巴西固氮螺菌 Yu62 draTG 基因启动子区域的核苷酸序列及其功能分析

对巴西固氮螺菌ｄｒａＴＧ上游区域进行了全序列分析,结果表明该区域除了编码部分ｎｉｆＨ基因外（ｎｉｆＨ与ｄｒａＴＧ转录方向相反）,不编码任何其它已知的基因。但在该区域发现了一些可能的调控序列,它们包括上游激活序列（ＵＡＳ）、下游启动子组份（ＤＰＥ）和富Ａ＋Ｔ区。这说明：ｎｉｆＨ与ｄｒａＴ间的区域可能主要起调控功能而非编码功能;ｄｒａ操纵元（ｏｐｅｒｏｎ）的启动子很可能是ＲｐｏＮ－依赖型。用ｐＡＦ３００做载体,构建了ｄｒａＴ∷ｃａｍ转录融合质粒ｐＡＴ１,并通过检测Ｃｍｒ以检测ｄｒａＴ在大肠杆菌和巴西固氮螺菌中的表达,结果表明ｄｒａＴ在ＬＤ丰富培养基上,好氧条件下,只在巴西固氮螺菌中才表达。这说明,ｄｒａＴ的转录需要某种大肠杆菌中没有的因子,同时也表明ｄｒａＴＧ上游区域有启动子功能。利用启动子探针质粒载体ｐＣＢ１８２,构建了ｄｒａＴ∷ｌａｃＺ转录融合质粒ｐＣＴ１。在大肠杆菌中测定肺炎克氏杆菌ＮｉｆＡ对ｄｒａＴ∷ｌａｃＺ的转录激活作用。结果表明ｎｉｆＡ并不参与ｄｒａＴ的转录调控。     

肺炎克氏杆菌NifA对巴西固氮螺菌nifH启动子的转录激活作用

用PR方法克隆了巴西固氮螺菌Yu62 nifH的启动子片段,DNA序列分析表明菌株Yu62与标准菌株sp7之间的DNA序列差异很小。利用启动子探针质粒载体pcBl82,构建了3个不同的nifH：：lacz转录融合质粒,在大肠杆菌中分别测定肺炎克氏杆菌NifA对它们的转录激活作用。结果表明巴西固氮螺菌nifH启动子的转录是依赖于NifA的,缺失了上游激活序列的启动子不能被NifA激活转录,肺炎克氏杆菌NifA对其自身nifH及巴西固氮螺菌nifH启动子的转录激活作用并无很大差异。     

巴西固氮螺菌 Yu62 draTG 基因启动子区域的核苷酸序列及其功能分析

对巴西固氮螺菌ｄｒａＴＧ上游区域进行了全序列分析,结果表明该区域除了编码部分ｎｉｆＨ基因外（ｎｉｆＨ与ｄｒａＴＧ转录方向相反）,不编码任何其它已知的基因。但在该区域发现了一些可能的调控序列,它们包括上游激活序列（ＵＡＳ）、下游启动子组份（ＤＰＥ）和富Ａ＋Ｔ区。这说明：ｎｉｆＨ与ｄｒａＴ间的区域可能主要起调控功能而非编码功能;ｄｒａ操纵元的启动子很可能是ＲｐｏＮ－依赖型。用ｐＡＦ３００做载体,构建了     

阴沟肠杆菌Tn5—nifA重组质粒的构建及其nifA的表达分析

构建的生组质粒ＰＢＦ１０１带有阴沟肠植菌Ｅ２６固氮基因ｎｉｆＡ片段,该质粒具有广泛宿主范围接合转移特性和转座子Ｔｎ５的转座作用。验证了Ｅ２６ｎｉｆＡ产物能激活肺炎克氏杆菌ｎｉｆＨ启动子的表达。解除氨对固氮酶合成的阻遏作用。发现当ＰＨＦ１０１引入自生固氮催娩克氏杆菌ＮＧ１３后,可观罕到固氮酶的组成型生成,同时在３９℃高温条件下的细菌仍能检测到部分固氮活性。     

粪产碱菌nifH启动子与LacZ的融合基因构建及其表达调控

在ｐＲＫ２９０载体上将粪产碱菌固氮酶基因ｎｉｆＨ的启动子与报告基因ＬａｃＺ相融合,获得表达载体ｐＳＫ６,并转导到粪产碱菌Ａ１５０１菌株中,探讨了铵和氧对该启动子的表达调控。结果表明,粪产碱菌ｎｉｆＨ启动子仍受到铵和氧的调节。当铵浓度大于３ｍｍｏｌ／Ｌ时,其表达水平大幅度下降,但铵浓度高达４０ｍｍｏｌ／Ｌ,仍有很低水平表达。而且,带有巴西固氮螺菌ｎｉｆＨ：ｌａｃＺ的粪产碱菌接合子在高铵条件下（４０ｍ     

肺炎克氏杆菌的nifA基因产物在巴西固氮螺菌中的功效

通过三亲本杂交将质粒pCK3{携带改变了启动子的肺炎克氏杆菌(Klebsiella pneuma-niae)nifA 基因]引入巴西固氮螺菌(Azospirillum brasilense)Yu62菌株中,由此获得的转移接合子巴西固氮螺菌Yu62-4菌株在6．0 mmol/L以上NH+4浓度下,能表现出微弱的固氮酶活性(相当于无NH+4时活性的0．3-0．5％),而野生型Yu62则全部丧失固氮酶活性。固氯酶的丙烯酰胺凝胶电泳和铁蛋白的免疫杂交实验表明,转移接合子Yu62-4在高NH+4(50mmol／L)下,虽有铁蛋白合成,但合成量比无NH+4时少得多,而且有一部分铁蛋白未被共价修饰;野生型菌株Yu62在此NH+4浓度下无铁蛋白合成。实验结果表明：外源(来自肺炎克氏杆菌)的基因产物在巴西固氮螺菌Yu62中不能有效地解除NH+4对该菌固氮酶合成的阻遏作用。本文分析了出现这种现象的原因。     

粪产碱菌nifH启动子与LacZ的融合基因构建及其表达调控

在ｐＲＫ２９０载体上将粪产碱菌固氮酶基因ｎｉｆＨ的启动子与报告基因ＬａｃＺ相融合,获得表达载体ｐＳＫ６,并转导到粪产碱菌Ａ１５０１菌株中,探讨了铵和氧对该启动子的表达调控．结果表明,粪产碱菌ｎｉｆＨ启动子仍受到铵和氧的调节．当铵浓度大于３ｍｍｏｌ／Ｌ时,其表达水平大幅度下降,但铵浓度高达４０ｍｍｏｌ／Ｌ,仍有很低水平表达．而且,带有巴西固氮螺菌ｎｉｆＨ∶ｌａｃＺ的粪产碱菌接合子在高铵条件下（４０ｍｍｏｌ／Ｌ）也有低水平表达．此外,氧对粪产碱菌的ｎｉｆＨ启动子有抑制作用,这在无铵条件下表现最为明显．     

阴沟肠杆菌Tn5－nifA重组质粒的构建及其nifA的表达分析

构建的重组质粒ＰＢＦ１０１带有阴沟肠杆菌（Ｅｎｔｅｒｏｂａｃｔｅｒｃｌｏａｃａｅ）Ｅ２６固氮基因ｎｉｆＡ片段,该质粒具有广泛宿主范围接合转移特性和转座子Ｔｎ５的转座作用。验证了Ｅ２６ｎｉｆＡ产物能激活肺炎克氏杆菌（Ｋｌｅｂｓｉｅｌｌａｐｎｅｕｍｏｎｉａｅ）ｎｉｆＨ启动子的表达,解除氨对固氮酶合成的阻遏作用。发现当ＰＢＦ１０１引入自生固氮催娩克氏杆菌（Ｋ．ｏｘｙｔｏｃａ）ＮＧ１３后,可观察到固氮酶的组成型生成,同时在３９℃高温条件下的细菌仍能检测到部分固氮活性。     

生物固氮

961447 肺炎克氏杆菌nifA基因在巴西固氮螺菌固氮基因表达的铵调节中的作用[中]/何路红…//生物工程学报.-1995,11(4).-385～388 按三亲交配法将pCK3转入巴西固氮螺菌UB3     

肺炎克氏杆菌nifA基因在巴西固氮螺菌固氮基因表达的铵调节中的作用

固氯螺菌(Azospirillum)是一类仅在限铵和微好氧条件下固氮的微生物,它可与许多禾本科作物联合共生⑴,具有较大的应用潜力。铵作为固氮作用的调节信号,在固氮螺菌的实际应用中是首要的限制因素。在固氯螺菌中,铵不但具有与肺炎克氏杆菌(Klebsiella pneumoniae)相似的阻遏固氮酶合成的作用,而且还对已合成的固氮酶进行活性调节⑵。研究表明,其固氮酶翻译后活性调节的机制类似于深红红螺菌(Rhodospirillum rubrum)⑶,即在有铵条件下其固氮酶铁蛋白的一个亚基被共价修饰而丧失活性,这一过程是可逆的。由于铵在固氮螺菌中双水平地调节固氮作用,使得在野生菌株中研究其固氮基因表达水平上的调节较为困难。Zhang等⑷利用区域定位诱变技术获得了巴西固氮螺菌Sp7（A．Brasilense Sp7)的draT-突变株,在该突变株中铵不再影响固氮酶的活性,这为其固氮基因表达调节的研究提供了一个良好的材料。本文将组成型表达的肺炎克氏杆菌nifA基围引入该突变株中,通过分析讨论铵对巴西固氮螺菌固氮基固表达的调节作用方式。     

nifH—gfp表达载体的构建及其在Enterobacter gergoviae 57—7中的表达

采用ＰＣＲ技术,从ＧＦＰｍｕｔ２中扩增得到三位点突变的报告基因ｇｆｐＳ６５Ｔ、Ｖ６８Ｌ、Ｓ７２Ａ片段,并将它和肺炎克氏杆菌（Ｋｌｅｂｓｉｅｌｌａ ｐｎｅｕｍｏｎｉａｅ（Ｓｃｈｒｏｅｅｔｅｒ）Ｔｒｅｖｉｓａｎ）Ｍ５ａ１的固氮酶结构基因ｎｉｆＨ的启动子和其起始密码子相融合,获得ｎｉｆＨ－ｇｆｐ表达载体ｐＭＧＦＰ２;再在ｐＭＧＦＰ２上插入卡那霉素抗性基因,获得可在日勾维肠杆菌（Ｅｎｔｅｒｏｂａｃｔｅｒ     

光合细菌Rhodobacter sphaeroides glnB—lacZ融合子的构建

亚克隆了Ｒｈｏｄｏｂａｃｔｅｒ ｓｐｈａｅｒｏｉｄｅｓｇｌｎＢ启动子,以ｐＭＰ２２０为载体构建成ｂｌｎＢ－ｌａｃＺ融合子。将ｇｌｎＢ－ｌａｃＺ、ｎｉｆＨ－ｌａｃＺ、ｎｉｆＡ＝ｌａｃＺ分别导入Ｒ．ｓｐｈａｅｒｏｉｄｅｓ谷氨酸合酶突变株ｇｌｔＢ、ｇｌｔＤ和野生型菌株中,分析了突变对固氮基因转录表达的影响,试验证明,在ｇｌｔＢＤ突变株中ｎｉｆＨ的表达受阻遏,ｎｉｆＡ表达水平很低。这证明ｇｌｔ基因的突变引     

巴西固氮螺菌Yu62 draTG基因及其下游区域的定位诱变分析

用卡那霉素盒（Ｋｍ－ｃａｓｓｅｔｔｅ）插入法,对巴西固氮螺菌（Ａｚｏｓｐｉｒｉｌｌｕｍｂｒａｓｉｌｅｎｓｅ）Ｙｕ６２的ｄｒａＴＧ基因及其下游区域进行了诱变,并获得相应的突变株,研究表明ｄｒａＴ变突株的固氮酶活性不再受铵抑制,而ｄｒａＧ突变株在有铵时则丧失固氮酶活性,但当铵耗尽后却不能使像野生型菌株那样恢复活性,ｄｒａＴＧ下游区域突变株ＹＺ４（突变位点距ｄｒａＧ约２ｋｂ）在无氮及限铵条件下,其固氮酶     

巴西固氮螺菌Yu62glnB基因的克隆及其功能分析

通过原位杂交从巴西固氮螺菌Yu62的基因文库中,筛选到glnB基因的阳性克隆,将3.7kb/EcoRI PstI的阳性克隆亚克隆到pUC19中,进行了全序列分析,其在GenBank中的登记号是AF323960。DNA序列分析表明该阳性克隆含有完整的glnB基因,glnB基因下游是编码谷氨酰胺合成酶（GS）的glnA基因,glnB基因上游是一个编码未知蛋白的ORF。glnB基因编码区长336bp,编码112个氨基酸,与肺炎克氏杆菌、大豆慢生根瘤菌、豌豆根瘤菌及大肠杆菌在氨基酸顺序的同源性分别高达71%、77%、79%和69%。将卡那霉素抗性片段（Km-cassette)插入glnB基因的BglII位点,通过三亲杂交法将其引入到巴西固氮螺菌Yu62中,通过同源重组,获得GlnB^-突变株（glnB::Km）。为进一步分析glnB基因的功能,将glnB基因的编码区（339bp）构建在pVK100中,置于Km启动子下组成型表达,形成重组质粒pVK-II。将重组质粒pVK-II转入到GlnB^-突变株,构建成互补株C-glnB(glnB:Km/glnB)。对GlnB^-突变株和互补株的固氮酶活性和生长性能的测定表明,GlnB^-突变体无固氮酶活性,即表型为Nif^-;而互补株像野生型菌株一样具有固氮酶活性。突变株、互补株及野生型在菌落生长速度上基本相同。将含有glnB基因的重组质粒pVK-II分别转移到野生型Yu62菌株和具有一定抗铵能力的DraT^-突变标中,使glnB基因的拷贝数增加,并进一步比较它们的固氮酶活性,结果表明多拷贝的glnB基因能显著提高固氮酶活性。     

巴西固氮螺菌Yu62在玉米根的定植

将GFPmut2质粒中的gfp基因(编码绿色荧光蛋白)克隆到载体pVK100中,构建成重组质粒pVK1001。将pVK1001通过电转化方法导入到联合固氮菌巴西固氮螺菌Yu62中,获得GFP)标记的巴西固氮螺菌Yu62菌株。用标记菌株接种限菌培养条件下生长的玉米(农大3318)幼苗,在接种后8d、12d,用激光共聚焦扫描显微镜进行观测,结果表明巴西固氮螺菌Yu62菌株能定植于玉米根部皮层的薄壁细胞间隙。用扫描电镜和超薄切片电镜观察表明,大多数细菌主要定植于根表,少数菌可进入玉米根组织内。     

巴西固氮螺菌Yu62在玉米根的定植

将GFPmut2质粒中的gfp基因 (编码绿色荧光蛋白)克隆到载体pVK100中,构建成重组质粒pVK1001.将pVK1001通过电转化方法导入到联合固氮菌巴西固氮螺菌Yu62中,获得GFP标记的巴西固氮螺菌Yu62菌株.用标记菌株接种限菌培养条件下生长的玉米(农大3318)幼苗,在接种后8 d、12 d,用激光共聚焦扫描显微镜进行观测,结果表明巴西固氮螺菌Yu62菌株能定植于玉米根部皮层的薄壁细胞间隙.用扫描电镜和超薄切片电镜观察表明,大多数细菌主要定植于根表,少数菌可进入玉米根组织内.     

巴西固氮螺菌中吸氢酶基因同源性的分子检测

通过TTC(2 ,3,5 氯化三苯基氮唑 )实验筛选出 12株能产生吸氢酶蛋白 (Hup+ )的巴西固氮螺菌 (Azospir rilumbrasilense)菌株。用Qiagen柱分离提纯含豌豆根瘤菌的hup基因片段的质粒 pHVT10 9和pHVT115 ,并用地高辛标记法标记pHVT115 ,与 12株Hup+ 巴西固氮螺菌的总DNA进行斑点杂交 ,结果显示pHVT115所含的吸氢酶基因 (hup基因 )片段与巴西固氮螺菌的大部分菌株的hup基因同源性不强。这一结果表明hup基因在固氮生物中存在着遗传多样性 ,异源hup基因探针不一定都适宜于探测hup基因。     

分泌载体pUS186的构建及地衣杆菌α—淀粉酶基因在枯草杆菌中的表…

利用枯草杆菌的分泌系统构建分泌型表达载体表达和分泌外源基因产物具有重要的商业价值。我们用鸟枪法克枯草杆菌染色体的启动子和信号肽序列。将克隆的序列连接到能在枯草杆菌中复制的质粒ｐＵＢ１８上,获得分泌型表达载体ｐＵＳ１８６。为了测试构建的载体ｐＵＳ１８６的功能,将地衣杆菌α－淀粉酶基因的缺失了启动子和信号肽序列的片段重组进该质粒,经过Ｂａｌ ３１酶切,Ｔ４ ＤＮＡ聚合酶补齐等处理,获得ｐＵＳＡ１８６Ｉ     

光合细菌Rhodobacter sphaeroides glnBlacZ 融合子的构建与表达

亚克隆了Ｒｈｏｄｏｂａｃｔｅｒ ｓｐｈａｅｒｏｉｄｅｓ ｇｌｎＢ启动子,以ｐＭＰ２２０ 为载体构建成ｇｌｎＢｌａｃＺ融合子。将ｇｌｎＢｌａｃＺ、ｎｉｆＨｌａｃＺ、ｎｉｆＡｌａｃＺ分别导入Ｒ． ｓｐｈａｅｒｏｉｄｅｓ 谷氨酸合酶突变株ｇｌｔＢ－ 、ｇｌｔＤ－ 和野生型菌株中,分析了突变对固氮基因转录表达的影响。试验证明,在ｇｌｔＢＤ 突变株中ｎｉｆＨ 的表达受阻遏,ｎｉｆＡ 表达水平很低。这证明ｇｌｔ 基因的突变引起固氮酶结构基因和固氮正调节基因的转录被阻遏,而ｇｌｎＢ 基因的表达几乎不受影响。试验还测定了环境中结合态氮和有机酸等信号分子对ｇｌｎＢ 和ｎｉｆＨ 表达的影响,发现加入氨或谷氨酰胺后,ｎｉｆＨ 的表达受到明显的阻遏作用,ｇｌｎＢｌａｃＺ的β半乳糖苷酶活性虽下降３０ ％ 左右但不随结合态氮浓度升高而变化,仍维持在一个较高的水平。α酮戊二酸和丙酮酸对ｎｉｆＨ 的表达有部分去阻遏作用而对ｇｌｎＢ的表达无诱导作用     

转座子Tn916对固氮螺菌Azospirillum brasilense的接合诱变及氨分 …

以携带质粒ｐＡＭ１２０（Ａｐ＾ｒ,Ｔｃ＾ｒ／Ｔｎ９１６）的大肠杆菌（Ｅ．ｃｏｌｉ ＣＧ１２０）为供体菌株,与受体菌巴西固氮螺菌采用膜接合法进行接合转移,在选择平板上得到具较高频率的接合子（１０＾－５／每个供体菌,选择四环素抗性）。从８４６株四环素抗性接合子中进一步用奈氏法筛选得到氨分泌突变株３株。在无氮培养基上,其氨分泌量可达７．５￣１４．０ｍｍｏｌ／Ｌ。用乙炔还原法分析氨分泌突变株在不同浓度氮源