起始位点GTG上游4个碱基间隔处有典型的核糖体结合位点区域GAGGGA。在计算机蛋白文库中进行了同源性比较研究,结果表明263个氨基酸的蛋白产物与Caulobacter crescentus的依赖于ATP的丝氨酸蛋白酶有447%的同源性,其中存在功能活性区的丝氨酸保守位点(GPSAG)。基因功能研究表明,sawD在圈卷产色链霉菌发育分化中与气生菌丝分隔和色素的合成有关。该基因被阻断或破坏后,使野生型圈卷产色链霉菌的分化停止在气生菌丝阶段,不能形成具有灰色色素的孢子,而出现白色气生菌丝的表型。     

负调节基因nsdA在链霉菌中同源性及激活沉默抗生素合成基因簇的研究

nsdA基因是在天蓝色链霉菌中发现的抗生素合成负调控基因。以nsdA基因片段为探针,通过Southern杂交发现nsdA存在于多种链霉菌中。根据天蓝色链霉菌和阿维链霉菌的nsdA序列设计PCR引物,扩增多种链霉菌中nsdA基因并测序。发现在不同链霉菌中nsdA基因的相似性高达77%～100%。其中变铅青链霉菌与天蓝色链霉菌A3(2)的nsdA序列100%一致。变铅青链霉菌通常不合成放线紫红素,中断nsdA获得的突变菌株WQ2能够合成放线紫红素;在WQ2中重新引入野生型nsdA,又失去产抗生素能力。表明nsdA的中断可以激活变铅青链霉菌中沉默的放线紫红素生物合成基因簇的表达;nsdA的广泛存在及其序列高度保守则提示可以尝试用于这些菌种的抗生素高产育种。     

大肠杆菌-链霉菌穿梭载体的构建及应用

pIJ6021和pIJ4123是链霉菌的高拷贝表达载体,它们携带有受硫链丝菌素诱导的强启动子P_tipA。分别在它们的合适位点插入大肠杆菌质粒的复制子和在大肠杆菌中选择用的抗性标记基因(bla),得到了两个能在大肠杆菌和链霉菌中穿梭复制、并保持结构稳定的链霉菌表达载体：pHZ1271和pHZ1272。将透明颤菌(Vitreoscillia sp.)血红蛋白基因(vhb)克隆到pHZ1272中,用它转化变铅青链霉菌(Streptomyces lividans),经Western blotting分析和CO结合实验表明,在变铅青链霉菌中表达出了有生物活性的透明颤菌血红蛋白,从而证明所构建的pHZ1272载体具有在链霉菌中表达外源基因的功能。     

吸水链霉菌NND-52-C基因工程宿主载体系统的构建*

吸水链霉菌NND-52-C菌株是大环内酯类抗生素 阿扎霉素B的高产菌株。采用原生质体转化技术 ,将来自变铅青链霉菌TK2 4菌株的pIJ70 2质粒转化吸水链霉菌NND-52-C菌株的原生质体 ,建立了吸水链霉菌NND-52-C菌株的基因工程宿主载体系统。确定了NND-52-C菌株原生质体制备和再生的条件 ,其原生质体形成率达到 10⁸个 mL ,再生率约为0.2 % ,转化率为10²～10³个转化子 μg质粒DNA。     

处理柠檬酸发酵废水的高活性光合细菌P4菌株的分离鉴定*

光合细菌P₄菌株从柠檬酸发酵废水流经的污泥中分离得到。经鉴定P₄菌株为红假单胞菌属(Rhodopseudomonas),浑球红假单胞菌(R. sphacroides)。P₄菌株以乙酸钠为碳源生长良好,50小时进入稳定期(菌液OD_660nm=108—2.0)。将经过可溶化的柠檬酸发酵废水用P₄菌株的乙酸钠培养液进行处理,作用72小时后废水COD的去除率达85.3%。     

链霉菌发育调控启动子——P_(TH270)对细胞分化的影响

在原核生物发育分化的分子生物学研究中,以枯草杆菌为模式系统进行了许多研究,但其生命周期特别是分化过程比较简单,不象链霉菌有基质菌丝、气生菌丝、菌丝分隔形成多细胞,然后断裂形成单孢子的过程。链霉菌的这一性状与真核生物丝状真菌的分化相似。因此在原核生物中,链霉菌是研究分化基因表达调控的良好模式材料,为在时空上研究发育分化基因的多水平调控提供了有利条件。 链霉菌的发育调控启动子(P_(TH270))是国际上首先克隆的两个启动子之一。一些研究结果表明该启动子依赖于链霉菌分化关键基因——whiG。虽然该启动子的序列已被测定,启动子的-10区和-35区已被精确定位,但该启动子在链霉菌发育分化中是如何调控的,当它以高拷贝数的形式存在时对细胞内含物的组份有何影响,这种影响怎样与分化关联,这些都是有待解决的重要问题。本文报道这方面     

担子菌草菇总RNA的快速抽提方法*

针对高等真菌草菇 (Volvariellavolvacea) ,提供一种改进的简易抽提总RNA的方法。纯化的RNA可直接作如下的各种应用 ,如RT PCR、polyA RNA的富集、差异显示、North ern杂交、引物延伸、cDNA合成、基因表达谱芯片和基因表达谱芯片分析。我们用此方法成功地从草菇中抽提到总RNA ,A₂₆₀ /A₂₈₀ 为 1.7～ 2.0 ,A₂₆₀ /A<     

链霉菌SC120细胞毒活性代谢产物的研究*

在研究链霉菌Streptomyces<、I>sp SC1₂0抗荔枝霜疫霉菌活性代谢产物的过程中 ,分离得到一对人鼻咽癌细胞具有细胞毒作用的抗生素。通过UV、IR、HR MS、 1H NMR、13C NMR、DEPT、1H 1HCOSY、HMQC、HMBC等波谱分析 ,鉴定其结构与Pimprinine相同。首次报道Pimprinine对人鼻咽癌细胞具有细胞毒作用     

透明颤菌血红蛋白在肉桂地链霉菌中的表达对其细胞生长及抗生素合成的影响

肉桂地链霉菌(S.cinnamonensis)是莫能菌素(Monensin)的产生菌。大肠杆菌链霉菌穿梭表达载体pHZ1252中的透明颤菌血红蛋白基因(vhb)位于硫链丝菌素诱导启动子P_tipA之下,它在肉桂地链霉菌中的结构不稳定,发生了重组缺失,缺失的片段包括大肠杆菌质粒部分和vhb基因。但来自阿维链霉菌(S.avermitilis)中缺失了大肠杆菌质粒部分却保留了完整的vhb基因及tipA启动子的pHZ1252,可在肉桂地链霉菌中稳定复制,不再发生缺失,经硫链丝菌素诱导表达出了有生物活性的VHb蛋白。摇瓶发酵实验证明,VHb蛋白在氧限条件下可明显促进肉桂地链霉菌的菌体生长和抗生素合成。     

红色链孢霉Rnase N1高产菌株的选育

本文介绍了红色链孢霉(Ncurospora crassa) Rnase N₁．高产菌株的选育和Rnase N₁．的鉴定。 1. 以红色链孢霉3.1602(鸟氨酸缺陷型)为原始菌株,经1／5000三乙撑四胺30℃振荡处理2小时,继以柏钻照射4分钟(13．2千伦琴／分钟),照射剂量为52．8千伦琴。分离得到红色链孢霉OA047菌株(鸟氨酸一腺嘌呤双重营养缺陷型)。以红色链孢霉3．1604(野生型)为原始菌株,经100微克分子MNNG 28℃振荡处理2小时,分离得到红色链孢霉WA011(腺嘌呤营养缺陷型)。这两个菌株在改良的File’s培养基上,比原始菌株产酶能力分别提高约20倍。     

人可溶性CD14基因克隆表达及功能研究

利用反转录PCR技术,从U₉₃₇细胞总RNA中,扩增编码人可溶性CD₁₄的基因序列,构建了重组表达质粒pEF1/HisC/sCD₁₄^348aa;用脂质体转染法,实现了在真核细胞中的高效表达;用免疫亲和层析纯化表达产物,纯度达90%以上;LPS刺激U₉₃₇细胞产生CD₁₄的变化,证明了表达产物具有结合LPS的功能。     

一个热诱导穿梭表达载体的构建及其在链霉菌中的应用

为探索大肠杆菌λ噬菌体表达调控元件在链霉菌中的应用,构建了一个链霉菌大肠杆菌穿梭表达载体pHZ1080,并将来自链霉菌FR-008的聚酮合酶(PKS)基因置于其中的λ噬菌体启动子P_R下游,得到表达PKS的穿梭质粒pHZ1067。与在大肠杆菌中一样,该质粒在变铅青链霉菌中也受热诱导表达100kD的PKS蛋白;表达的PKS蛋白可由SDSPAGE和Western-blot实验检测到。PKS在链霉菌中的热诱导表达表明,构建的载体也能用于链霉菌诱导表达外源基因。  