植物乳杆菌C88胞外多糖生物合成基因的克隆及序列比对

乳酸菌胞外多糖能显著改善发酵乳制品及食品的流变学和质构特性.为进一步了解乳酸菌胞外多糖的生物合成途径及调控机制,本研究对参与植物乳杆菌C88胞外多糖生物合成基因簇的部分序列进行了克隆和鉴定.根据GenBank中已报道植物乳杆菌基因序列的保守区域设计特异性引物,扩增出植物乳杆菌C88生物合成蛋白基因(cps4A)序列,并通过染色体步移方法克隆了植物乳杆菌C88 参与胞外多糖合成基因簇的部分序列(4.9 kb).利用生物信息学方法预测基因簇中6个阅读框的结构和功能,结果表明该序列与已报道的乳酸杆菌胞外多糖生物合成基因具有高度的同源性(>96%);对各阅读框功能预测分析发现,这6个基因主要编码参与胞外多糖合成中的多糖合成蛋白、糖链长度检测蛋白、UDP-葡萄糖-4-异构酶和糖基转移酶.本研究将为利用基因工程方法调控多糖的合成和产量提供理论依据.     

糖基转移酶基因双敲除对依博素生物合成的影响

以往研究已确定链霉菌胞外多糖依博素的生物合成基因簇(ste), ste15 和ste22 分别编码葡萄糖糖基转移酶和鼠李糖糖基转移酶。现通过基因同源重组双交换,在ste15基因缺失突变株Streptomyces sp. 139 (ste15-) 基础上,再进行ste22 基因阻断,经Southern 杂交验证,得到了ste15 和ste22 双基因缺失突变株Streptomyces sp. 139 (ste15-ste22-),并对该菌株进行了基因互补研究。双基因缺失株产生的胞外多糖与依博素相比,葡萄糖与鼠李糖含量明显降低,分子量下降,生物活性明显变弱。基因互补株产生的胞外多糖中葡萄糖与鼠李糖含量基本恢复至依博素水平,生物活性也显著提高。因此,进一步阐明了ste15和ste22基因参与了依博素生物合成中葡萄糖和鼠李糖重复单元序列的形成过程,在依博素的生物合成中起重要作用,变株产生的依博素新衍生物体内外生物学活性正在深入研究中。     

两种乳酸菌胞外多糖对人体粪便菌群的影响

目的 在体外利用7名志愿者的新鲜粪便作为来源,选择菊粉作为对照,研究干酪乳杆菌LC2W与鼠李糖乳杆菌Y37胞外多糖对人体肠道菌群的影响.方法 利用PCR-DGGE(变性梯度凝胶电泳)方法分析样品中菌群组成,高效液相色谱分析培养前后胞外多糖组分变化.结果 与菊粉相比,粪便菌群在添加乳杆菌胞外多糖培养后,Parabacteroides类群细菌明显增加,4名志愿者粪便样品中出现明显的双歧杆菌条带,两种乳杆菌胞外多糖对粪便菌群的影响差异无统计学意义;而添加菊粉培养后,Bacteroides类群细菌的条带明显增加.两种乳杆菌胞外多糖中主要是大分子量的部分被利用.结论 干酪乳杆菌LC2W与鼠李糖乳杆菌Y37的胞外多糖在体外有调节粪便菌群的作用.     

乳杆菌胞外多糖对人体粪便菌群及其产生短链脂肪酸的影响

目的在体外利用7名志愿者的新鲜粪便作为来源,选择菊粉作为对照,研究干酪乳杆菌LC2W与鼠李糖乳杆菌Y37胞外多糖对人体肠道菌群的影响。方法利用PCR-DGGE(变性梯度凝胶电泳)方法分析样品中菌群组成,采用高效液相色谱的方法分析短链脂肪酸组成。结果与菊粉相比,粪便菌群在添加乳杆菌胞外多糖培养后,可以促进短链脂肪酸的生成,保持肠道菌群的多样性。结论干酪乳杆菌LC2W与鼠李糖乳杆菌Y37的胞外多糖在体外有调节粪便菌群的作用。     

应用PCR法检测高产胞外多糖双歧杆菌

胞外多糖(exopolysaccharide,EPS)是细菌分泌到胞外的一种重要的次级代谢产物,筛选高产EPS的菌株对以后其EPS的理论与应用研究具有重要意义。本文采用传统法对分离自婴儿肠道的若干双歧杆菌是否产EPS进行了检测,并探索了高产EPS双歧杆菌的PCR检测法。PCR法中,引物选择双歧杆菌糖基转移酶(Glycosyltransferase family group 2)基因,结果显示这段序列可能与多糖重复单元的合成与装载有关。另外结果还发现,PCR法能检测出产EPS双歧杆菌,扩增片段为1000 bp左右,序列相似度比对结果与各菌株EPS的产量有着明显的相关性,这种方法比传统的测糖产量的方法更省时省力,而且对检测结果的影响因素比较少,结果较准确,是一种值得进行深入研究探讨的新方法。     

应用特异PCR快速鉴定微生物肥料中4种乳酸菌

【目的】植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)、鼠李糖乳杆菌(L.rhamnosus)、嗜酸乳杆菌(L.acidophilus)和德氏乳杆菌(L.delbrueckii)是微生物肥料生产中常用的乳酸菌,它们表型特征相似,若采用传统方法鉴定则费时费力,为准确、快速地鉴定这些种,建立种特异PCR方法。【方法】利用NCBI中Primer-BLAST(引物设计和特异性检验工具),以GenBank数据库中上述菌种的recA和gyrB为靶基因,设计和筛选种特异性引物从而建立相应特异PCR鉴定方法。【结果】经过乳杆菌属(Lactobacillus)、乳球菌属(Lactococcus)、片球菌属(Pediococcus)、芽孢杆菌属(Bacillus)、类芽孢杆菌属(Paenibacillus)、短芽孢杆菌属(Brevibacillus)和假单胞菌属(Pseudomonas)7个属24个种共40株标准菌株的实验验证,4个目标种分别扩增出唯一的目的产物,而其他种均无目的扩增产物。采用建立的4种特异PCR方法对产品中分离的16株乳杆菌进行鉴定,结果与16S rDNA序列分析、Biolog鉴定结果一致。【结论】建立的特异PCR鉴定方法均具有较高的种内通用性和种间特异性,可快速、准确的用于微生物制剂中植物乳杆菌、德氏乳杆菌、鼠李糖乳杆菌、嗜酸乳杆菌的检测和鉴定,具有较好的应用前景。     

一株双歧杆菌质粒聚合酶基因的PCR扩增和鉴定

目的PCR扩增人双歧杆菌天然质粒的聚合酶基因。方法用改良型MRS双歧杆菌选择培养基,从人新鲜粪便分离长双歧杆菌,PCR扩增长双歧杆菌质粒聚合酶(Bifidobacterium plasmid polymerase,BPP)基因,对BPP基因检测阳性的PCR产物通过序列分析,进行鉴定。结果人长双歧杆菌天然质粒的聚合酶基因PCR扩增后,经1.0%琼脂糖凝胶电泳,测得BPP基因的相对分子质量约为1.9 kb。通过BLAST序列比对分析与GenBank中相应基因同源性为96%。结论成功克隆了1株双歧杆菌天然质粒的聚合酶基因,为构建与双歧杆菌宿主质粒相适应的载体奠定了基础。     

马奶酒样乳杆菌ZW3中WANG_1291基因的表达

【目的】马奶酒样乳杆菌ZW3含有一段长度为14.4 kb的胞外多糖合成基因簇,包含17个与胞外多糖合成相关的基因(WANG_1283?WANG_1299),主要分析17个基因在马奶酒样乳杆菌ZW3生长过程中不同时间段的表达量,探究其中一个表达量发生变化的基因对乳酸菌产胞外多糖的影响。【方法】通过半定量RT-PCR实验,对基因簇上各基因的表达量进行分析;通过构建含有表达量变化基因的重组乳酸乳球菌,比较重组菌与野生菌的产胞外多糖差异。【结果】经分析,WANG_1284、WANG_1286、WANG_1287、WANG_1288、WANG_1290、WANG_1291、WANG_1292、WANG_1294、WANG_1296、WANG_1297、WANG_1298、WANG_1299这12个基因在菌体生长的50 h和60 h (产糖量上升阶段)表达量最高,推测这些基因在多糖聚合过程中起作用。从这12个基因中选出一个表达量发生明显变化的基因WANG_1291做进一步研究。将WANG_1291插入乳酸菌表达载体pMG36e中,构建了重组表达载体pMG36e-1291。将构建的重组表达载体转化到乳酸乳球菌WH-C1中,得到重组菌株。测定重组菌与野生菌生长特性,发现重组菌与野生菌之间的生长速度存在一定差异。然后利用苯酚-硫酸法测得重组乳酸乳球菌的胞外多糖产量是野生菌的2.1倍,胞外多糖产量有了明显的提高。【结论】确定WANG_1291基因是调控马奶酒样乳杆菌ZW3产胞外多糖的关键基因之一。     

多糖类益生元的筛选及凝结芽孢杆菌体外发酵特性北大核心

【目的】探究9种多糖对凝结芽孢杆菌(Bacillus coagulans)的增殖、产酶特性的影响。【方法】将凝结芽孢杆菌分别添加至菊粉多糖(inulin polysaccharide)、刺五加多糖(Eleutherococcus senticosus polysaccharide)、壳寡糖(chitosan oligosaccharide)、防风多糖(Saposhnikovia divaricata polysaccharide)、低聚木糖(xylo-oligosaccharide)、黄芪多糖(Astragalus polysaccharide)、甘露糖(D-mannose)、白术多糖(Atractylodes macrocephala Koidz polysaccharide)和玉屏风多糖(Yu Ping Feng polysaccharide)为唯一碳源的培养基中,通过菌株生长、酶活性及其体外厌氧发酵等作为指标,筛选出最优益生元。【结果】凝结芽孢杆菌能很好地利用防风多糖、黄芪多糖、白术多糖和玉屏风多糖;添加量为4%的防风多糖和白术多糖,pH差值差异最大,蛋白酶活性差异显著(P<0.05)。体外发酵乳酸活性和总蛋白酶活性均提高,4%白术多糖的乳酸和总蛋白酶活性差异显著(P<0.05);肠道内容物发酵液16S rRNA基因高通量测序结果表明,与对照组比较,添加黄芪多糖、防风多糖、甘露糖3种益生元发酵凝结芽孢杆菌显著降低了气单胞菌(Aeromonas)、α-变形菌(α-Proteobacteria)、链球菌(Streptococcus)、志贺氏杆菌属(Shigella)等致病菌的相对丰度,提高了乳杆菌(Lactobacillus)、厚壁菌门(Firmicutes)、乳酸乳球菌(Lactococcus lactis)、产酸杆菌(Acidobacteria)的相对丰度。【结论】凝结芽孢杆菌发酵4%白术多糖具有较好的产酶性能与益生特性,二者协同发酵添加至饲料中具有较好的发展潜力。     

大肠杆菌O150 O-抗原基因簇的破译和dTDP-鼠李糖合成酶基因的鉴定

利用鸟枪法对大肠杆菌O150 O-抗原基因簇进行测序,序列全长13551bp,用生物信息学的方法进行序列分析,共发现11个基因,分别为鼠李糖合成酶基因(rmlB、rmlD、rmlA、rmlC)糖基转移酶基因(3个)、O-抗原转运酶基因(wzx)和O-抗原聚合酶基因(wzy),另外还有两个基因功能未知。用PCR的方法筛选出了针对大肠杆菌O150的特异基因,可以用于基因芯片或PCR方法对大肠杆菌O150的快速检测。另外,通过进化分析发现大肠杆菌O150的O-抗原基因簇中携带有典型的大肠杆菌鼠李糖合成酶基因,并且这些基因参与了O-抗原基因簇间的重组以形成新的基因簇的过程。     

Embryo and Endosperm Function and Failure inSolanumSpecies and Hybrids

Although the importance of the endosperm as a food store inmany angiosperm seeds is well known, its significance duringearly embryogenesis has been neglected. In many interspecifichybrids, and in some other situations, embryos do not developfully and abort. It has often been stated that this is causedby the endosperm failing to conduct sufficient nutrients tothe embryo, but seldom has it been suggested that the endospermactively controls most of the early stages of morphogenesisof the embryo. Information gleaned from a broad survey of theliterature, combined with additional evidence presented here,obtained fromSolanum incanumand interspecific hybrids, indicatethat the endosperm is dynamic and very active in regulatingearly embryo development. This requires highly integrated geneticcontrol of rapidly changing metabolism in the endosperm. Ininterspecific hybrids, lack of coordination may cause unbalancedproduction of growth regulating substances by the endospermand hence abortion of the embryo, or even unregulated productionof nucleases and proteases resulting firstly in autolysis ofthe endosperm and then digestion of the embryo. The endospermmay thus serve to detect inappropriate hybridization of speciesor ploidy levels and so prevent waste of resources by producingseeds that would result in sterile hybrids or unthrifty subsequentgenerations. This discriminatory function of the endosperm hasdiminished during evolution and domestication of the crop plantSolanummelongenaL.Copyright 1998 Annals of Botany Company Solanum, embryo morphogenesis, endosperm, hybrid, seed development.     

环腺苷酸应答元件结合蛋白与学习记忆

环腺苷酸(cAMP)应答元件结合蛋白(cAMP response element binding protein,CREB)是一种核转录因子,可与cAMP反应元件结合,调节基因转录,具有调节精子生成,昼夜节律,学习记忆等功能.近年来关于其在学习记忆中的作用成为医学研究热点.CREB是神经元内多条信息传递途径的汇聚点,参与长时记忆形成和突触可塑性.长时记忆(long-term memory)形成需依赖CREB介导的基因转录,干扰或抑制CREB活性可破坏长时记忆.长时程增强(long-term potentiation,LTP)是研究学习记忆的理想模型,在LTP诱导和维持过程中均可观察到CREB活性持续升高.但增龄过程中,海马CREB活性下降,影响学习记忆功能,与许多神经退行性疾病发生有关.     

HIFs and tumors--causes and consequences

For most organisms oxygen is essential fo life. When oxygen levels drop below those required to maintain the minimum physiological oxygen requirement of an organism or tissue it is termed hypoxia. To counter act possible deleterious effects of such a state, an immediate molecular response is initiated causing adaptation responses aimed at cell survival. This response is mediated by the hypoxia-inducible factor-1 (HIF-1), which is a heterodimer consisting of an alpha- and a beta-subunit. HIF-1 alpha protein is stabilized under hypoxic conditions and therefore confers selectivity to this response. Hypoxia is characteristic of tumors, mainly because of impaired blood supply resulting from abnormal growth. Over the past few years enormous progress has been made in the attempt to understand how the activation of the physiological response to hypoxia influences neoplastic growth. In this review some aspects of HIF-1 pathway activation in tumors and the consequences for pathophysiology and treatment of neoplasia are discussed.