枯草杆菌ATCC 6633菌株链霉素位点的特点

本实验室以前研究尿嚓咤和／或次黄of吟 作为DNA遗传密码的编码字母，要求一种显 性突变来进行实验，结果发现枯草杆菌ATCC 6633的依赖链霉素突变可以满足实验的要 求^[1]。以后曾多次企图从枯草杆菌可转化菌株 168和Ki-2中分离依赖链霉素突变体（(Str D), 迄未成功。在研究ATCC 6633链霉素位点自 发突变的过程中，观察到一些特点，简述如下：     

枯草杆菌抗链霉素和依赖链霉素突变体孢子形成的改变

从枯草杆菌(Bacillus subtilis)BF-7658菌株分离到自发抗链霉素突变体34株,自发依赖链霉素突变体84株。就孢子形成而言,这些链霉素突变体可以分成四类,其表型分别为Str~R Spo~ ,Str~R Spo~-,Str~R Spo~C和Str~D Spo~-。以双向聚丙烯酰胺凝胶电泳分析了上述四类共22株抗链霉素突变体和50株依赖链霉素突变体的核糖体蛋白质,结果表明,30S核糖体亚基S12蛋白质的泳动度没有明显可见的改变,而依赖链霉素突变的回复体(Str~S Spo~ )明显改变了核糖体蛋白质S4或S5的泳动度。     

枯草杆菌(Bacillus subtilis)链霉素座位的自发突变

枯草杆菌(Bacillus subtilis)ATCC 6633 ET(原养型,对链霉素敏感)当涂布在含有链霉素40微克／毫升的肉汤洋菜培养基上,存活率降低到10-9左右。在存活的细菌中,90％以上、甚至全部都是依赖链霉素突变体,抗链霉素突变体只占10％以下。依赖链霉素突变体与抗链霉素突变体菌落形态不同。依赖链霉素突变体在Burkholder的基本培养基上,须补加1000微克谷氨酸／毫升,才能生长。傍徨测验的结果表明依赖链霉素突变体是由于原敏感菌在接触链霉素以前发生突变而产生的。突变频率因链霉素剂量不同而异,并且随着培养时问的不同而作规律性的变化。用重新滁布的方法进行的实验表明,依赖链霉素突变体在绝对不接触链霉素的情况下,似乎也有进行细胞分裂的可能。依赖链霉素突变体可发生回复突变。回复突变的频率约为10—。回复体的表型与原敏戚菌相同。将回复体涂布在合有链霉素的培养基上,可分离到二级突变体。=级突变的频率较一级突变的频率约高一百倍。=级突变体为部分依赖链霉素突变体。以回复体作为给体或受体与野生型进行转化的实验结果汪明,在回复体中仍包含着依赖链霉素突变,故回复突变系由于另一座位发生抑制突变而产生。     

枯草杆菌70S核糖体蛋白质的双向聚丙烯酰胺凝胶电泳

原核生物的核糖体,其大亚基由34种蛋白 质和两种RNA构成,小亚基由21种蛋白质和 一种RNA构成。在原核生物中,以大肠杆菌的 核糖体研究得最为详细。根据前人报道,抗链 霉素或依赖链霉素的大肠杆菌突变体的核糖 体,其小亚基第12号蛋白质（简称S12）上第 42位或第87位氨基酸发生了变化［[z3。本实验 室前曾报道：枯草杆菌ATCC 6633菌株的依 赖链霉素突变体全部表现为寡抱子突变体,而 抗链霉素突变体的抱子形成则正常^[1]。由大肠 杆菌的研究结果推断：本实验室分离的这些突 变体中,核糖体蛋白质可能发生了某些变化,为 此试图用双向聚丙烯酸胺凝胶电泳的方法分析 其核糖体蛋白质。     

枯草杆菌168核糖体蛋白质基因突变

用NTG诱变一株B.subtilis168依赖链霉素突变体SD103,筛选不依赖链霉素的温度敏感突变体,用凝胶电泳分析它们核糖体蛋白质的改变,发现30％以上的突变体在电泳凝胶上出现改变的核糖体蛋白质,因此这是一种获得多种B.subtilis核糖体蛋白质穿变的简便而有效的方法。     

用链霉素分离枯草杆菌孢子形成突变体

本文首次报道了枯草杆菌依赖链霉素突变体不能形成孢子、抗链霉素突变体孢子形成正常的现象。已知链霉素作用于核糖体,而核糖体是转译遗传密码的场所,所以这类孢子形成突变体可能与其转译水平的调节不全有关,对从转译水平研究基因表达的遗传调节可能会有重要意义。本文作者于1973年7月将本文投寄《遗传学通讯》编辑部。当时由于受“四人帮”反革命修正主义路线的干扰,本文曾被扣压,不准发表。现在,粉碎了“四人帮”,排除了“四人帮”的干扰,特将本文发表在这里。     

南昌霉素高产菌株的链霉素抗性基因突变诱变筛选研究*

通过链霉素对南昌霉素 (Nanchangmycin)产生菌NS 41 80菌株孢子的致死浓度测定基础上 ,采用诱变剂甲基磺酸乙酯 (EMS)的不同诱变剂量对菌株孢子进行诱变处理 ,诱变处理的孢子涂布在含链霉素 ( 1 0 μg/mL)致死浓度的高氏平板上 ,获得了大量的链霉素抗性基因 (str)突变株。然后从 3,0 0 0株链霉素抗性基因 (str)突变株中通过初筛获得比诱变出发菌株产素能力提高 2 0 %以上的菌株 2 0 2株。再进一步通过摇瓶复筛 ,获得比出发菌株产素能力分别提高 1     

枯草杆菌核糖体蛋白质L20基因突变的遗传分析

从一株依赖链霉素的菌株SD103,分离出一株不依赖链霉素的温度敏感突变体SDN98,其表型是由rplT和ts两个突变决定的。遗传分析指出,rplT位于leuA和pheA之间,远离复制始区的主要核糖体蛋白质基因群,而ts突变却在主要核糖体蛋白质基因群内的ery和sgcA之间。L20蛋白质的改变没有影响活体~3H-尿嘧啶和~(14)C-氨基酸的参入活性。     

南昌霉素高产菌株的链霉素抗性基因突变诱变筛选研究

通过对链霉素对南昌霉素（Nanchangmycin)产生菌NS－41－80菌株孢子的致死浓度测定基础上,采用诱变剂甲基磺酸乙酯（EMS）的不同诱发剂量对菌株孢子进行诱变处理,诱变处理的孢子涂布在含链霉素（10ug/mL)致死浓度的高氏平板上,获得了大量的链霉素抗性基因（str)突变株。然后从3,000株链霉素抗性基因（str)突变株中通过初筛获得比诱变出发菌株产素能力提高20％以上的菌株202株,再进一步通过摇瓶复筛,获得比出发菌株产素能力分别提高100％,200％,300％高产菌株为48株,7株和1株,分别为复筛菌和初筛菌株的23．76％和1．60％,3．46％和0．23％,0．5％和0．03％,将产素能力提高240％以上5个菌株连同出发菌株连续3批次进行摇瓶发酵结果,5个突变株的产素能力均比出发菌株的产素能力提高57％－96．4％,其中突变株80－5．3－165菌株摇瓶发酵单位达6,000ug/mL以上,3批次摇瓶平均发酵单位达5,855ug/mL,建立了南昌霉素高产菌株的链霉素抗性基因突变诱变快速高效的筛选方法。     

梅岭霉素高产菌株链霉素抗性基因突变株筛选

通过链霉素对梅岭霉素 (Meilingmycin)产生菌南昌链霉菌NS 41 80菌株孢子致死浓度的测定 ,采用诱变剂EMS 4种不同剂量对菌株孢子进行诱变处理 ,然后涂布在含链霉素致死浓度的高氏平板上 ,获得了大量的链霉素抗性基因 (str)突变株。并进一步筛选到梅岭霉素高产菌株 80 5 1 1 2 2 1 ,在摇瓶条件下 ,只产梅岭霉素不产南昌霉素 ,梅岭霉素活性单位达 1 ,52 1 μg/mL,比NS 41 80的摇瓶发酵单位 855μg/mL提高了 77 9% ,该菌株连续传 6代进行摇瓶发酵     

核糖体蛋白质的翻译特异性— 遗传密码翻译装置对信使RNA的选择性

分子遗传学泰斗J. D. Watson于1957年首先对核糖体进行系统的研究。其后0. 许多科学家的共同努力,核糖体的结构已经基本研究清楚。然而对核糖体蛋白质的确切 功能,却仍然一无所知。1979年以来,本实验室主要从事分离核糖体蛋白质突变体,研 究核糖体蛋白质突变对基因表达的影响。发现在S12突变体中,碱性蛋白酶活性下降, 而中性蛋白酶活性正常。到目前为止,我们分离鉴定了的枯草杆菌核糖体蛋白质突变体 总数居世界首位。我们研究了核糖体蛋白质突变对噬菌体基因组表达的影响。发现在 S12的依赖链霉素突变体中,噬菌体娜05裂解量下降;蛋白质合成受Pf-;而RN A和 DNA合成正常。测定了噬菌体价29在27种共44株核糖体蛋白质突变体中的成斑 率。在多数突变体中,成斑率下降,最低达10-6;少数升高,最高达三倍;还百一些升降都 不明显。大汤杆菌C600的S12发生依赖链霉素突变,x噬菌体的成5k率和相对产量 大大降低,而T4和T7的成斑率正常。大肠杆菌1.148叹Xc 1857）的S12发生依赖 链霉素突变,肠1857的诱导释放量大大降低,而T4的成斑率反有所增加。在大肠杆菌 A19野生型菌株中,I噬菌体的N基因表达正常;核糖体蛋白质S10, S16, S19, S20 和L3友生突变,能抑制N基因表达;L21 + L25, L24突变,N基因不能表达;L27突 变,促进N基因表达;S8,L6,L7ZL12,L14禾L23突变,对N基因表达没有明显影响。 把N基囚克隆在质拉上,用功能互补的方法,测定N基因表达的程度。结果清楚表明, S12发生依赖链霉素突变,N基因不能表达;发生杭链霉素突变,却表达正常。综合以上 实验结果,可见不同的核糖体蛋白质突变时同一基因表达的影响不同;同一核糖体蛋白 质突变对不同基因表达的影响也不同。还有一些核糖体蛋白质突变,对其他基因表达没 有明显的影响。     

核糖体蛋白质的翻译特异性——遗传密码翻译装置对信使RNA的选择性

分子遗传学泰斗J.D.Watson于1957年首先对核糖体进行系统的研究。其后经许多科学家的共同努力,核糖体的结构已经基本研究清楚。然而对核糖体蛋白质的确切功能,却仍然一无所知。1979年以来,本实验室主要从事分离核糖体蛋白质突变体,研究核糖体蛋白质突变对基因表达的影响。发现在S12突变体中,碱性蛋白酶活性下降,而中性蛋白酶活性正常。到目前为止,我们分离鉴定了的枯草杆菌核糖体蛋白质突变体总数居世界首位。我们研究了核糖体蛋白质突变对噬菌体基因组表达的影响。发现在S12的依赖链霉素突变体中,噬菌体(?)105裂解量下降;蛋白质合成受阻;而RNA和DNA合成正常。测定了噬菌体(?)29在27种共44株核糖体蛋白质突变体中的成斑率。在多数突变体中,成斑率下降,最低达10~(-6);少数升高,最高达三倍;还有一些升降都不明显。大肠杆菌C600的S12发生依赖链霉素突变,λ噬菌体的成斑率和相对产量大大降低,而T4和T7的成斑率正常。大肠杆菌1.1485(λcI857)的S12发生依赖链霉素突变,λcI857的诱导释放量大大降低,而T4的成斑率反有所增加。在大肠杆菌A19野生型菌株中,λ噬菌体的N基因表达正常;核糖体蛋白质S10,S16,S19,S20和L3发生突变,能抑制N基因表达;L21 L25,L24突变,N基因不能表达;L27突变,促进N基因表达;S8,L6,L7/L12,L     

链霉素抗性突变——纳他霉素高产菌株的选育研究*

应用链霉素抗性筛选法 ,将经过紫外线诱变处理的纳他霉素生产菌———褐黄孢链霉菌 (StreptomycesgilvosporeusATCC1 332 6的孢子涂布在含有链霉素最小抑制浓度 (0 6μg mL)的培养基平板上 ,获得了 1 2 2株链霉素抗性突变株。其中纳他霉素产量高于出发菌株的有1 3株 ,产量阳性效率达到 1 0 6 % ,同时获得了产抗生素能力为出发菌株 1 46倍的突变株SG 56。     

淀粉酶生产菌(Bacillus subtilis BF-7658)孢子形成突变体的分离和特性

从一个工业上生产α-淀粉酶的枯草杆菌(Baciltus subtilis)BF-7658菌株中分离出自发的依赖链霉素、抗红霉素孢子形成突变体。这些突变体能正常营养生长,但不能正常形成孢子;同时蛋白酶、抗菌素活性降低,转化分析说明这些性状的改变是单一突变的结果。     

Bacillus subtilis核糖体蛋白质S13和BL18突变体的遗传分析

以诱变分离得到Bacillus subtilis W168核糖体蛋白质S3、S7、S8、S11、S13、BL2、BL6、BL7突变体。通过遗传分析定位了S13和BL18基因。S13基因(rps M)位于主要核糖体蛋白质基因群str A-spc A区中,而BL18基因(rpl S)和pyr D紧密连锁。BL 18突变对细胞RNA和蛋白质合成以及噬菌体φ29的成斑率没有明显影响。     

链霉素抗性突变理性筛选新霉素高产菌株

采用化学诱变剂NTG结合链霉素抗性筛选法获得新霉素高产菌株。出发菌株费氏链霉菌(Streptomyces fradiae)FS1109的孢子悬液经不同剂量的化学诱变剂NTG处理后,涂布在含链霉素最小抑制浓度(3μg/m L)的培养基平板上培养,获得大量的链霉素抗性突变株。经影印法初筛和摇瓶发酵复筛,正突变率高于负突变率,获得一株遗传性状稳定的Streptomyces fradiae Str 63菌株,其新霉素生物活性单位比出发菌株提高了50%以上,且C组分较出发菌株的低。     

志贺氏菌链霉素依赖菌株回复突变的研究——Ⅱ.回复突变株的致病力

志贺氏菌链霉素依赖菌株(Streptomycin-dependcnt Shigella Strains以下简称S~d)能普遍地发生对链霉素不依赖的回复突变现象,并伴随有其它生物学性状的改变。目前S~d不仅作为痢疾减毒口服活菌苗株在现场人群中使用,而且布氏菌、伤寒、霍乱等其它传染病的致病菌也以此作为减毒途径而进行研究。因此,回复突变株(S~(rev))是否会发生毒力改变而返祖为有毒菌株,这在活菌苗使用中是一个共同关心的问题。本文着重研究回     

枯草杆菌抗利福霉素条件孢子形成突变体

从枯草杆菌168菌株中分离到一类抗利福霉素的条件孢子形成突变体。这类突变体只有在利福霉素存在的条件下,表现寡孢子性状。转化分析证明,抗利福霉素性状可以遗传。生化分析表明,利福霉素对野生型和突变体RNA聚合酶的离体活性有不同的影响。此外,在营养生长期,野生型和突变体的RNA和蛋白质合成方式基本相同,但在孢子形成期,两者的合成在数量上有明显的区别。从生长在含利福霉素培养基的突变体细胞中得到的孢子形成期RNA聚合酶,和该突变体在不合利福霉素培养条件下得到的孢子形成期RNA聚合酶相比较,对φe噬菌体DNA的转录活性明显不同。上述结果说明利福霉素能以某种方式影响RNA聚合酶的构象或它的修饰,从而导致孢子形成性状的改变。     

枯草杆菌核糖体蛋白质突变对碱性蛋白酶基因表达的影响

用枯草杆菌体外转录-翻译偶联系统检测13种19株枯草杆菌核糖体蛋白质突变对碱性蛋白酶基因表达的影响,发现10种13株核糖体蛋白质突变能影响碱性蛋白酶基因的表达。其中依赖链霉素突变核糖体几乎不能翻译碱性蛋白酶mRNA。依赖链霉素突变在翻译层次抑制碱性蛋白酶基因的表达,但对中性蛋白酶基因的表达没有影响。在碱性蛋白酶mRNA翻译起始区有一个复合二级结构,用体外突变方法破坏其中一个,翻译效率提高8.2倍。依赖链霉素突变和抗链霉素突变核糖体的高级结构不同,与碱性蛋白酶mRNA 5'端片段的亲合力也有差异。由于碱性蛋白酶mRNA翻译起始区的复合二级结构和低起始强度以及依赖链霉素突变核糖体高级结构的改变,使依赖链霉素突变核糖体不能翻译碱性蛋白酶mRNA。     

链霉素产生菌——灰色链霉菌质粒的分离和电镜观察

链霉素产生菌——灰色链霉菌(Streptomyces griseus)No.45经36℃处理后,获得了气生菌丝生长受抑制的突变体,这些高温突变体全部丧失了合成链霉素的能力。从遗传学上验证表明:灰色链霉菌中分离得到质粒DNA(SGPI),并用电镜进行了观察证实。