芽孢形成中的sigma因子

在整个芽孢形成过程中,不对称分裂前的细胞中以及不对称分裂所产生的前芽孢和母细胞中都分别由不同的sigma因子在起作用。sigma因子的时空特异性表达导致基因表达具有时空特异性。并且无论存在于同一区域的sigma因子,如σ^F和σ^G、σ^E和σ^K之间,还是存在于不同区域的sigma因子,如σ^F和σ^E、σ^E和σ^G、σ^G和σ^K之间都存在着相互制约的关系。每个sigma因子都有自己特定的转录子。这些。因子的作用最终导致前芽孢发育为成熟的芽孢,母细胞则最终裂解。本文就枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）中与芽孢形成相关的五种。因子研究状况作简要的概述。     

枯草芽孢杆菌形成芽孢时母细胞中基因表达的调控

枯草芽孢杆菌是典型的模式微生物,其芽孢形成过程一直是细胞分化领域研究的热点,近年来取得了重大进展。其形成芽孢时,细胞进行不对称分裂而产生两个子细胞:前芽孢(forespore)和母细胞(mother cell),它们的基因表达程序是完全不同的,但又相互影响。枯草芽孢杆菌被广泛应用于各种酶的生产,这些酶主要是在母细胞中合成。该文综述了母细胞中基因表达的调控机制。母细胞中基因表达的变化是由母细胞特异性转录因子Spo0A、σE和σK调控的。     

细菌RNA聚合酶亚单位研究进展

细菌的转录过程是一个由多种分子共同调控的复杂过程,其中RNA聚合酶(RNA polymerase,RNAP)是催化转录合成RNA的重要酶.作为RNAP中一个独立的亚单位,σ因子(sigma factor)在转录起始过程中起着至关重要的作用.最近的研究表明σ因子参与了转录起始的各个过程,包括启动子的定位、启动子的解链、起始RNA合成、脱离启动子等过程.由于其在细菌转录过程中的重要作用,σ因子正在成为抗菌药物研究的新靶点.本文对σ因子的结构、分类、功能以及以它为中心的调控网络的研究进行综述.     

Sigma因子高效调控微生物多功能研究进展

Sigma因子分为两大类,分别为σ~(70)家族和σ~(54)家族。σ~(70)家族的基础sigma因子,一般指导基因转录、应激反应、细胞发育以及辅助代谢,而σ54家族参与细菌的氮和碳水化合物代谢、生物膜形成等。近年来研究发现,宿主体内的sigma因子可通过调节基因表达来响应外界环境的改变、细胞发育信号以及指导生物代谢的合成;并且还发现原核生物有抗-sigma因子和抗-抗sigma因子存在。一些微生物体内的sigma70因子能调控其抗生素、激素或某些代谢产物的产生,指导细胞耐酸、耐高渗或耐高温等胁迫条件,还能增强微生物的生长能力;sigma54因子通常也能调节生物体代谢途径及氮源利用,参与生物固氮调控等。为了揭示sigma因子在高效调控生物多功能方面的研究成果,现对sigma因子及相关因子的结构特点、作用机制、生物多功能以及sigma因子调控固氮功能等方面进行阐述。     

抗σ因子

Ｔ4噬菌体的ＡｓｉＡ可以抑制大肠杆菌的σ70 因子 ,因而称为抗σ70 因子 ,调节Ｔ4噬菌体早期基因的转录。细菌中的ＦｌｇＭ ,是抗σ2 8因子在细菌鞭毛形成过程中起调控作用。ＦｌｇＭ比较特殊 ,天然形式是未折叠的。枯草杆菌(Ｂａｃｉｌｌｕｓｓｕｂｔｉｌｉｓ)的ＳｐｏＩＩＡＢ可抑制芽孢形成过程的专一性σ因子σＦ 和σＧ。该菌中的另一个抗σ因子是ＲｓｂＷ可以抑制应急反应中基因转录所需的σＢ 因子。此外 ,在真细菌类中 ,发现一类新的具内膜接合特性的抗σ因子 ,调控着具有胞外功能蛋白的基因表达 ,因而被分作抗σ因子的细胞外因子 …     

苏云金芽孢杆菌工程菌伴孢晶体的形态发生

苏云金芽孢杆菌在有帮助蛋白存在的情况下杀虫晶体蛋白获得了超量表达。通过透射电镜观察了Cry1Ac超量表达工程菌伴孢晶体的形态发生以及不同芽孢发育时期的晶体形态变化。结果表明,该工程菌的伴孢晶体在细胞不对称分裂的隔膜形成前就已出现,而且晶体发生的部位与芽孢无关。但晶体在形成初期往往靠近母细胞膜。观察结果还表明,大量表达的晶体蛋白不能马上参与到晶体合成,晶体形成的最佳时期是芽孢皮层形成期。母细胞大量液泡的产生与消失可能与晶体形成有关。此外,在超量表达工程菌中,Cry1Ac蛋白能在一个细胞内形成多个伴孢晶体,这在天然菌株中是罕见的。     

环境因素对σ因子表达水平的影响

在不同的生长时间、NaCl浓度、pH值、温度等条件下培养W3350菌株.菌体裂解液经SDS-PAGE分离,电转移至硝酸纤维素膜.利用Western-blotting检测各种条件下大肠杆菌RNA聚合酶结构亚基σ因子的表达水平.计算机分析结果表明σ70在本实验条件下变化不大;而388在进入稳定期后胞内含量是对数期的3倍以上热休克后其浓度升高;在加入0.5mol/L NaCl后刺激30min,σ38胞内浓度达到最大值;不同pH培养条件下细胞内σ38因子的浓度无明显差异,但酸性条件下的表达水平略高于碱性条件.由细胞内σ因子表达水平的变化可以推知σ38不仅是大肠杆菌稳定生长期的重要调节因子,而且也是一种全方位的应激调节因子.     

ECF-σ^5因子参与阿维链霉菌中阿维菌素合成和环境胁迫的研究北大核心CSCD

【目的】研究阿维链霉菌中ECF-σ^5子对阿维菌素合成、形态分化和环境胁迫的调控,为揭示阿维菌素生物合成的调控机制和ECF-σ因子的调控网络提供依据。【方法】构建sig5基因缺失、回补和过表达菌株,通过形态观察和摇瓶发酵实验初步确定σ^5形态分化、菌体生长和阿维菌素合成的影响。进一步通过RT-q PCR、EMSA和Ch IP实验寻找确定σ^5靶基因,再通过胁迫实验揭示σ^5能参与的胁迫反应。【结果】对sig5相关突变株的摇瓶发酵和形态观察结果表明,σ^5阿维菌素合成具有抑制作用,但不影响菌体生长和形态分化。sig5基因缺失导致阿维菌素生物合成途径特异性正调控基因ave R和结构基因ave A1的转录水平提高,但σ^5不与ave R和ave A1的启动子区结合。σ^5结合在自身基因及附近基因SAV612、SAV615、SAV618的启动子区,正调控这些基因及所在操纵子的表达。胁迫实验暗示σ^5能参与渗透压引起的胁迫反应。【结论】ECF-σ^5子在转录水平间接负调控阿维菌素的合成。     

苏云金芽孢杆菌Ⅱ类转座因子的应用与研究进展

苏云金杆菌的转座因子分为两类：Ⅰ类,插入序列;Ⅱ类,转座子．在结构上,这些转座因子与苏云金芽孢杆菌杀虫晶体蛋白（ICPs）基因相联系,并且这些具有转座活性的转座因子在ICPs基因的转移和变异上起着重要作用．对苏云金芽孢杆菌的Ⅱ类转座因子即转座子的结构、作用机制、应用与研究进展进行了综述．     

球形芽孢杆菌Ts-1品系的形态发生和灭蚊毒蛋白形成的研究

用酶联免疫吸附测定、荧光抗体定位和SDS-PAGE等方法,结合球形芽孢杆菌(Bacillussphaericus)Ts-1品系在芽孢形成过程中的形态变化和不同发育阶段菌样毒力的生物测定,对毒蛋白的形成发生进行了比较研究。Ts-1毒蛋白形成．毒力大小和芽孢形成过程中形态变化密切相关。首次用荧光抗体定位方法不仅证明带有伴孢晶体的芽孢荧光度强,毒蛋白含量高;而且生长8小时营养体的细胞壁上也有毒蛋白的同源成分。