幽门螺杆菌hpaA基因RFLP研究

用限制性片段长度多态性(RFLP)的方法评价幽门螺杆菌不同菌株鞭毛粘附素基因(hpaA)的变异性。PCR扩增9株幽门螺杆菌710bp的hpaA基因,用Hha Ⅰ、HaeⅢ限制性内切酶对该基因片段进行酶切分析。hpaA基因HaeⅢ单酶切可见4种带型,HhaⅠ单酶切出现5种带型。从临床分离的H.pylori菌株hpaA RFLP互有差异,且不同于国际标准菌株;临床分离株感染动物后分离得到的动物适应株其hpaA基因也发生了变异。不同H.pylori菌株间hpaA基因表现出明显的多态性,为开展H.pylori的分子流行病学调查提供了一种有效的方法。     

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     

水稻条斑病细菌hrp基因诱导表达系统的建立

水稻条斑病细菌(Xanthomonas oryzae pv.oryzicola,Xooc)决定在非寄主植物上激发过敏反应(hypersensitive response)和在寄主水稻上具致病性(pathogenicity)的hrp基因簇是诱导表达的。为研究hrp基因的功能,利用hpa1和hrpX基因的启动子与gfp基因进行融合,构建了hrp基因诱导表达系统。绿色荧光蛋白表达揭示,Xooc的hrp基因在营养丰富的NB培养基上不能有效表达,在hrp诱导培养基XOM3上可有效表达。以hrpX和hrpG突变体为参照,RT-PCR研究结果提示,Xooc野生型菌株hpa1基因在NB上不能有效表达,在XOM3培养基上可有效表达。相应地,hrpX突变体中hpa1基因不能被诱导表达,而在hrpG突变体中hpa1基因转录表达水平低于野生菌。研究结果还证实,水稻悬浮细胞能高效诱导Xooc的hrp基因表达。Xooc hrp基因诱导表达系统的建立为研究hrp基因功能、发掘T3SS效应分子以及开展Xooc致病性研究奠定了基础。     

幽门螺杆菌cag PAI编码的Ⅳ型分泌系统

幽门螺杆菌(Helicobacter pylori,H.pylori)是定植于人胃部特定的病原菌,感染呈全球分布,感染率高达50%以上。现已证实它是轻度胃炎,消化性溃疡及胃癌的主要病因。Ⅰ型H.pylori菌株含有一个约40kb的特殊基因片段,即cag致病岛(cytotoxin associated gene pathogenicity island,cag PAI),该片段只出现于致病相关菌株,基因呈高密度分布并编码一个分泌转运系统称为Ⅳ型分泌系统(type Ⅳ secretion system,TFSS),通过转运相关毒素而参与H.pylori诱导上皮细胞细胞内的酪氨酸磷酸化、细胞骨架重排、基垫结构形成、活化核转录因子NF-κB、诱导促炎细胞因子白细胞介素-8的表达等,故在H.pylori的致病中起着关键作用。近年来,研究者们致力于研究Ⅳ型分泌系统的功能,但是对于这个装置是如何转运蛋白进入宿主细胞的确切机制还是知之甚少,因此,对Ⅳ型分泌系统的研究将有助于进一步明确H.pylori致病机制,并为临床诊断和治疗提供新的靶点。     

刺参消化道中蛭弧菌类的生物多样性分析

研究了刺参消化道中蛭弧菌类生物多样性。用刺参肠道内容物提取微生物总DNA,分别使用蛭弧菌类生物特异性引物Bd、Bac扩增获得16S rDNA目的片段,连接pMD19 T载体,转化到大肠埃希菌DH5α感受态细胞,经蓝白斑筛选及阳性克隆筛选,通过核糖体DNA扩增片段限制性内切酶分析(ARDAR)对阳性克隆进行分型,使用HaeⅢ和MspⅠ双酶切各60个阳性克隆,选取不同ARDAR型的阳性克隆测序,并进行生物学分析。结果显示：引物Bd、Bac的16S rDNA扩增产物分别分离获得3个和2个差异性序列,各属于一个类群,分属于蛭弧菌属(Bdellovibrio)和噬菌弧菌属(Bacteriovorax)。这些序列与数据库中相应菌株序列的最大相似性均为95.0%,这5个序列的菌株可能为潜在的新种。     

利用Red系统快速敲除家蚕核型多角体病毒orf60基因

用Red重组系统和最近构建的家蚕核型多角体病毒（BmNPV）bacmid在大肠杆菌BW25113中快速地敲除BmNPV orf60基因。从大肠杆菌BmDH10Bac中提取BmNPV bacmid,将其电转化到含有质粒pKD46（能表达Red重组酶）的大肠杆菌菌株BW25113中,获得了可用于BmNPV基因打靶的菌株BW25113-Bac。设计一对长63bp的引物（5′端为orf60基因的左右同源臂,长45bp;3′端长18bp,为氯霉素抗性基因（cat）的首尾序列）,以pKD3质粒（含cat）为模板,PCR扩增携带orf60左右同源臂的cat,即打靶线性化片段。将该线性化片段电转入BW25113-Bac菌株,在Red重组酶的作用下,线性化片段与BmNPV bacmid中的orf60基因发生同源重组。设计3对特异引物,用PCR方法证明cat成功地替换了BmNPV orf60基因。重组bacmid DNA转染BmN细胞后,Western blot分析未检测到orf60基因的表达。     

利用Red系统快速敲除家蚕核型多角体病毒orf60基因

用Red重组系统和最近构建的家蚕核型多角体病毒（BmNPV）bacmid在大肠杆菌BW25113中快速地敲除BmNPV orf60基因。从大肠杆菌BmDH10Bac中提取BmNPV bacmid,将其电转化到含有质粒pKD46（能表达Red重组酶）的大肠杆菌菌株BW25113中,获得了可用于BmNPV基因打靶的菌株BW25113-Bac。设计一对长63bp的引物（5′端为orf60基因的左右同源臂,长45bp;3′端长18bp,为氯霉素抗性基因（cat）的首尾序列）,以pKD3质粒（含cat）为模板,PCR扩增携带orf60左右同源臂的cat,即打靶线性化片段。将该线性化片段电转入BW25113-Bac菌株,在Red重组酶的作用下,线性化片段与BmNPV bacmid中的orf60基因发生同源重组。设计3对特异引物,用PCR方法证明cat成功地替换了BmNPV orf60基因。重组bacmid DNA转染BmN细胞后,Western blot分析未检测到orf60基因的表达。     

LCRG1基因启动子关键顺式调节元件的鉴定

LCRG1基因( laryngeal carcinoma related gene1,LCRG1 )是一个新的喉癌候选抑瘤基因,其转录调控机制一直未被阐明．通过限制性内切酶酶切介导对LCRG1基因 (-169～+127)区域进行剪切体分析,将LCRG1基因最小启动子定位于-169～-57．应用连接体扫描突变体分析,将关键顺式作用元件确定在-137～-122．生物信息学提示该区存在SP1、E2F1/DP1、EKLF和ZF9转录因子结合位点．利用已知反式作用因子与报告基因质粒进行共转染,提示Spl为有效的反式作用因子,且能上调LCRG1基因的表达．凝胶迁移阻滞实验确定LCRG1基因关键的顺式作用元件区域具有Spl结合位点．LCRG1基因启动子-137～-122片段在该基因表达过程中可能起重要作用,为LCRG1基因功能研究提供了新的证据．     

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。     

表达结核分枝杆菌CFP10基因的重组腺病毒对A549细胞炎性因子的影响

通过构建表达结核分枝杆菌（Mycobacterium tuberculosis,Mtb）CFP10基因的重组腺病毒,探讨CFP10蛋白对A549细胞炎性因子表达的影响。采用酶切、连接的方法将CFP10编码基因插入到腺病毒穿梭质粒pShuttle-AdV4中,构建重组穿梭质粒pShuttle-AdV4-CFP10,重组穿梭质粒经测序验证后和骨架质粒pGP-Ad-Pac Vector经限制性内切酶PacⅠ酶切线性化后共转染至HEK 293A细胞中进行病毒包装,获得重组腺病毒AdV4-CFP10,经定量PCR和Western blot验证后进行病毒扩增,CsCl密度梯度离心纯化获得高纯度的重组腺病毒。AdV4-CFP10感染Ⅱ型肺泡上皮细胞A549,利用荧光定量PCR和ELISA技术检测A549细胞中细胞因子IL-1α、IL-6、IL-8和TNF-α等的表达水平,初步探究CFP10对A549细胞炎性因子分泌的影响。成功构建了表达结核分枝杆菌CFP10基因的重组腺病毒AdV4-CFP10,AdV4-CFP10转染至A549细胞后,与空病毒相比,过表达CFP10显著上调A549细胞炎性因子的分泌水平。为进一步深入研究结核分枝杆菌CFP10蛋白对A549细胞炎性反应的调控机制提供参考。     

乌拉尔图小麦Viviparous-1基因的单倍型及其表达特性研究

该研究采用PCR和半定量RT-PCR方法,对乌拉尔图小麦（Triticum urartu）休眠基因Viviparous-1A（Vp-1A）的单倍型进行分析,并通过建立系统进化树,对Vp-1A基因在乌拉尔图小麦、普通小麦和其他近缘种间的系统发育关系进行分析。结果表明：（1）在20份乌拉尔图小麦中共发现4种新等位变异类型,分别命名为TuVp-1Abgi、TuVp-1Adfi、TuVp-1Aefi和TuVp-1Acgh。与普通小麦的TaVp-1Aa(AJ400712)基因相比,这4种单倍型主要是在第3内含子中有多个TTC不同重复,在第2和第5内含子中存在序列的缺失以及SNPs;（2）用ABA处理种子胚后,4种不同单倍型材料的mRNA表达水平发生变化,表明这4种单倍型对ABA敏感性不同;（3）乌拉尔图小麦中Vp-1A基因不同单倍型,在第2、第3和第5内含子中碱基序列的插入和缺失,影响了Vp-1A基因的表达特性及对ABA的敏感性,从而影响种子休眠特性;（4）鉴定和分析发现,乌拉尔图小麦TuVp-1Adfi单倍型可作为小麦穗发芽抗性资源。     

苏云金芽胞杆菌杀线虫伴胞晶体蛋白基因cry6Aa的克隆与表达

通过对晶体蛋白N-末端氨基酸测序,设计简并探针,从对根结线虫高毒力苏云金芽胞杆菌YBT-1518菌株中克隆到1个含有杀线虫晶体蛋白基因的片段。序列测定表明该序列含有两个ORF(orf1和orf2),其中orf1与基因cry6Aa1同源性为98%,已在GenBank上登录(Acc.NO.AF499736),并被命名为cry6Aa2。将克隆的该片段克隆到穿梭载体pHT304上,并转化苏云金芽胞杆菌无晶体突变株BMB171,重组菌株可形成米粒状伴胞晶体。生物测定表明,表达的毒素蛋白对北方根结线虫的LC₅₀为9.47μg/mL,毒力与出发菌株(10.74μg/mL)相当。     

右旋糖苷蔗糖酶基因的克隆及其序列分析*

以筛选的肠膜明串珠菌的基因组为模板,通过聚合酶链式反应(PCR)分别扩增得到右旋糖苷蔗糖酶的基因片段dsr1和dsr2,将基因片段克隆到pUC19载体上并对基因片段组装得到完整基因序列dsrx,通过限制性酶切分析和核苷酸序列分析鉴定,dsrx的序列全长为4,566bp,编码1,522个氨基酸,与GenBank中已注册的U81374核苷酸序列同源性达99%,推导的氨基酸序列与其序列同源性达98.49%。     

RT-PCR和酶切方法区分猪瘟疫苗毒与野毒的研究*

建立了套式RT-PCR与限制性内切酶酶切相结合的区别猪瘟兔化弱毒疫苗株与猪瘟病毒田间分离株的诊断方法。通过对猪瘟兔化弱毒疫苗株与猪瘟石门株E2基因主要抗原编码区序列进行限制性内切酶酶切位点分析,分别找出猪瘟兔化弱毒疫苗株与猪瘟石门株各自独有的限制性内切酶酶切位点,结果二者分别有10和16个独有的限制性内切酶的酶切位点;分别对17株猪瘟病毒E2基因主要抗原编码区序列进行这26个限制性内切酶酶切位点分析,结果表明有3个限制性内切酶(HgaI、Hin8I及Hsp92I)     

苏云金芽胞杆菌cry1Ac与烟草几丁质酶tchiB双价基因克隆表达及其杀虫增效作用研究

将苏云金芽胞杆菌(Bacillus thuringiensis,Bt)4.0718菌株质粒上的cry1Ac基因和烟草几丁质酶tchiB基因 (去掉信号肽或去信号肽再加肠激酶位点)构建了重组基因。经过双酶切和亚克隆,将带有cry1Ac基因上游启动序列和下游终止序列的重组基因片段克隆至穿梭载体pHT315,分别构建重组质粒pHUAccB6、pHUAccB7,在大肠杆菌中扩增后,将两个重组质粒分别电转化苏云金芽胞杆菌无晶体突变株XBU001中,获得重组菌株HAccB6和HAccB7。经液体双相胞晶分离提取离心后,将晶体和上清液分别进行SDS-PAGE分析,双价基因重组与cry1Ac基因在无晶体突变株中表达量相比较,几丁质酶活性提高5.2倍,双价重组蛋白表达量显著提高,主要产生130kDa蛋白条带。经定量分析：双价重组目的晶体蛋白占总蛋白量的61.38%;Cry1Ac蛋白占总蛋白量的42%。发酵上清液经60％硫酸铵沉淀,显示出一条分子量为18kDa新蛋白条带。经原子力显微镜和电子显微镜观察,表达后的重组蛋白呈菱形或椭原形晶体,其规格约为1.5×3.0μm;经生测分析,重组菌株HAccB6和 HAccB7毒力相近,与HAc菌株比较毒力提高4.5倍,对棉铃虫（Helicourpa armigora）具有高效杀虫活性,其3d LC₅₀值分别为9.1μg/mL和11.34μg/mL。研究结果表明,烟草几丁质酶与cry1Ac双价基因重组表达产物具有杀虫增效作用。     

趋化信号转导基因cheA突变对Pseudomonas putida DLL-1甲基对硫磷的趋化性及原位降解的影响

Pseudomonas putida DLL-1是一株甲基对硫磷(MP)高效降解菌株,同时对MP具有趋化性。cheA基因是菌株趋化信号转导过程中负责编码组氨酸激酶的基因,为了研究菌株趋化性在农药原位降解中的作用,通过基因打靶的方式使P.putida DLL-1染色体上单拷贝的cheA基因失活,成功地获得了MP的趋化突变株P.putida DAK,突变株与野生菌株生长能力没有显著差异。通过土壤盆钵试验(MP浓度为50mg/kg),发现在灭菌与未灭菌土壤中趋化突变株对MP的降解能力低于原始出发菌株DLL-1约20%~30%,说明菌株DLL-1趋化性的丧失会减慢其对农药的降解,趋化性在农药的原位降解过程中发挥重要作用。     

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。     

几丁质酶表达质粒pKChiA和pMChiA的构建及表达*

从质粒pLCHIA中切出含粘质沙雷氏菌 (Serratiamarcescens)几丁质酶基因 (chiA)的 1 8kbHinfI片段 ,将其插入到表达载体pKK223-3强启动子Ptac下游的SmaI位点内 ,构建成几丁质酶表达质粒pKChiA。再用内切酶BamHI从pKChiA质粒中切出 2.1kbPtac ChiA片段 ,并将其重组到质粒pMC71A的单一BamHI位点内 ,构建成另一种几丁质酶表达质粒pMChiA。这两种质粒可在大肠杆菌HB101和JM10     

YPS1/YPS2失活改进酿酒酵母An-α菌株β-葡萄糖苷酶分泌表达

[背景] 工业酵母菌株的蛋白质表达通常存在表达量低、分泌效率低的问题。[目的] 考察失活Yapsin蛋白酶Yps1p和Yps2p对β-葡萄糖苷酶在酿酒酵母An-α菌株中表达的影响。[方法] 利用CRISPR/Cas9基因组编辑技术,首先构建得到未折叠蛋白响应（Unfolded Protein Response,UPR）指示菌株An-α（leu2：：UPRE-lacZ）即An-αL,然后分别失活其YPS1和YPS2基因,导入以YEplac195为载体的β-葡萄糖苷酶表达质粒（简称BG）,进行生长和酶活分析评价。[结果] 菌株An-αL的YPS1和YPS2基因失活对其在酵母浸出粉胨葡萄糖（Yeast Extract Peptone Dextrose,YPD）培养基中的生长未造成明显的不利影响;导入质粒BG后将在酵母浸出粉胨纤维二糖（Yeast Extract Peptone Cellobiose,YPC）培养基中生长的最大OD₆₀₀分别提高了21.9%和7.4%;最大总酶活值为0.087 5和0.068 6 U/（mL·OD₆₀₀）,是对照菌株相应值的2.268倍和1.778倍;分泌比例提高了19.4%和22.2%;β-葡萄糖苷酶表达水平与β-半乳糖苷酶酶活水平所代表的UPR信号响应值之间呈现良好的相关性。[结论] YPS1和YPS2基因失活有助于改进酿酒酵母An-α菌株中β-葡萄糖苷酶的分泌表达。     

基于CRISPR/Cas13a的金黄色葡萄球菌mecA耐药基因检测方法的建立

【目的】 针对目前耐药基因检测通常需要依赖专业检测设施和设备,仍缺乏耐药基因快速检测方法这一问题,旨在建立一种基于成簇规律间隔的短回文重复序列(clustered regularly interspaced short palindromic repeats, CRISPR)的金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus) mecA耐药基因快速检测方法。【方法】 首先在mecA基因序列的保守区中设计筛选出灵敏度较高的重组酶介导链替换核酸扩增(recombinase aided amplification, RAA)引物和CRISPR RNA (CRISPR RNA, crRNA),通过结合消线法核酸检测试纸技术(easy-readout and sensitive enhanced, ERASE)建立针对mecA基因的检测方法,最后利用模拟样本及临床分离样本对建立的新方法与传统方法进行比较。【结果】 成功筛选出了1组针对mecA耐药基因的高效扩增引物和crRNA,并建立了基于CRISPR-ERASE的mecA耐药基因高灵敏核酸检测方法,最低检出限为10 copies/μL,在32株临床分离的金黄色葡萄球菌中,该方法共检出24株mecA耐药基因阳性菌株,与药敏试验及荧光定量PCR (quantitative real-time PCR, qPCR)检测结果符合率为100%。【结论】 建立了一种基于CRISPR-ERASE核酸检测试纸技术的简单、高灵敏的mecA耐药基因检测方法。