抗鞘翅目δ－内毒素 及毒素基因文库的构建

研究了对鞘翅目昆虫有毒效的5个苏云金芽孢杆菌新菌株YM-03、Sph04-04、YK14-01、SH11-05、Sph16-01伴孢晶体的蛋白质组成,以柳蓝叶甲为供试虫测定了它们的LC_(50)值,其中YM-03毒力最高。测定了YM-03晶体蛋白N-末端部分氨基酸序列。用琼脂糖凝胶电泳快速检测了5株菌的质粒组成,证明其质粒图型各不相同。以广谱的cosmid质粒pLAFRI为载体,通过限制酶EcoRI部分酶解获得“目的”DNA片段,构建了菌株YM-03的总DNA文库,对17个抗性克隆的质粒进行酶切分析表明,其中含有外源片段的克隆占总数的76％,超过要求的理论值。以人工合成的杀鞘翅目基因的18bp保守序列片段为探针,筛选了近1200个抗性克隆,获得了3个阳性克隆,LE392(PBYM2)、LE392(pBYM3)和LE392(pBYM4),毒力测定试验表明LE392(pBYM3)和LE392(pBYM4)有一定表达,表明其携带有δ-内毒素基因。     

杀鞘翅目幼虫Bt菌株YM—03的δ—内毒素基因定位

苏云金芽孢杆菌（Bacillusthuringiensis）的morrisoni亚种YM－03（8a8b）是本实验室分离的对鞘翅目幼虫有高毒力的菌株。经PCR产物分析它含有cry3A基因,产生68ku的毒素蛋白。经质粒图谱分析,该菌株含有3个质粒,其大小分别为83,72,9Mu。以cry3A基因的PCR产物片段为模板标记探针,与YM－03总DNA杂交,结果显示该菌的δ－内毒素基因定位于染色体上,有望构建出稳定遗传的广谱工程菌。     

棉铃虫核多角体病毒基因库及其物理图谱

本文报道棉铃虫核多角体病毒DNA经限制性内切酶BamHI酶解,琼脂糖凝胶电泳分离,得到大小不同的11种片段。所得片段与BamHI酶解的pBR_(322)质粒DNA进行体外重组并转化大肠杆菌LE392菌株。根据菌落杂交和插入片段的分子量等鉴定,证明获得11个插入了病毒DNA片段的重组质粒,但其中两个大片段克隆的分子量比原片段小。通过限制酶EcoRI和BamHI酶解片段的交叉吸印杂交及用~(32)p标记的克隆片段与病毒DNA酶解片段杂交等方法,构建了病毒基因组BamHI的物理图谱。杂交结果表明,病毒基因组主要由独特的序列组成。     

集胞藻的随机插入诱变和光激活异养突变株的筛选

以4－碱基限制性内切酶部分酶切集胞藻PCC6803基因文库总质粒DNA,并插入卡那霉素抗性基因标记,构建了二级随机插入诱变文库。以该诱变文库总DNA转化集胞藻PCC6803,得到大量有抗性标记基因随机插入的转化子,利用这一方法获得了不能进行光激活异养生长的突变株,并克隆了抗性标记基因插入部位DNA片段,在持续光照但加DCMU抑制光合作用的情况下,这些突变株仍然能够利用葡萄糖异养生长,推测突变基因与短时光信号的感应有关。     

枯草杆菌启动子－信号肽序列的克隆及序列分析

利用含红霉素抗性基因和缺启动子－信号肽序列的氨苄青霉素抗性基因的双功能质粒ｐＧＰＢ１４为探针载体,克隆了枯草杆菌的启动子－信号肽序列并对克隆的片段进行序列分析。枯草杆菌染色体ＤＮＡ经Ｓａｕ３Ａ酶解后与ＢｏｍＨＩ酶切的质粒ｐＧＰＢ１４连接,转化大肠杆菌Ｃ６００,筛选抗氨苄青霉素及抗红霉素的转化子,从双抗性转化子中提取重组质粒并经酶切分析,显示克隆的ＤＮＡ片段在０．２７－１．５ｋｂ之间。用Ｓａｎｇｅｒ的双脱氧链终止法测定了１０个克隆片段的ＤＮＡ顺序,结果表明,克隆的片段都含有启动子、核糖体结合优点及信号肽序列。克隆片段可以在大肠杆菌和枯草杆菌中恢复氨苄青霉素抗性的表型。β－内酰胺酶活力测定结果证明：大肠杆菌的酶活力主要积累在周质空间内而枯草杆菌的酶活力主要分泌到胞外。     

解淀粉芽胞杆菌启动基因的克隆及其对地衣杆菌α-淀粉酶基因的调控

用大肠杆菌启动基因探针质粒pHE5克隆了解淀粉芽胞杆菌的启动基因。供体菌DNA的HindⅢ片段与pHE5重组后转化大肠杆菌,获得一批带启动基因的抗四环素转化子,其中四株的抗性达到200μg/mL,从这四株高抗性转化子中提取质粒,并对其中的一个重组质粒pAE23的插入片段进行限制性图谱分析和缺失研究,获得了一个缺失了部份片段,四环素抗性仍达到200μg/mL的衍生质粒pAED23,经酶切分析证明其上的启动基因位于0.8kb的EcoR Ⅰ—HindⅢ片段上。点杂交分析证实该片段来自解淀粉芽胞杆菌的DNA。将地衣杆菌的α-淀粉酶基因亚克隆至pAED23启动基因下游的HindⅢ位点上能增强该基因在大肠杆菌中的表达。     

紫云英根瘤菌基因文库的构建及含完整结瘤基因的重组质粒pRaZ15的分离

以紫云英根瘤菌菌株7653R为材料,制备总DNA,经EcoRⅠ限制酶部分酶解,通过10—50％蔗糖梯度离心,分离到20一30 kb的DNA片段。利用能在革兰氏阴性菌中转移和复制的广谱寄主载体——pLAFRl质粒,构建了紫云英根瘤菌基因文库。通过与苜蓿根瘤菌102l菌株中8．7kb的共同结瘤基因(作探针DNA)杂交,从基因文库中分离到紫云英根瘤菌共同结瘤基因片段。以紫云英根瘤菌不结瘤突变株7653R+1(7653R消除共生质粒)为受体、构建的7653R基因文库(E．Coli C600)为供体,通过协助转移质粒pRK2013(LE392)进行三亲交配,在含四环素的根瘤菌台成培养基(sM)上选择接合转移子。将得到的所有接台转移子混合在一起接种植物,通过植物结瘤试验,分离到含紫云英根瘤菌结瘤基因的重组质粒pRaz15。将该质粒用EcoRⅠ完全酶切,得到25kb左右的外源DNA片段,该片段携带完整的结瘤基因簇。     

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。     

GL－7－ACA酰化酶基因克隆及在大肠杆菌中的表达

本文报道了利用BamHⅠ酶解的载体pBR322 DNA与Sau3A部分酶解的假单胞菌Ps．130染色体DNA片段构建重组质粒,并用³²P标记的寡核苷酸探针从3205个含有外源片段的重组质粒中检测得到7株阳性克隆株。进一步经¹²⁵Ⅰ标记的抗体／抗原放射免疫反应、GL－7－ACA酰化酶活力测定以及酶反应产物的纸谱色层分析,由上述7株阳性株中鉴定出3株能在大肠杆菌中表达酰化酶活力的基因克隆株。对该3株菌的重组质粒——pMR 5、pMR 6和pMR-7-DNA的初步凝胶电泳分析表明,pMR 5和pMR 7质粒中插入片段的分子量为6．8kb,质粒pMR 6则带有5．7kb的外源片段。实验还比较了重组质粒pMR 5在8株不同的大肠杆菌宿主菌中,GL－7－ACA酰化酶的表达水平。     

人成熟干扰素αD基因表达质粒的组建与分析

本工作利用本组构建的含tac启动子(promoter)的载体pTL和人工合成的接头片段,组建了人成熟干扰素αD基因的表达质粒。先从p8218质粒中酶切分离出人干扰素αD基因的Sau3AⅠ-PstⅠ大片段(约780bp),再与人工合成接头EcoRⅠ-Sau3AⅠ(11bp)及pTL的EcoRⅠ-PstⅠ大片段载体混合,用T4DNA连接酶连接后,转化大肠杆菌MM294,用氨基苄基青霉素抗性作为筛选克隆的标志,所得质粒命名为pSBM_(22)。经酶谱分析和DNA顺序测定,证明pSBM_(22)中人工接头的连接是正确的,含有人成熟干扰素αD基因。经抗病毒活性检查,每立升大肠杆菌发酵液可获得约5×10~6NIH单位的干扰素。     

含质粒复制起始区ori44的苏云金芽胞杆菌解离载体的构建

将苏云金芽胞杆菌转座子Tn4430的解离酶识别位点res分别插入克隆载体pRSET B和pUC19得到质粒pBMB1201和pBMB1202。这两个质粒分别经BamHI/Hin dⅢ和EcoRI/HindⅢ双酶切回收含res位点的小DNA片段,与穿梭载体pHT3101经EcoRI/HindⅢ双酶切后加收的含大肠杆菌复制起始区、氨苄青霉素抗性基因和红霉素抗性基因的3．3kb片段连接,获得重组质粒pBMB1203。封闭pBMB1203两res位点外的BamHI和EcoRI位点后,得到解离载体pBMB1204。将来源于苏云金芽胞杆菌库斯塔克亚种YBT－1520的质粒复制起始区ori44片段插入pBMB1204的两res位点之间,得到解离穿梭载体pBMB1205。该解离载体插入壮观霉素抗性基因后电转化无晶体突变株,在辅助质粒所提供的解离酶作用下可发生解离消除抗性基因,解离频率为100％,解离后的质粒稳定性为93％。利用解离穿梭载体pBMB1205可在用抗性筛选到转化子后特定消除抗性标记基因和其它非苏云金芽胞杆菌DNA片段。     

绿色木霉纤维素酶CBHII基因的分子克隆

本文以噬菌体lambda EMBL3 DNA为载体,通过克隆绿色木酶(Trichoderma viride)高分子量基因组DNA的部分酶解片段,并将重组分子进行体外包装后侵染Escherichia.coli K802,由此构建了绿色木霉基因文库。以李氏木霉(Trichoderma reesei)纤维素酶CBHII基因的末端片段为探针,用轮迥噬菌斑原位杂交从文库中筛选出CBHII基因的阳性克隆5个,随机取其中3个克隆用上述探针作斑点杂交,结果进一步证明克隆了全长或近全长的绿色木霉CBHII基因,用李氏木霉CBHI基因的末端片段探针作斑点杂交,结果提示CBHI与CBHII基因的末端序列之间无同源性存在。从斑点杂交的阳性克隆中提取DNA,酶切鉴定插入片段的长度,并克隆于质粒pUC19,Southern杂交结果证明获得了含绿色木霉CBHII基因的重组质粒pCBHII-14。     

病毒ki-ras表达质粒的构建

用重组DNA技术构建了病毒ki-ras表达质粒,用Eco R Ⅰ和Bam H Ⅰ酶解pUC-9DNA,小牛肠碱性磷酸酶脱磷酸,病毒ki-ras编码基因来源于Hi-Hi-3质粒DNA的Sat Ⅱ和Eco R Ⅰ酶切的0.6kb片段,用连接酶和DNA聚合酶Klenow片段将两个片段连接,转化大肠杆菌JM103,免疫筛选表达质粒,从156个转化克隆中得到两株表达质粒,其中一株pKras83的p21蛋白表达量为细菌总蛋白量的10％。     

影响紫云英根瘤菌入侵和根瘤发育的exo基因的克隆及分析

紫云英根瘤菌菌株107的3个胞外多糖缺陷突变株NA－01、02、04不具备诱导宿主植物紫云英结瘤的能力。以NA-01突变位点的DNA片段为探针,从可互补这3个变种的exoR′－11质粒上亚克隆到2．6kb的DNA片段。互补试验表明,2．6kb的片段不仅可纠正突变株的胞外多糖缺陷表型,而且使变种恢复诱导宿主植物形成有效根瘤的能力。2．6kb片段经Tn5定位突变后丧失这种恢复能力,表明该片段带有对应于3个变种的野生型基因。     

类产碱假单胞菌耐热碱性脂肪酶基因的克隆

将类产碱假单胞菌(Pseudomonas pseudoalcaligene)总DNA经Sau3AI部分酶解后的35～50kbDNA片段与经BamHI线性化及CIAP处理过的粘粒pIJ285连接,以大肠杆菌LE392为受体,构建类产碱假单胞菌的基因文库。通过三丁酸甘油酯平板和橄榄油平板法检测克隆子,获得一株具有耐热碱性脂肪酶活性的菌株LE392(pHZ1401)。随后将pHZ1401上的外源DNA片段进行亚克隆,从而获得了具有脂肪酶活性的菌株HB101(pHZ1402)和HB101(pHZ1403),它们分别携带有2.9kb和3.0kb的外源片段。两外源片段约有2kb的重叠区。HB101(pHZ1403)所分泌的脂肪酶活性比HB101(pHZ1402)高4倍,是出发菌的5倍。     

具有原核基因启动子活性的蓖麻蚕染色体DNA片段

利用大肠杆菌启动子克隆载体pHE5,研究了蓖麻蚕染色体的Hind Ⅲ酶解片段在大肠杆菌中作为四环素抗性基因启动子的功能作用。蓖麻蚕染色体的Hind Ⅲ片段与pHE5重组,在大约10~6个重组子中获得953株启动子重组体。测定了这些含有重组质粒的菌株抗四环素能力,其中有4株在平板上抗四环素水平超过225微克/毫升。对其中pARP201的插入片段进行了限制性图谱分析和启动子活性区域的缺失定位,证明了pARP-DB(由pARP201衍生而来)中的约0.5kb的外源插入片段具有完整的原核启动子功能。我们分析了这段DNA的部分核苷酸顺序,发现它与原核基因启动子极其相似。     

蓝细菌6803agp基因的分子克隆和缺失突变株的构建

PCR扩增了蓝细菌集胞藻6803(Synechocystis sp.PCC6803)的agp基因（编码ADP－葡萄糖焦磷酸羧化酶）,进一步以pUC118为载体将其克隆到大肠杆菌中,构建了pUCA质粒。通过DNA体外重组,以红霉素抗性基因部分取代agp基因片段,构建了既含agp基因上游及下游序列、又携带选择性标记－红霉素抗性的pUCAE质粒。该质粒转化野生型集胞藻6803细胞,获得了能在含红霉素的培养基上正常生长的agp基因缺失突变株。对该突变株基因组DNA进行PCR扩增,验邝了其基因结构的正确性。突变株细胞生长速度较野生型细胞快,胞内的叶绿素含量比野生型细胞高,表明该突变株具有较高的光合效率。在突变株中未检测到糖原的存在,进一步从生理水平上验证了突变株构建的正确性。     

龙葵抗阿特拉津生物型叶绿体基因文库的建立

用对阿特拉津(Atrazine)除草剂抗性的龙葵生物型B_(12)株系作材料,制备叶绿体DNA。B_(12)株ctDNA(叶绿体DNA)经BamHI酶解,在0.7％琼脂糖凝胶电泳上呈现24条带,其中最大的片段为18.6kb,最小的片段为1kb。用pBR322作为载体,构建B_(12)株ctDNA BamHI片段文库。通过与探针的分子杂交,从中筛选出含有编码叶绿体32kd蛋白质的阿特拉津抗性基因的克隆pSB135和含有ATP合酶α亚单位基因的克隆pSB132。     

肺炎支原体P1蛋白羧基端基因片段在大肠杆菌中克隆的研究

在大肠杆菌中克隆肺炎支原体P1蛋白羧基端基因片段,为P1蛋白基因片段的扩增、表达及探讨羧基端基因片段功能打基础.采用PCR扩增方法获取P1结构基因.扩增产物用SalI和EcoRI酶切消化,回收1kb大小的DNA片段并与pUC19DNA连接,转入大肠杆菌JM109菌株.用X-gal平板及质粒图谱分析方法筛选重组克隆株,再用限制性核酸内切酶酶切图谱分析鉴定.经PCR扩增MPDNA获得1条5.0kbDNA片段.重组质粒限制性内切酶指纹图谱显示出2条带,1条为pUC19载体DNA带,另1条是1kb的插入片段.实验获得肺炎支原体P1蛋白结构基因及含P1蛋白羧基端DNA片段的重组克隆株.     

体内遗传标记成团肠杆菌固氮质粒pEA9

用卡那霉素抗性（Kan^r)基因对成团肠杆菌固氮质粒pEA9进行活体遗传标记。将来自质粒pEA9的3.0kb片段(nif ENX)克隆到pBR322载体中,再将卡那霉素抗性(Kan^r)基因插入到3.0kb的片段中,构建成供体质粒pST5。将该质粒转化到含有待标记质粒pEA9的E.a.339菌株中,然后在AP培养基中消除供体质粒,筛选得到40个失去了pST5并保持卡那霉素抗性的克隆,分析表明它们不是质粒pEA9和pST5的共整合体,而是卡那霉素抗性基因通过两个质粒在nifENX区域内的DNA间的同源重组整合到了质粒pEA9上。