大肠杆菌棉子糖操纵子

大肠杆菌(Escherichiacoli)棉子糖(raf)操纵子位于质粒,它编码能够使大肠杆菌吸收和利用三糖棉子糖的蛋白,即一个主动运输系统(Raf透性酶),α半乳糖苷酶和蔗糖水解酶。raf操纵子包括启动子rafP,调节基因rafR,操纵基因rafO以及rafA,rafB,rafD三个结构基因。这个操纵子由一个阻遏蛋白RafR负控制,同时以环腺苷代谢降解物基因激活蛋白(cAMPCAP)为中介的正调控也参与调节。     

大肠杆菌棉子糖操纵子a-半乳糖苷酶表达的调节控制

大肠杆菌棉子糖操纵子(raf)位于质粒,其第一结构基因rafA编码的a-半乳糖苷酶为诱导酶。Rat操纵子比乳糖操纵子(lac)或蜜二糖操纵子(mel)对诱导物有更严格的结构特异性。该酶被蜜二糖或棉子糖诱导,也被D-半乳糖微弱诱导,但不受乳糖、PNPG等结构相近糖所诱导。A-半乳糖苷酶的酶诱导形成能力在对数生长末期出现高峰。Rat 操纵子基因结构组成及调节与乳糖操纵子相似。以阻遏物为中介的负调控在raf操纵子调节中起主要作用,同时以环腺苷一代谢降解物基因激活蛋白(cAMP-CAP)为中介的正调控也参与调节。当0．4％葡萄糖加入到其它碳源培养基时,该酶表达水平下降至原活力的1／2—1／3。无论诱导或组成型酶的葡萄糖抑制均未见瞬时抑制。腺苷环化酶(cya)缺失或环腺苷受体蛋白(crP)和cya双缺陷菌株的酶表达则分别下降到原活力的9％和2．5％。Cya突变株或葡萄糖对raf操纵子表达的抑制可被cAMP解除,但cya和crP双缺陷菌株仍有葡萄糖抑制,而且这种抑制不为cAMP抵消,表明通过降低cAMp而影响cAMP-CAP复合体形成还不能解释代谢降解物抑制的全部机制。尚无证据说明吲哚类小分子化合物和低浓度尿素对raf操纵子表达的明显作用。     

大肠杆菌鼠李糖调节子

大肠杆菌（Escherichia coil）L-鼠李糖（rha）调节子由三个功能相关的操纵子（operon）组成,位于大肠杆菌染色体基因组中。它编码大肠杆菌吸收和利用L-鼠李糖的蛋白,即一个鼠李糖运输蛋白（RhaT）、三个鼠李糖代谢酶（RhaB、RhaA、RhaD）以及两个调节蛋白（RhaS、RhaR）。三个操纵子均受到L-鼠李糖本身的诱导,同时以调控蛋白RhaS、RhaR和CRP（cAMP受体蛋白）为中介的正调控也参与调节。     

大肠杆菌α—D—半乳糖苷酶的提纯及特性

大肠杆菌中与抗原K(?)s ab基因相连锁的棉子糖操纵子(raf)编码的α-D-半乳糖苷酶经硫酸铵沉淀,Sepharose 4B和DEAE纤维素等提纯步骤获纯化品,其在PAGE上呈单一电泳区带,分子量80000。粗酶品经Sepharose 4B后呈现为两个酶活性峰。该酶特性与染色体编码的同功酶有明显差异。最适温度为35—37℃,最适pH 7.5。以PNPG、蜜二糖、棉子糖为底物,其米氏常数分别为0.11,2.1和136mmol/L。Mn~2 离子影响酶稳定性,然而可以被巯基试剂消除。双扩散免疫实验初步表明,产H_2S基因连锁的raf操纵子编码的α-D-半乳糖苷酶与该酶可能具有相同抗原性。     

大肠杆菌α-D-半乳糖苷酶的提纯及特性*

大肠杆菌中与抗原K(?)s ab基因相连锁的棉子糖操纵子(raf)编码的α-D-半乳糖苷酶经硫酸铵沉淀,Sepharose 4B和DEAE纤维素等提纯步骤获纯化品,其在PAGE上呈单一电泳区带,分子量80000。粗酶品经Sepharose 4B后呈现为两个酶活性峰。该酶特性与染色体编码的同功酶有明显差异。最适温度为35—37℃,最适Ph 7.5。以PNPG、蜜二糖、棉子糖为底物,其米氏常数分别为0.11,2.1和136mmol/L。Mn²⁺离子影响酶稳定性,然而可以被巯基试剂消除。双     

广泛用于基因表达调控研究中的LacZ基因

ＬａｃＺ基因是大肠杆菌乳糖操纵子中的一个基因,１９６９年,美国哈佛大学以Ｂｅｃｋｗｉｔｈ博士为首的研究小组,应用ＤＮＡ分子杂交技术首次分离到该基因。ＬａｃＺ基因编码的ｂｅｔａ－半乳糖苷酶（简称ｂｅｔａ－ｇａｌ）是由４个亚基组成的四聚体,可催化乳糖的水...     

鼠伤寒沙站氏菌嘌呤生物合成调控研究

在鼠伤寒沙门氏菌中,由嘌呤从头合成途径合成ＩＭＰ经１０步酶促反应,涉及１０个结构基因,其中ＰｕｒＪ ｐｕｒＨ和ｐｕｒＤ构成１个操纵子,除ｐｕｒＢ外均肥反式调节基因ｐｕｒＲ的负调控。本文以ｐｕｒＪＨＤＯ＾＋和Ｏ＾ｃ突变体为材料,通过体内克隆法分别克隆到Ｏ＾＋ｐｕｒＪＨＫ（Ｐ２－９）和Ｏ＾ｃｐｕｒＪＨＤ（Ｐ＾ｃ－１２）操纵子;遗传互补和限制性内切酶分析作出了Ｐ２－９和Ｐ＾ｃ－１２的物理谱。经２次亚克克     

丙糖磷酸异构酶、果糖—1，6—二磷酸醛缩酶及果糖—1，6—二磷酸酶的共表达

致力于建立一条控制或降低大气中CO2浓度的途径,选择对 进行代谢工程以便改进其光合固定CO2的效率。作为研究的初始阶段,将编码丙糖磷酸异构酶、果糖－1,6－二磷酸醛缩酶及果糖－1,6－二磷酸酶的3个基因构建进一个由启动子trc控制的表达质粒pTrcFAT,成功地在大肠杆菌中实现了上述3个基因的活性共表达。活性测定结果显示：从1L培养液获得的破菌上清液每分钟可以催化二羟丙酮磷酸（DHAP）转化成700μmol果糖－6－磷酸。在此基础上进一步构建了这3个基因共表达的大肠杆菌－蓝藻穿梭表达质粒,也在大肠杆菌中实现了活性表达,当外泊基因的操纵子与载体质粒以大于1：1的比例进行构建时,可显著提高外源基因的表达量及相应的的酶活性。     

热休克蛋白增加大肠杆菌抗逆性和乙醇产量的研究

目的：研究热休克蛋白对增加大肠杆菌抗逆性和乙醇产量的影响。方法：运用基因工程技术,用大肠杆菌的Lac启动子、运动发酵单胞菌的丙酮酸脱羧酶基因（pdc）和乙醇脱氢酶基因（adhB）,构建可以在大肠杆菌中表达的Lac-AP操纵子。Lac-AP操纵子导入大肠杆菌,可使大肠杆菌发酵糖生产乙醇。再用来自超嗜热菌强烈火球菌（Pyrococcus furiosus）的小分子热休克蛋基因（sHsp）,构建在大肠杆菌中表达的Lac-APH操纵子。结果：成功地构建了耐高温产生乙醇的大肠杆菌LAPH和LAP,它们发酵后乙醇的产量分别为11.5g/L、7.9g/L,而对照菌LH的产量只有为0.5g/L。与对照菌LH相比,LAPH和LAP的产量分别提高了23倍和15.8倍。结果证明：与对照LAP相比,热休克蛋白使菌种LAPH的45℃温度耐受性提高15.75倍、50℃温度耐受性提高40.7倍,乙醇的产量增高高达4.74倍。结论：研究表明,小分子热休克蛋白的表达,可使细菌在致死温度下的存活率显著提高,耐受温度明显增强,乙醇产量显著提高。     

基于rhaSR嵌合操纵子的穿梭表达载体及其在鱼腥藻细胞中表达的初步研究

通过PCR等基因重组技术,以pKT-215（起源于RSF1010）为载体,构建了带有PR序列（含rhaSR操纵子表达调控元件、rhaR基因、报告基因gst的嵌合操纵子）和PT序列（含rhaSR操纵子表达调控元件及rhaT基因）的二种穿梭表达载体pKT～PTR、pKT—PR。其中,在RhaR基因上游设计和插入了增强的SD序列。首先将pKT—PTR、pKT—PR分别转化入大肠杆菌BL21（DE3）中,在不同培养基条件下,即舍鼠李糖与不含鼠李糖的培养基中进行表达,紫外分光光度计测定GST蛋白（谷胱甘肽-S-转移酶）的活性。结果表明,含嵌合操纵子的穿梭表达载体能在L-鼠李糖的诱导下表达,gst基因的表达量诱导备件下比非诱导条件下高3倍左右,且表达载体上的thaT基因并不能提高gst的表达;其次,利用三亲结合的方法将2种表迭质粒转入鱼腥藻Annbaena sp．PCC 7120中,抗生素筛选后得到能稳定遗传的转基因藻,并以转基因藻的质粒DNA为模板进行PCR检测。最后,转基因藻GST酶活力分析结果表明,嵌合操纵子PR在蓝藻细胞中的诱导表达效率极低,表达条件还需进一步优化。尝试将诱导型的操纵子转入蓝藻,具有潜在的应用价值。     

正向选择的生物安全标记基因

标记基因的产生方便了植物的转化,随着转基因植物的迅速发展及商品化,人类更关注抗性标记基因的安全性。目前解决的有效途径是发展正向选择系统,使用非抗性的生物安全标记基因,主要包括糖类代谢酶基因（pmi和xylA）、干扰氨基酸代谢酶基因（ak和dapA）、绿色荧光蛋白基因（gfp）、β-葡萄糖苷酸酶基因（gus）、核糖醇操纵子（rtl）和叶绿素生物合成基因（hemL）等。     

人α降钙素基因相关肽与肿瘤坏死因子的融合表达

用半酶和半化学合成的方法合成和克隆了人ａ降钙素基因相关肽基因,将该基因融合在肿瘤坏死因子之后插入表达载体ｐＳＢ－９２中,使融合基因的５＇端直接置于大肠杆菌ＰＬ启动下游,采用３０℃培养,４２℃诱导,使ＴＮＦ与ＣＧＲＰ融合蛋白在大肠杆菌中获得了表达,表达的融合蛋白既有ＣＧＲＰ的结合活性（酶标检测为阳性）又有ＴＮＦ的生理功能（对Ｌ－９２９细胞的细胞毒活性）。表达菌裂解液走ＳＤＳ－聚丙烯酰胺凝胶电泳,显示     

青霉素酰化酶操纵子为负调控模型

质粒pBR322用HindⅢ—BarnH Ⅰ双酶切作为载体,从质粒pPAd上克隆含有pac操纵基因的HindⅢ一。BglⅡl．65kb的DNA片段,得到质粒pPA41。质粒pBR322和pPA41转化染色体上含有完整pac操纵子的大肠杆菌D816,进行操纵基因滴定。大肠杆菌D816、D816(pPA4l)．D816(pBR322)在22℃摇瓶发酵96h,NIPAB法测定青霉素酰化酶活性。结果发现,在不加诱导剂时,D816(pPA41)产生的青霉素酰化酶是D816细胞的2．5倍,在加诱导剂时,D816(pPA41)产生的青霉素酰化酶是D816细胞的1．3倍。对照组D816(pBR322)细胞产生的青霉素酰化酶和：D816细胞产生的几乎一致,说明质粒pPA41的竞争滴定作用确是其上克隆的操纵基因引起的。高拷贝的操纵基因(pPA41)和pac操纵子竞争结合调节蛋白,使得pac操纵子表达增加,说明调节蛋白在pac操纵子表达过程中起阻遏作用,调节蛋白为阻遏蛋白,pac操纵子为负调控模型。R．NA—DNA点杂交检测pac基因表达,发现D816(pPA41)细胞转录产生的pac—mRNA量明显高于D816细胞,mRNA量和青霉素酰化酶活性呈现一致的趋势,证实了pac操纵子的负调控发生在转录水平。     

乙型肝炎病毒表面抗原基因在大肠杆菌中的表达

通过次级克隆我们组建了乳糖操纵子启动基因控制下的乙型肝炎病毒表面抗原(HBsAg)基因片段和乙型肝炎病毒(HBV)基因组两种表达质粒,能在大肠杆菌中合成β-半乳糖苷酶乙型肝炎病毒表面抗原杂合蛋白,可被放射免疫分析和蛋白凝胶电泳所检测。     

大肠杆菌aroG基因的克隆表达及与pheA、tyrB基因的串联表达

３－脱氧－２－阿拉伯庚酮糖－７－磷酸合成酶（ＤＡＨＰ）是苯丙氨酸合成途径中关键酶之一,在大肠杆菌中由ａｒｏＧ基因编码。本文用ＮＴＧ诱变得到对苯丙氨酸类似物间氟苯丙氨酸（ｍＦＰ）和对氟苯丙氨酸（ｐＦＰ）有抗性的大肠杆菌突变株,采用聚合酶链反应（ＰＣＲ）扩增得到了ａｒｏＧ基因,在大肠杆菌中进行了表达。结果表明,该基因能在λ噬菌体的ｐＲ启动子驱动下得到表达,在ＳＤＳ－聚丙烯酰胺凝胶电泳图上出现清晰的条带,酶的比活提高了１．７倍。在ｐｈｅＡ（编码分枝酸变位酶ＣＭ和预苯酸脱水酶ＰＤ）、ｔｙｒＢ（编码苯丙氨酸转氨酶ＰＡＴ）基因克隆、串联克隆和表达完成的基础上,将ａｒｏＧ基因和ｐｈｅＡ、ｔｙｒＢ基因以ａｒｏＧ－ｐｈｅＡ－ｔｙｒＢ的顺序三基因串联到表达载体进行表达,酶活测定结果表明,三个基因都能在λ噬菌体的ｐＲ启动子驱动下表达,与对照菌株相比,酶比活分别提高了１．７倍、１３．９／７．８倍和２．３倍。     

铜绿假单胞菌中一个新的吩嗪合成调节基因

[目的]在次抑制浓度四环素条件下,研究铜绿假单胞菌phzAl操纵子的调节基因及调节途径.[方法]对转座突变库中phaAl操纵子表达发生变化的突变体,进行随机PCR、基因测序及比对,确定突变位点.并以发光杆菌的荧光素酶基因操纵子luxCDABE为报道基因,研究基因调节作用及调节路径.[结果]在两株突变体PAM0487和PAM0487R中phzAl操纵子的表达降低,这两株突变体的突变基因确定为假定钼元素转运蛋白调节子PA0487基因.[结论]PA0487是phzAl操纵子表达的一个新的正向调节子,并对密度感应系统相关基因的表达有凋节作用.     

嘌呤生物合成调控研究 V.鼠伤寒沙门氏菌无purJ的核苷酸序列证据

早期的遗传分析表明鼠伤寒沙门氏菌嘌呤核苷酸从头合成途径中AICAI Transformylase、IMP Cyclohydrolase和GAR合成酶分别由三个结构基因purJ、purH和purD编码。这三个结构基因构成一个操纵子,定位于遗传图90分钟”,2J。但最近对大肠杆菌这一操纵子的核苷酸序列测定及其编码产物的研究,发现在大肠杆菌中为上述三个酶编码的结构基因只有purH和purD,并不存在purJ结构基因。新近Chopra报道了鼠伤寒沙门氏菌位于purH内的EcoRI切点下游直至purD终止密码的核苷酸序列,同源性比较分析显示鼠伤寒沙门氏菌这部分序列分别与大肠杆菌的purH和purD有85％和88％的同源性。尽管如此,对鼠伤寒沙门氏菌中究竟有无purJ     

激素和活性多肽

一个预先制备的与thymulin有关的合成基因被连接到被酶切的质粒pJB1301上,并用之转化大肠杆菌(Escherichia)CAGll39。该基因被置于 Lac操纵子     

第10届国际生物奥林匹克竞赛(1999)理论试题(三)

(续 2 0 0 0年第 35卷第 7期第 4 4页 )理论试题 B部分 :B部分的所有题目为多项选择题 ,但答案数目不一定 ,可能有一个、几个或全部为正确答案。答题时你必须准确地选出正确答案 ,并在正确选项前的横线上标 。细胞生物学、微生物学和生物工程学4 6　大肠杆菌的乳糖操纵子基因是典型的 (最优秀的 ) ;从此创造了操纵子概念 ,提出操纵子概念的研究者获得了诺贝尔奖金。大肠杆菌乳糖操纵子含有 3个基因 :z.编码 β-半乳糖苷酶 ,y.编码 β-半乳糖透过酶 ,a.编码转乙酰酶。变构乳糖是乳糖的异构体 ,这是通过 β-半乳糖苷酶产生的中间体 ,半乳糖…