表皮葡萄球菌SarA对atlE、lipA和zinC基因表达调控的研究

表皮葡萄球菌(Staphylococcusepidermids)是一种条件致病菌,SarA(StaphylococcalaccessoryregulatorA)是该菌中一个全局性调控因子,它控制着细胞中许多与毒性相关的基因表达.报道了SarA在转录水平直接调控atlE、lipA和zinC基因的表达.RT-PCR和lacZ报告基因的分析结果显示,在表皮葡萄球菌ATCC35984中,SarA对atlE(自溶酶基因)表达起负调控作用,而对lipA(脂肪酶基因)和zinC(膜相关锌金属蛋白酶基因)的表达则有正调控作用.生物信息学分析表明,SarA控制atlE,lipA和zinC3种基因表达可能是通过与被调控基因上游的特定DNA序列的结合来实现的,该DNA结合区保守并富含AT碱基.根据已报道的金黄色葡萄球菌中SarA的结合位点序列,利用Omiga软件分析并推测了SarA结合atlE,lipA和zinC的可能区域.基于SarA是一种多功能的毒素相关调控因子,结果提示,SarA能调控众多因子,可以作为防治表皮葡萄球菌感染的一个药物筛选靶点.     

Mstn基因干扰通过上调基因Cpt1b促进肌间脂肪的β氧化

肌生长抑制素(myostatin,Mstn)也被称为生长/分化因子-8(GDF-8)。敲减或敲除Mstn基因可促进肌肉发育、降低脂肪含量。本研究利用RNA干扰技术制备Mstn干扰小鼠,随后对其骨骼肌形态、骨骼肌甘油三酯(triglyceride,TG)含量、脂肪酸组成及含量进行了分析。结果显示,与对照组相比,Mstn干扰小鼠肌肉中Mstn的表达减少。小鼠骨骼肌肌纤维的横截面积显著增大,而TG含量显著降低,n-3/n-6和不饱和/饱和脂肪酸比值显著升高。通过实时荧光定量PCR检测脂肪酸代谢相关基因的表达,结果表明脂肪酸分解和转运相关基因表达上调,而脂肪酸合成相关基因表达下调。在这些基因中,与β氧化相关的基因Cpt1b的上调尤为明显。对骨骼肌中CPT1的酶活性进行了检测,结果与基因表达情况一致。为探讨其进一步作用机理,通过染色质免疫沉淀实验发现,Mstn基因下游转录因子SMAD3可与Cpt1b基因的启动子直接结合。上述结果表明,Mstn敲减后主要通过调控其下游转录因子SMAD3与Cpt1b基因启动子的结合,上调Cpt1b的表达,从而促进肌内脂肪酸的β氧化代谢。     

hpc2研究进展

生物个体的胚胎发育以及细胞的增殖、分化,都同时受到多种基因的严格调控,PcG基因家族就是一类重要的发育相关基因.而hPc2基因是人PcG基因家族中的一个重要成员,其编码的HPC2蛋白,不仅可以和HPH、BMI-1以及RING1等其他人类PcG蛋白结合形成HPC/HPH PcG复合体,以蛋白复合体的形式参与对homeotic基因的表达抑制,以维持机体的正常发育以及细胞的增殖和定向分化,还发现它能与其他多种蛋白质相结合,提示HPC2可能具有多种功能.因此,对hPc2的深入研究不仅有助于进一步阐明PcG基因家族的作用机理,扩展人们对基因表达调控的认识,还有助于发现PcG基因家族与其他信号转导通路的联系,更好地理解细胞信号网络系统.     

肺癌细胞中调控ezrin基因基本转录活性的顺式作用元件及转录因子的鉴定

研究发现,质膜-细胞骨架连接蛋白Ezrin在多种肿瘤细胞中异常表达,而且Ezrin的表达上调与肿瘤细胞的移动侵袭相关,但是调控ezrin基因转录的分子机制却不清楚．为了探明ezrin基因的转录调控机制,以肺癌细胞A549为材料,首先采用双荧光素酶报告基因分析系统检测ezrin基因5′侧翼嵌套缺失序列和位点突变序列的转录活性,鉴定肺癌细胞中ezrin基因的基本启动子区以及关键的顺式作用元件Sp1结合位点 (-75/-69) 和AP-1结合位点 (-64/-58)．其次,利用凝胶电泳迁移率变动分析证明,肺癌细胞核蛋白提取物能够与ezrin基因含有关键顺式作用元件的DNA序列结合,形成DNA-核蛋白复合物,而且Sp1结合位点和AP-1结合位点与重组蛋白rhSp1和rhAP-1的结合具有位点特异性．最后,利用瞬时转染实验证实,转录因子Sp1和AP-1 (由c-Jun和c-Fos组成的异源二聚体) 分别通过Sp1结合位点和AP-1结合位点,增强ezrin基因基本转录活性,而且,过表达转录因子Sp1、c-Jun或c-Fos上调了Ezrin蛋白表达．研究确定,肺癌细胞中调控ezrin基因基本转录活性的关键顺式作用元件是Sp1结合位点 (-75/-69) 和AP-1结合位点 (-64/-58),与之作用的转录因子Sp1和AP-1对于ezrin基因的转录激活作用至关重要．     

肿瘤中neu基因的过量表达及其抑制

neu基因编码一种和表皮生长因子受体同源的磷酸蛋白,具有酪氨酸激酶的活性.近年来在多种人类肿瘤中发现neu基因的扩增和(或)过量表达.一些蛋白质因子或化学药物可以在转录水平阻遏neu基因的过量表达或者降低其产物p185^neu的酪氨酸激酶活性,抑制具有neu基因过量表达的癌细胞的转移和增殖.     

依赖PrfA转录调控的单核细胞增生李斯特菌毒力基因inlC启动子结构特点的初步研究

为了研究单核细胞增生李斯特菌毒力基因启动子的结构特点与转录调控因子PrfA蛋白之间的关系,应用PCR定点突变和重组PCR技术缺失了该菌毒力基因inlC启动子上可能与PrfA蛋白结合以及诱发转录起始相关的碱基序列,构建了一系列突变启动子与lacZ报告基因融合表达质粒, 使lacZ基因的表达置于inlC突变启动子下,并分别电转化单核细胞增生李斯特菌野生株P14、PrfA蛋白高表达突变株P14a 和prfA基因等位缺失突变株A42中,检测相应的β-半乳糖苷酶活性。结果表明：位于inlC启动子转录起始点下游22bp 处的一段17bp的类似PrfA蛋白结合序列TTAACAGCGTTTGTTAA并没有增强和抑制PrfA转录调控活性的功能;甚至将其改造成“完美的” PrfA蛋白结合序列TTAACATTTGTTAA后,也不影响inlC依赖于PrfA的转录活性地表达;但是,如果缺失inlC启动子上原始的PrfA蛋白结合序列,则使inlC依赖于PrfA的转录活性完全丧失;另外,单核细胞增生李斯特菌毒力基因inlC和plcA 依赖于PrfA的转录活性的表达也与启动子上PrfA蛋白结合区(PrfA-box)距离-10区的碱基个数有关:最适为22或23bp,长于23bp或短于22bp的突变启动子的依赖PrfA的转录活性大大降低,甚至没有活性。说明除PrfA蛋白结合序列外,受PrfA调控的毒力基因启动子上还可能存在其它尚未阐明的结构和序列影响PrfA蛋白的结合以及启动转录表达。     

茄子TCP基因家族全基因组的鉴定与分析

TCP (teosinte branched1/cincinnata/proliferating cell factor)转录因子是植物特有转录因子家族,在植物整个生长发育过程中都有着很重要作用。目前,在茄子(Solanum melongena L.)中还没有关于TCP转录因子的相关报道。本研究利用生物信息学方法在茄子基因组数据库中鉴定出分布于11条染色体上的29个茄子TCP家族基因(eggplant TCP,SmTCP)。研究结果显示,该家族所有成员均含有编码TCP保守结构域的序列。这些成员氨基酸长度范围为201–538 aa,外显子数为1或2。亚细胞定位显示,有3个SmTCP (SmTCP02/03/21)蛋白位于细胞质中,其他SmTCP蛋白都位于细胞核中。系统发育树和序列特征分析均将29个SmTCP基因分成ClassⅠ(PCF)和ClassⅡ(CIN和CYC/TB1)两大类。共线性分析发现,17对(21个)SmTCP基因存在共线性关系,且这些存在共线性关系的基因都属于片段复制。基因表达模式分析显示,29个SmTCP基因家族成员在15个组织或器官中都有表达,但是不同成员的表达模式存在差异,其中CIN亚家族的4个基因(SmTCP18/19/20/25)在3个不同生长期的叶片中均较高表达。SmTCP启动子区域的顺式作用元件分析共发现4类顺式作用元件。本研究从多个角度分析了SmTCP基因分子基础,研究了TCP转录因子对茄子生长发育的影响,为茄子分子育种提供理论参考。     

金黄色葡萄球菌tst-1基因敲除菌株的构建

抽提金黄色葡萄球菌834菌株的基因组DNA,PCR克隆扩增tst-1及tst-1的上、下游基因,通过将tst-1上、下游基因分别重组到载体质粒pAULA中,形成同源重组质粒pAULA Δtst-1,将pAULA-Δtst-1电转入细菌内,进行同源重组,以PCR、Western blot鉴定tst-1基因敲除菌株无tst-1基因片段,且无TSST-1蛋白表达,表明已成功构建金黄色葡萄球菌tst-1基因的敲除菌株。     

金黄色葡萄球菌中PVL基因与噬菌体DNA的同源性*

为了探讨金黄色葡萄球菌PVL基因与噬菌体的相关性 ,从 4株含有PVL基因的菌株中分离出DNA ,用HindⅢ或EcoRⅠ酶切后 ,分别与PVL和LukM-lukF-PV探针进行Southern印迹杂交 ,以及对含有PVL基因及其下游区域的片段克隆、测序和同源性分析。结果表明3株菌的PVL基因及其下游区域的序列与V8菌株噬菌体∮PVL的PVL基因及其下游噬菌体attsite的序列     

香菜CsEF 1α基因克隆与表达分析

翻译延伸因子EF 1α(elongation factor 1 alpha)是细胞中最丰富的蛋白质之一,其在确保mRNA正确解码以产生细胞蛋白质方面发挥重要作用。该研究采用RT PCR扩增方法克隆香菜CsEF 1α基因序列,利用生物信息学对CsEF 1α基因结构、序列特征及系统进化等进行分析,并采用qPCR探究CsEF 1α基因在香菜不同生长时期和非生物胁迫下的表达模式,为进一步揭示EF 1α基因调控机制的研究奠定基础。结果显示：(1)成功克隆获得香菜CsEF 1α基因序列;CsEF 1α基因包含1个1 344 bp的开放阅读框,编码447个氨基酸,分子式为C₂₂₀₂H₃₅₄₄N₅₉₄O₆₄₄S₂₀,蛋白质分子量为49.29 kD,等电点为9.12;氨基酸序列组成中赖氨酸数量最多(49个,占11.0%),色氨酸数量最少(3个,占0.7%);属碱性蛋白。(2)CsEF 1α蛋白主要由无规则卷曲(36.91%)和α 螺旋(30.43%)构成,定位于细胞质;系统进化树分析显示,CsEF 1α与胡萝卜、野生番茄、青蒿素和非洲菊的亲缘关系较接近;启动子分析包括4种植物生长发育元件、3种激素响应元件和3种胁迫响应元件。(3)qRT PCR结果显示,CsEF 1α基因的表达量随着香菜生长发育时间的延长而升高,并且与转录丰度的变化一致;CsEF 1α基因对4种不同非生物胁迫的响应表达模式有所差异;随着胁迫时间的延长,在盐胁迫下CsEF 1α基因表现出先升高后降低趋势,而在低温、高温和干旱胁迫下表现出先降低再升高的趋势。研究表明,CsEF 1α基因参与了香菜对非生物胁迫的应答,在香菜生长发育和非生物胁迫中具有重要调控作用。     

苦参碱对表皮葡萄球菌生物被膜作用初探

通过中药有效成分苦参碱对表皮葡萄球菌生物被膜抑制作用的研究,为表皮葡萄球菌生物被膜引起的相关感染提供新的治疗途径。利用XTT减低法评价苦参碱对表皮葡萄球菌初始粘附及生物被膜内细菌代谢的影响,镜下观察该药对表皮葡萄球菌生物被膜的形态学影响。结果表明:苦参碱对表皮葡萄球菌生物被膜菌的SMIC50和SMIC80分别为62.5 mg/L和500 mg/L;1 000 mg/L浓度的苦参碱对表皮葡萄球菌早期粘附有抑制作用;250 mg/L浓度的苦参碱对表皮葡萄球菌生物被膜的形态有显著影响。因此可见,苦参碱对表皮葡萄球菌生物被膜的形成与粘附均有抑制作用。     

Cloning of the blasticidin S deaminase gene (BSD) from Aspergillus terreus and its use as a selectable marker for Schizosaccharomyces pombe and Pyricularia oryzae

Aspergillus terreus produces a unique enzyme, blasticidin S deaminase, which catalyzes the deamination of blasticidin S (BS), and in consequence confers high resistance to the antibiotic. A cDNA clone derived from the structural gene for BS deaminase (BSD) was isolated by transforming Escherichia coli with an Aspergillus cDNA expression library and directly selecting for the ability to grow in the presence of the antibiotic. The complete nucleotide sequene of BSD was determined and proved to contain an open reading frame of 393 bp, encoding a polypeptide of 130 amino acids. Comparison of its nulceotide sequence with that of bsr, the BS deaminase gene isolated from Bacillus cereus, indicated no homology and a large difference in codon usage. The activity of BSD expressed in E. coli was easily quantified by an assay based on spectrophotometric recording. The BSD gene was placed in a shuttle vector for Schizosaccharomyces pombe, downstream of the SV40 early region promoter, and this allowed direct selection with BS at high frequency, following transformation into the yeast. The BSD gene was also employed as a selectable marker for Pyricularia oryzae, which could not be transformed to BS resistance by bsr. These results promise that the BSD gene will be useful as a new dominant selectable marker for eukaryotes.     

厚藤脱水素基因IpDHN启动子IpDHN-Pro的克隆和调控转录活性分析

为了解厚藤(Ipomoea pes-caprae)脱水素基因IpDHN (GenBank登录号:KX426069)启动子的转录活性和对非生物胁迫和植物激素ABA的响应,通过染色体步移法克隆了IpDHN的上游启动子序列IpDHN-Pro,长度为974 bp。构建IpDHN-Pro调控下GUS转基因载体,转化拟南芥(Arabidopsis thaliana)植株获得IpDHN-Pro::GUS转基因植株并进行GUS染色,验证IpDHN-Pro启动转录活性以及在氯化钠、甘露醇、ABA处理后拟南芥GUS基因表达变化。结果表明,扩增获得的IpDHN-Pro序列包含多个顺式作用元件,包括1个ABRE、3个Myb转录因子结合位点、富含TC的重复序列以及Skn-1基序等。转基因拟南芥GUS染色及qRT-PCR表明该序列可驱动GUS基因在拟南芥稳定表达,且表达受高盐、渗透压及ABA的诱导。这表明IpDHN-Pro是一个盐旱、ABA诱导的启动子序列,可应用于相关的植物抗逆遗传工程研究。     

纤枝短月藓BeLEA2基因的克隆及表达分析

为探究纤枝短月藓LEA2基因的结构和表达特征,该研究以纤枝短月藓为材料,首次利用PCR克隆技术得到纤枝短月藓BeLEA2基因序列,并对该基因进行分析。结果表明:(1)该基因序列中含有2个外显子和1个内含子,其开放阅读框(ORF)为456 bp,编码151个氨基酸,预测其相对分子质量为16515.96 Da。(2)将纤枝短月藓与其他植物LEA2基因氨基酸序列进行比对,构建系统进化树,结果显示纤枝短月藓与小立碗藓的亲缘关系最近。(3)利用HiTail-PCR技术克隆获得1072 bp的BeLEA2启动子序列,用PlantCARE在线工具对该启动子的顺式作用元件进行预测,结果表明该启动子除了含有核心启动子元件TATA-box和CAAT-box外,还含有ABRE、MYB、MYC、MYB结合位点(MBS)等其他顺式元件。(4)实时荧光定量PCR分析表明,BeLEA2基因在纤枝短月藓不同发育时期和不同组织中都有表达,且对脱水胁迫有响应。以上结果为进一步探究LEA2基因在苔藓植物中的功能及作用机制奠定了基础。     

用单性结实基因2A11-iaaM转化罗汉果的研究

为了实现罗汉果生产中免除人工授粉和果实无籽化,该研究利用pBI121-Gus构建果实特异启动子2A11与生长素合成相关基因iaaM的嵌合基因(2A11-iaaM)过量表达载体,以罗汉果雌株叶盘为材料,采用农杆菌介导法建立罗汉果高效遗传转化体系,转化和创制单性结实罗汉果种质,通过基因特异引物对的PCR扩增,初步检测出转基因阳性植株,将之移栽大田,观察转基因植株的单性结实性的表现。结果表明:构建罗汉果单性结实性相关的pBAI-Gus植物双元表达载体获得成功;建立了农杆菌介导的罗汉果叶盘遗传转化优化体系,即农杆菌菌液OD_(600)值为0.3～0.5,侵染10 min,最优选择培养基为MS+TDZ 0.7 mg·L~(-1)+IBA 0.5 mg·L~(-1)+Kan 5 mg·L~(-1)+Cef 300 mg·L~(-1);经PCR鉴定共获得4株转基因阳性雌株;将阳性植株扩繁后移栽田间,经田间调查发现,24株阳性扩繁植株中有5株正常开花,占总植株数的20.8%,且其子房未经人工授粉发育成幼果,表现单性结实性。在载体构建和农杆菌介导的罗汉果遗传转化体系优化的基础上,将外源单性结实相关嵌合基因整合进罗汉果基因组并得到表达,为后续研究单性结实罗汉果的遗传生理,创制转基因罗汉果单性结实新种质,以及克服其产业化中需要人工授粉和无籽化提供了理论和应用基础。     

Genetic and biochemical properties of an extracellular neutral metalloprotease from Staphylococcus hyicus subsp. hyicus

The gene encoding the extracellular neutral metalloprotease ShpI from Staphylococcus hyicus subsp. hyicus was cloned. DNA sequencing revealed an ORF of 1317 nucleotides encoding a 438 amino acid protein with Mr of 49698. When the cloned gene was expressed in Staphylococcus carnosus, a 42 kDa protease was found in the culture medium. The protease was purified from both S. carnosus (pCAshp1) and S. hyicus subsp. hyicus. The N-terminal amino acid sequences of the two proteases revealed that ShpI is organized as a pre-pro-enzyme with a proposed 26 amino acid signal peptide, a 75 amino acid hydrophilic pro-region, and a 337 amino acid extracellular mature form with a calculated Mr of 38394. The N-termini showed microheterogeneity in both host strains. ShpI had a maximum proteolytic activity at 55°C and pH 7.4–8.5. The protease, which had a low substrate specificity, could be inhibited by metal- and zinc-specific inhibitors, such as EDTA and 1,10-phenanthroline. Insensitivity to phosphoramidon separates ShpI from the thermolysin-like family. The conserved Zn²⁺ binding motif, the only homology to other proteases, and the reactivation of the apoenzyme by Zn²⁺, indicated that Zn²⁺ is the catalytic ion. Ca²⁺ very probably acts as a stabilizer. We also demonstrated the presence of a second extracellular protease in S. hyicus subsp. hyicus.     

Inhibition of virulence factor expression in Staphylococcus aureus by the Staphylococcus epidermidis agr pheromone and derivatives

The agr quorum-sensing system in Staphylococci controls the production of surface proteins and exoproteins. In the pathogenic species Staphylococcus aureus, these proteins include many virulence factors. The extracellular signal of the quorum-sensing system is a thiolactone-containing peptide pheromone, whose sequence varies among the different staphylococcal strains. We demonstrate that a synthetic Staphylococcus epidermidis pheromone is a competent inhibitor of the Staphylococcus aureus agr system. Derivatives of the pheromone, in which the N-terminus or the cyclic bond structure was changed, were synthesized and their biological activity was determined. The presence of a correct N-terminus and a thiolactone were absolute prerequisites for an agr-activating effect in S. epidermidis, whereas inhibition of the S. aureus agr system was less dependent on the original structure. Our results show that effective quorum-sensing blockers that suppress the expression of virulence factors in S. aureus can be designed based on the S. epidermidis pheromone.     

小花老鼠簕可培养细菌多样性及其生物学活性研究

小花老鼠簕(Acanthus ebracteatus)是一种生长在红树生态系统的珍稀真红树植物,具有较高的药用价值。为研究小花老鼠簕内生及根际可培养细菌多样性,挖掘其潜在新物种及具有特殊生物学活性的菌株,该文利用7种不同培养基,通过传统稀释涂布法对小花老鼠簕各植物组织及根际土壤可培养细菌进行分离,基于16S rRNA基因序列解析其内生及根际细菌群落结构和多样性特征,应用植物病原菌平板对峙实验和平铺捕食活性测试分析其可培养细菌的抗菌活性。结果表明：(1)基于16S rRNA基因序列分析,发现从小花老鼠簕的根、茎、叶、花及根际土壤中分离得到144株可培养细菌,这些细菌隶属于18目26科37属66种,芽孢杆菌属(Bacillus)和链霉菌属(Streptomyces)为优势菌属,分别占细菌种数的15.1%和13.6%;(2)拮抗多种植物病原菌试验结果显示,获得29株具有拮抗植物病原菌活性的细菌,10株具有广谱抑菌活性,其中链霉菌属菌株拮抗作用最强且菌株Y129为潜在新物种。(3)捕食活性测试结果显示,有5株细菌对金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)、耐甲氧西林金黄色葡...     

Characterization of an Azospirillum brasilense Sp7 gene homologous to Alcaligenes eutropbus pbbB and to Rbizobium meliloti nodG

Summary A 4 kb SalI fragment from Azospirillum brasilense Sp7 that shares homology with a 6.8 kb EcoRI fragment carrying nodGEFH and part of nodP of Rhizobium meliloti 41 was cloned in pUC18 to yield pAB503. The nucleotide sequence of a 2 kb SalI-SmaI fragment of the pAB503 insert revealed an open reading frame, named ORF3, encoding a polypeptide sharing 40% identity with R. mehloti NodG. The deduced polypeptide also shared 60% identity with the Alcaligenes eutrophus NADPH-dependent acetoacetyl-CoA (AA-CoA) reductase, encoded by the pbbB gene and involved in poly--hydroxybutyrate (PHB) synthesis. Northern blot analysis and promoter extension mapping indicated that ORF3 is expressed as a monocistronic operon from a promoter that resembles the Escherichia coli ⁷⁰ consensus promoter. An ORF3-lacZ translational fusion was constructed and was very poorly expressed in E. coli, but was functional and constitutively expressed in Azospirillum. Tn5-Mob insertions in ORF3 did not affect growth, nitrogen fixation, PHB synthesis or NAD(P)H-linked AA-CoA reductase activity. An ORF3 DNA sequence was used to probe total DNA of several Azospirillum strains. No ORF3 homologues were found in A. irakense, A. amazonense, A. halopraeferens or in several A. lipoferum strains.