马铃薯晚疫病菌DK98-1、DX98-2和DX98-3的生物学特性及AFLP指纹分析

利用黑麦培养基和V8-蔬菜汁培养基研究了马铃薯晚疫病菌Phytophthora infestans特异菌株DK98-1、DX98-2和DX98-3的生物学特性,发现该菌株与普通菌株相比菌落生长速度慢、孢子囊产生数量少、有性杂交后卵孢子产生量大(2047～75623个/cm2);利用AFLP分子标记研究这3个菌株的DNA指纹图谱,发现用引物E CG/M CC扩增菌株DK98-1、DX98-2和DX98-3后,在330bp处与普通菌株相比各缺失一条谱带,用引物E AC/M CT扩增菌株DK98-1、DX98-2和DX98-3后,在370bp处比普通菌株增加1条谱带,说明这3个菌株与普通菌株在遗传上明显不同。同时可以利用上述2对特异性引物,鉴定在自然界的晚疫病菌群体中这类特异菌株的出现频率。     

采用苯酚羟化酶基因特异引物检测苯酚降解菌

根据苯酚羟化酶基因高度保守序列设计了一对该基因的特异PCR引物。采用该特异引物从苯酚降解菌醋酸钙不动杆菌 (Acinetobactercalcoaceticus)PHEA 2的总DNA中扩增到唯一一条大小为 684bp的片段。该DNA片段与已知的A .calcoaceticusNCIB82 50的苯酚羟化酶基因具有高度的同源性 ,其核苷酸序列的同源性为 84% ,推导的氨基酸序列的同源性为 98%。对苯酚和非苯酚降解菌株的PCR扩增结果表明 :所有苯酚降解菌均能扩增出 684bp的特征片段 ,而非苯酚降解菌则无PCR条带。对炼焦废水中的细菌群落进行PCR扩增和生化特性检测表明 :显示 684bp特征片段的菌株均具有苯酚降解特性。上述结果表明 ,利用苯酚羟化酶基因的特异引物可对环境中的苯酚降解菌株进行准确快速的PCR检测。     

西瓜花叶病毒HC-Pro基因在毕赤酵母中的分泌表达与功能研究

利用RT-PCR方法扩增出西瓜花叶病毒HC-Pro的基因,长度为1371bp,并构建了真核表达质粒pPIC9K-WHC。将重组质粒经SalⅠ单酶切后电转化Pichia pastoris GS115菌株,经PCR鉴定与G418、MD和MM培养基筛选,获得Mut⁺/His⁺表型高拷贝转化子。经1%甲醇诱导5d后,SDS-PAGE检测发酵液上清,在66kD处有一特异蛋白条带表达。Western blot 鉴定表明,表达蛋白可以和HC-Pro蛋白抗血清发生结合反应。Far-Western blot 证明该蛋白能与西瓜花叶病毒CP蛋白结合,支持了HC-Pro蛋白协助传毒的“桥梁”学说。     

西瓜花叶病毒HC-Pro基因在毕赤酵母中的分泌表达与功能研究

利用RT-PCR方法扩增出西瓜花叶病毒HC-Pro的基因,长度为1371bp,并构建了真核表达质粒pPIC9K-WHC。将重组质粒经SalⅠ单酶切后电转化Pichia pastoris GS115菌株,经PCR鉴定与G418、MD和MM培养基筛选,获得Mut⁺/His⁺表型高拷贝转化子。经1%甲醇诱导5d后,SDS-PAGE检测发酵液上清,在66kD处有一特异蛋白条带表达。Western blot 鉴定表明,表达蛋白可以和HC-Pro蛋白抗血清发生结合反应。Far-Western blot 证明该蛋白能与西瓜花叶病毒CP蛋白结合,支持了HC-Pro蛋白协助传毒的“桥梁”学说。     

恶臭假单胞菌SJTE-1中转化17β-雌二醇的3-酰基-ACP还原酶的鉴定与功能研究

[目的]假单胞菌SJTE-1可高效转化17β-雌二醇,但是催化该转化的酶尚不清楚。本文鉴定了该菌株的一个新的3-酮酰基-ACP还原酶（ANI01589.1）,并对其进行了功能研究。[方法]首先,我们克隆了该3-酰基-ACP还原酶的编码基因,在大肠杆菌BL21（DE3）菌株中进行了异源表达;利用金属离子亲和层析法,纯化获得了重组蛋白。体外检测了重组蛋白的活性与酶学性质,并利用高效液相色谱法（HPLC）测定了该酶的催化产物。[结果]3-酮酰基-ACP还原酶可被17β-雌二醇诱导表达,重组蛋白纯化量可达19.6 mg/L。蛋白序列比对结果表明,该蛋白包含短链脱氢酶/还原酶（SDR）的2个共有区域和多个保守残基。该酶以NAD⁺为辅助因子,将17β-雌二醇转化为雌酮;其K_m值为0.071 mmol/L,k_cat值为2.4±0.06/s^-1,5 min内可转化超过95.8%的雌二醇。该酶的最佳反应温度为42℃,最佳pH为8.0。不同二价离子对该酶的活性影响不同,Mg²⁺和Mn²⁺可增强其酶活性。[结论]这一假单胞菌SJTE-1来源的3-酮酰基-ACP还原酶可高效催化17β-雌二醇的转化,该酶可能在该菌株的雌激素代谢过程中起到重要作用。     

沙门菌、大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的多重PCR检测*

根据沙门菌invA基因、大肠杆菌phoA基因和金黄色葡萄球菌nuc基因序列,设计3对特异性引物进行多重PCR并对反应条件进行优化。结果表明3对引物能特异地扩增出284bp、622bp、484bp的目的条带;最佳反应条件为沙门菌、大肠杆菌、金黄色葡萄球菌的引物浓度分别为40nmol/L、40nmol/L、80nmol/L,Mg²⁺浓度2.4mmol/L,dNTP浓度200μmol/L,TaqDNA聚合酶1.5U,退火温度55.0℃~57.4℃之间;在此条件下多重PCR同时检测DNA的敏     

热带小奥德蘑的序列特异性扩增标记开发

[目的]为了快速、准确地对热带小奥德蘑JZB2115055进行鉴定和保护,该研究开发了该菌的序列特异性扩增(SCAR)标记。[方法]采用26个ISSR引物对19个小奥德蘑属菌株进行PCR扩增,以引物P826扩增时,JZB2115055在700 bp～1 000 bp之间出现了一条特异条带,获得此条带的DNA序列并设计特异性引物对P826-1-2XF/R。[结果]以19个小奥德蘑DNA为模板,P826-1-2XF/R为引物在JZB2115055中能够特异性地扩增出2条条带,长度分别为431 bp、537 bp;该引物在2～19号菌株中扩增不出目的条带或者扩增条带在2 000～5 000 bp之间。[结论]开发了热带小奥德蘑JZB2115055的SCAR标记,能够在该菌中特异性地扩增出431 bp和537 bp大小的条带,而其他18株菌株不能扩增出特异条带,此标记能够快速、准确地进行该菌的鉴定和保护。     

大肠杆菌Zn2+敏感突变株构建及其功能验证

【背景】Zn²⁺在细胞解毒及许多生理过程中发挥着关键作用,Zn²⁺转运蛋白已逐渐引起人们的重视。在大肠杆菌中,zntA和zitB是2个外排Zn²⁺的关键基因。【目的】构建大肠杆菌Zn²⁺敏感突变株,并对其功能进行验证。【方法】以Escherichia coli DH5α为出发菌株,利用λ Red重组系统,通过携带卡那霉素抗性基因的同源重组片段敲除zntA基因。在单基因敲除菌株基础上,利用携带庆大霉素抗性基因的同源重组片段敲除zitB基因,获得一株敲除了zntA和zitB的双基因敲除菌株KZAB04。通过功能互补实验检测基因敲除菌株及对照菌株对不同浓度Zn²⁺的敏感程度。【结果】基因敲除菌株KZAB04比出发菌株E.coli DH5α具有更高的Zn²⁺敏感性。【结论】大肠杆菌Zn²⁺敏感突变株构建成功。该菌株的构建为zntA和zitB基因功能的研究提供了必要条件,同时也为其他Zn²⁺转运蛋白基因的功能鉴定与分析奠定了基础。     

粗毛栓菌诱变菌株SAH-12漆酶基因的克隆与序列分析

粗毛栓菌Trametes gallica诱变菌株SAH-12是通过紫外诱变选育得到的漆酶高产菌株。为了对其漆酶基因进行研究和利用,采用cDNA末端快速扩增(Rapid Amplification of cDNA Ends,RACE)技术,从T.gallica诱变菌株SAH-12分离得到漆酶基因全长cDNA Lacc1(GenBank accession No.DQ431716)及其对应的结构基因Lac1(DQ431715)。该基因属于真菌漆酶基因家族,与来自出发菌T.gallica漆酶基因lacA(AY875867)在成熟肽编码区的同源性最高(一致性为98%)。Lacc1全长1891bp,由40bp的5'-UTR、1554bp的完整ORF和297bp的3'-UTR构成,具有polyA加尾信号AATACA和59bp的polyA结构;其完整ORF可编码21个氨基酸残基组成的信号肽和496个氨基酸残基组成的成熟蛋白。在Lacc1基因的推导氨基酸序列中有4个潜在的N-糖基化位点和4个参与二硫键形成的Cys残基,且含有真菌漆酶Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型铜离子结合区的4个高度保守序列。结构基因Lac1全长2338bp,含10个内含子和11个外显子,各内含子长度在51bp~76bp之间,且其序列均符合5'-gt…ag-3'规则。     

粗毛栓菌诱变菌株SAH-12漆酶基因的克隆与序列分析

粗毛栓菌Trametes gallica诱变菌株SAH-12是通过紫外诱变选育得到的漆酶高产菌株。为了对其漆酶基因进行研究和利用,采用cDNA末端快速扩增(Rapid Amplification of cDNA Ends,RACE)技术,从T.gallica诱变菌株SAH-12分离得到漆酶基因全长cDNA Lacc1(GenBank accession No.DQ431716)及其对应的结构基因Lac1(DQ431715)。该基因属于真菌漆酶基因家族,与来自出发菌T.gallica漆酶基因lacA(AY875867)在成熟肽编码区的同源性最高(一致性为98%)。Lacc1全长1891bp,由40bp的5'-UTR、1554bp的完整ORF和297bp的3'-UTR构成,具有polyA加尾信号AATACA和59bp的polyA结构;其完整ORF可编码21个氨基酸残基组成的信号肽和496个氨基酸残基组成的成熟蛋白。在Lacc1基因的推导氨基酸序列中有4个潜在的N-糖基化位点和4个参与二硫键形成的Cys残基,且含有真菌漆酶Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型铜离子结合区的4个高度保守序列。结构基因Lac1全长2338bp,含10个内含子和11个外显子,各内含子长度在51bp~76bp之间,且其序列均符合5'-gt…ag-3'规则。     

北美鹅掌楸CPP转录因子家族LtTCX2基因的克隆与分析

CPP(cystein-richpolycomb-likeproteinor Tesmin/TOS1-like)家族属于成员数目较少的一类转录因子基因家族,含有保守的富含Cystein的CRC结构域,在植物发育进程中,主要参与花发育、细胞分裂、分子进化等。为了探索CPP转录因子家族在北美鹅掌楸花发育中的作用,该文以北美鹅掌楸(Liriodendron tulipifera)为材料,采用RACE技术克隆出1个CPP-like家族基因,命名为LtTCX2,全长2 866 bp。通过NCBI网站在线分析,ORF长2 424 bp,编码了807个氨基酸,含2个保守的TSO1-like CXC结构域,分子量为88 699.25 Da,理论等电点为5.83,不稳定系数为62.38,疏水性平均值为-0.619,预测为亲水性蛋白、非跨膜蛋白、核蛋白,不含信号肽及切割位点。氨基酸比对及系统进化分析结果显示,LtTCX2与其他物种的CPP家族TCX蛋白具有较高的同源性,与亚洲莲(Nelumbo nucifera)的NnTCX2、胡杨(Populus euphratica)的PeTCX2进化关系最近。荧光定量PCR结果显示,LtTCX2基因在叶片中表达量最高,在萼片、花瓣中几乎不表达,表达量由高至低如下:叶片、花芽、雌蕊、雄蕊、茎、根、花瓣、萼片。以上结果说明,LtTCX2属于较古老、保守的一类基因,可为从分子生物学层面研究鹅掌楸属植物系统进化提供一定的理论依据。     

Discrimination between the regioisomeric 1,2- and 1,3-diacylglycerophosphocholines by phospholipases

The artificial 1,3-diacyl-glycero-2-phosphocholines (1,3-PCs), which form similar aggregate structures as the naturally occurring 1,2-diacyl-sn-glycero-3-phosphocholines (1,2-PCs), were tested as substrates for different classes of phospholipases such as phospholipase A₂ (PLA₂) from porcine pancreas, bee and snake venom, and Arabidopsis thaliana, phospholipase C (PLC) from Bacillus cereus, and phospholipase D (PLD) from cabbage and Streptomyces species. The regioisomers of the natural phospholipids were shown to bind to all investigated phospholipases with an affinity similar to the corresponding naturally occurring phospholipids, however their hydrolysis was reduced to different degrees (PLA₂s and PLC) or even abolished (PLDs belonging to the PLD superfamily). The results are in accordance with binding models obtained by docking the substrates to the crystal structures or homology models of the phospholipases.     

The structure-function relationship of the Aspergillus fumigatuscyp51A L98H conversion by site-directed mutagenesis: the mechanism of L98H azole resistance

Since 1998, the rapid emergence of multi-azole-resistance (MAR) was observed in Aspergillus fumigatus in the Netherlands. Two dominant mutations were found in the cyp51A gene, a 34 bp tandem repeat (TR) in the promoter region combined with a leucine to histidine substitution at codon 98 (L98H). In this study, we show that molecular dynamics simulations combined with site-directed mutagenesis of amino acid substitutions in the cyp51A gene, correlate to the structure–function relationship of the L98H substitution conferring to MAR in A. fumigatus. Because of a L98H directed change in the flexibility of the loops, that comprise a gate-like structure in the protein, the capacity of the two ligand entry channels is modified by narrowing the diameter and thereby binding of azoles is obstructed. Moreover, the L98H induced relocation of tyrosine 121 and tyrosine 107 seems to be related to the MAR phenotype, without affecting the biological activity of the CYP51A protein. Site-directed mutagenesis showed that both the 34 bp TR and the L98H mutation are required to obtain the MAR phenotype. Furthermore, the amino acid leucine in codon 98 in A. fumigatus is highly conserved and important for maintaining the structure of the CYP51A protein that is essential for azole docking.     

海拔高度对暗紫贝母叶特征的影响

为探索海拔高度对暗紫贝母(Fritillaria unibracteata)叶特征的影响,该研究在岷江上游的卡卡山北坡设置低、中、高三个海拔部位,并在高、低部位之间进行植株的移栽试验,并测定每个部位植株的叶寿命、气孔密度和长度、单叶面积及比叶面积等叶特征。结果表明:(1)叶寿命从低海拔部位的121.3 d,到高海拔部位的108.5 d,缩减了大约13 d。(2)从低海拔到高海拔,气孔密度逐渐升高,低海拔部位只有48.5number·mm~(-2),高海拔部位与之相比增加了42.8%。(3)而气孔长度则随海拔升高而降低,从低海拔部位的82.4μm到高海拔的71.3μm,降低了13.5%。(4)从低海拔到高海拔,单叶面积和比叶面积都逐渐增加,其中单叶面积由低海拔部位的1.61×10~(-4)m~2到高海拔部位的2.20×10~(-4)m~2,增加了36.6%;比叶面积则由低海拔部位的7.7×10~(-4)m~2·kg~(-1)到高海拔部位的12.5×10~(-4)m~2·kg~(-1),增加了62.3%。(5)另外,同一海拔部位的对照植株和移栽植株之间叶特征并无显著差异;植株在移栽后总是表现出移栽后所在部位对照植株的特点,而没有表现出移栽前所在部位对照植株的特点。综上结果表明,海拔高度对暗紫贝母叶特征影响显著,暗紫贝母的叶特征在海拔梯度上具有较大的可塑性。     

Biosynthesis of a thermostable gellan lyase by newly isolated and characterized strain of Geobacillus stearothermophilus 98

The thermophilic strain able to degrade gellan was isolated from Bulgarian hot spring. According to its morphological and biochemical properties and by partial sequencing of its 16S rDNA, it was classified as Geobacillus stearothermophilus. It grew in a synthetic medium with gellan as the only carbon source with a specific growth rate of 0.69 h⁻¹ and generation time of 60 min. The strain produced thermostable gellan lyase extracellularly during exponential phase. Its synthesis was inducible; the enzyme was not registered in culture liquid without gellan. The enzyme activity was increased tenfold in conditions of continuous cultivation compared to data from batch fermentations and enzyme productivity was almost sixfold higher. The enzyme showed optimal activity at 75°C in a very large pH area 4–8.5. This enzyme is the first reported thermostable gellan lyase, its residual activity was 100% after 24 h incubation at 60°C and its half-life was 60 min at 70°C.     

积累PHB菌种隐藏嗜酸菌DX1-1的诱变改良

采用紫外线照射和放射性元素钴60辐射诱变方法,对分离纯化的一株可积累聚β-羟基丁酸酯(PHB)的Acidiphilium cryptumDX1-1进行了诱变改良,以获得PHB高产菌.结果显示钴60诱变最佳诱变剂量为100 Gy,紫外诱变的最佳剂量为15 W、30 cm、60 s,紫外诱变的效果比钴60诱变的效果好.诱变后筛选得到的一株菌UV60-3,PHB含量达到28.56 g/L,是原菌株的1.45倍,并且可稳定遗传.对菌株UV60-3积累PHB的碳氮比进行了探索,结果显示在碳源浓度60 g/L,氮源浓度30 g/L,C/N为3.76时PHB含量最高,PHB含量达到30.57 g/L.     

Acidiphilium cryptum DX1-1 CO2 固定相关基因的克隆及在不同营养 方式下的差异表达研究

目的:研究Acidiphilium cryptum DX1-1 CO2固定相关基因的克隆及在不同营养方式下的差异表达。方法:以Acidiphiliumcryptum DX1-1（CCTCC M 208056）的DNA为模板,基于A.cryptum JF-5同源功能基因序列（JGI,http://genome.ornl.gov/cgi-bin/JGI_microbial/kegg_categories.cgi）设计引物,对菌株DX1-1中的CO2固定相关基因Acry₀824,Acry₀82,Acry₁067,Acry₁272,Acry₀022和Acry₀827进行了克隆和序列比对分析;并对它们在不同营养条件下的基因差异表达进行了分析。结果:从菌株DX1-1成功克隆了所选择的CO2固定相关基因,其序列与菌株JF的同源功能基因序列一致性分别达到了99.8%,99.6%,99.6%,99.5%,99.3%和99.8%;Acry₀824,Acry₁272和Acry₀827三个基因在各种混合养条件下表达均上调,说明它们在DX1-1 CO2固定中起较关键的作用。在加入0.1%的葡萄糖混合养条件下,DX1-1细胞明显利用空气中的CO2来生长和累积PHB。结论:限制性葡萄糖可以促进细胞自养生长和累积PHB。