鸭源鸡杆菌ompW、gtxA双基因缺失株的构建及其相关特性分析

鸭源鸡杆菌(Gallibacterium anatis,G.anatis)是家禽中常见的条件性致病菌,主要引起蛋鸡生殖道疾病,造成产蛋量下降。【目的】为探究RTX样毒素GtxA及外膜蛋白(OmpW)对鸭源鸡杆菌生物学特性和致病力的影响。【方法】本研究采用自然转化法对突变株RZ△ompW进一步缺失gtxA构建突变株RZ△ompW△gtxA,通过分析其生长特性、黏附能力、引起细胞凋亡程度及对小鼠致病性等,探究其与生物学特性及致病性可能的关系。【结果】结果显示,RZ△ompW△gtxA能稳定遗传gtxA的缺失;单双基因突变株溶血活性均消失、与RZ株相比菌落形态及生长速率并未出现显著改变;相比RZ、RZ△ompW和RZ△gtxA,双基因缺失株RZ△ompW△gtxA在不同时段对鸡原代输卵管上皮细胞的黏附能力显著降低(P0.05),诱导鸡输卵管上皮原代细胞发生凋亡的能力明显减弱,对小鼠的致病力显著降低。【结论】GtxA毒素和外膜蛋白OmpW在鸭源鸡杆菌毒力、黏附宿主细胞及诱导其细胞凋亡中起重要作用,且可能存在明显的协同关系。本研究为鸭源鸡杆菌感染机制的阐明奠定基础。     

乙型肝炎病毒X蛋白的优势氨基酸序列与热点突变位点的生物信息学分析

乙型肝炎病毒X蛋白(hepatitis B virus X protein,HBx)全长154个氨基酸,与肝癌发生密切相关.为确定HBx的优势氨基酸序列和热点突变位点,在GenBank中下载所有HBx的氨基酸序列13950条,剔除插入突变、缺失突变和起始密码子非甲硫氨酸的序列,最后保留7126条.通过分析这7126条序列,计算出HBx每个位点的氨基酸分布情况,出现频率最高的氨基酸为该位点的优势氨基酸,其他氨基酸为突变氨基酸.154个位点的优势氨基酸组成HBx优势氨基酸序列.突变率>10.0%的热点突变位点有32个.其中第36、42、44、87、88和127位氨基酸有4种(突变率>1.0%)以上突变形式,具有较高的多态性.与肝癌密切相关的K130M/V131I双突变率为34.7%.通过7126条HBx序列与优势序列的同源性比较,随机选出其中50条序列(2条与优势序列同源性<75%,48条同源性为76%~99%),与23条参考序列及优势序列共同构建系统发生树.结果显示,HBx优势氨基酸序列属于基因型C,这与基因型C为全球主要流行型一致.本研究首次系统性分析了GenBank中HBx的优势序列,确定了32个HBx热点突变位点和6个多态性较高的位点,为基于HBx突变的基础和应用研究奠定了基础.     

无乳链球菌鱼源株10 kb基因序列对细菌致病力的影响

【目的】在前期比较基因组学分析中,我们发现中国无乳链球菌鱼源株GD201008-001基因组中有一段10 kb基因序列,内含11个未知功能的开放阅读框。为了研究该段基因序列与细菌的致病力的关系,本研究将这段基因进行了全段缺失。【方法】运用链球菌-大肠杆菌穿梭质粒p SET4s,构建了10 kb基因缺失株(Δ10 kb),并通过生物学性状的比较,细胞粘附试验,斑马鱼攻毒试验和缺失前后毒力相关基因转录水平的检测,评价该序列对无乳链球菌毒力的影响。【结果】经测序证明缺失株Δ10 kb构建成功,与亲本株GD201008-001相比较,缺失株Δ10 kb在细菌染色形态、对HEp-2细胞的粘附能力无明显差异,但在培养液中的生长速度略慢;缺失株Δ10 kb对斑马鱼的毒力明显增强,LD_(50)有极其显著的差异(P0.001);编码菌毛骨架蛋白2b的基因(PI-2b)和唾液酸酶基因(neul)在缺失株中的转录水平明显上升。【结论】该序列对无乳链球菌GD201008-001的毒力有显著的影响,可能调控某些毒力基因的转录表达,使细菌的毒力减弱。     

kpsE和kpsD双基因缺失显著降低肠道外致病性大肠杆菌的毒力

【目的】探究荚膜对肠道外致病性大肠杆菌致病作用的影响。【方法】选取负责荚膜多糖转运的基因kpsE和kpsD,利用λRed重组系统构建APEC E058和UPEC U17荚膜缺失株E058ΔkpsED和U17ΔkpsED,并通过一系列的体内及体外试验对其生物学特性及致病性进行研究。【结果】双基因缺失株的生长速度较野生株没有明显差异,但缺失株抗血清补体杀菌能力和抗鸡巨噬细胞HD-11细胞吞噬能力显著下降。1日龄雏鸡LD50致病性试验结果显示,缺失株E058ΔkpsED和U17ΔkpsED对鸡失去致病力,而回复株毒力恢复至野生株水平;35日龄SPF鸡体内动态分布和竞争试验显示ΔkpsED缺失株在鸡体内定殖能力和竞争性生长能力显著下降,表明kpsED双基因的缺失能显著降低APEC E058和UPEC U17的致病力。【结论】荚膜与肠道外致病性大肠杆菌的致病性相关,是其重要的毒力因子。     

华癸中慢生根瘤菌7653R 3个脂质转运蛋白基因的克隆、突变及共生表型北大核心CSCD

【目的】脂类转移家族蛋白基因编码一类参与脂类转运及代谢的蛋白。本研究旨在构建华癸中慢生根瘤菌3个脂质转运家族蛋白基因的突变株,检测及分析突变体与紫云英共生条件下的表型及功能。【方法】利用生物信息学分析与预测转脂蛋白的结构特征及功能,采用荧光定量技术检测目标基因在自生和共生条件下的表达特性,通过插入突变技术构建目标基因突变株,并进行植物盆栽实验考察其共生表型。【结果】MCHK-5577、MCHK-2172和MCHK-2779基因编码蛋白属于START/RHO alpha_C/PITP/Bet_v1/Cox G/Cal C(SRPBCC)超家族,包含脂类转移结构域,参与脂类转运或代谢,与百脉根等中慢生根瘤菌相应基因的序列相似性达95%以上。这3个基因在共生条件下的表达水平都增高。分别构建了MCHK-5577、MCHK-2172和MCHK-2779基因突变菌株,与野生型菌株7653R相比,接种突变株MCHK-2172mut、MCHK-2779mut和MCHK-5577mut后的植株地上部分生物量和根瘤固氮酶活性显著降低。【结论】华癸中慢生根瘤菌脂质转移家族蛋白基因在共生互作过程中发挥重要作用,突变后明显影响共生固氮表型。本文的实验结果为深入研究脂类转移蛋白在共生固氮作用中的功能机制奠定了基础。     

基于高通量测序数据构建斑马鱼隐性遗传突变筛选系统

目的:针对斑马鱼高通量测序数据,通过一系列质量控制和突变过滤,构建一套有效隐性遗传突变筛选系统。方法:A)经过与斑马鱼参考基因组比对,利用GATK获得初始的VCF格式突变信息。B)使用perl语言编写本地脚本,对突变信息进行过滤,注释等。C)通过绘制纯合突变点分布图,找出突变富集区域。整合以上步骤,构建出一套针对斑马鱼高通量测序数据的遗传性突变筛选系统。结果:对获得的突变位点进行了一系列的质量控制,定位到具体染色体上的特定区域,并且对获得的突变进行了功能上的注释。结论:本过滤筛选系统能有效控制检测的假阳性率,对斑马鱼致病性的隐性突变位点筛查提供有力参考。     

EV71-2A突变质粒的构建及体内外功能初探

目的构建pc DNA3.1-EV71-2A的突变质粒(EV71-2Amut),并对其功能进行检测,为进一步研究肠道病毒71型(Enterovirus type 71,EV71)2A蛋白酶的活性位点及其生物学功能奠定实验基础。方法利用聚合酶链式反应(PCR)定点诱变技术,定点突变编码EV71-2A第21His、39Asp和110Cys氨基酸的位点,构建EV71-2Amut,并测序鉴定。将所构建突变质粒与巨细胞病毒(Cytomegalovirus,CMV)启动子介导的真核细胞荧光素酶报告基因(pRL-CMV)共转染人横纹肌肉瘤细胞(RD细胞),通过观察转染组的EV71-2Apro和EV71-2Amut对pRL-CMV荧光强度的影响,判断突变质粒的细胞内酶活性。将EV71-2Apro或EV71-2Amut质粒转染BALB/c小鼠股四头肌,用RT-PCR检测局部相应质粒的mRNA水平,并观察局部肌肉组织的病理变化。结果构建的突变质粒EV71-2Amut经测序及比对,结果与预计突变位点一致;在细胞学水平检测到的pRL-CMV荧光强度,EV71-2Amut组比EV71-2Apro组显著增高(P0.05);小鼠股四头肌注射局部均检出EV71-2Apro和EV71-2Amut的mRNA表达,且与EV71-2Apro组相比,EV71-2Amut注射组的肌肉组织的肌肉凝固性坏死、炎症反应病理损伤较轻。结论成功构建了突变的EV71-2Amut质粒,为研究EV71-2A蛋白酶的生物学功能奠定了实验基础。     

Raf激酶抑制剂及其耐药机制研究进展

Ras/Raf/MEK/ERK 通路是调节细胞生长与增殖的重要信号传导通路。在Ras/Raf/MEK/ERK 通路中某些成员的突变往往与恶性肿瘤的发生密切相关。B-Raf 激酶是该通路中Raf 家族最重要的亚型,其主要突变形式B-RafV600E 在黑色素瘤等多种肿瘤中高度表达。选择性B-RafV600E 抑制剂vemurafenib 和dabrafenib 的上市使得晚期黑色素瘤的治疗进入新纪元,但是耐药性和副作用依然限制了二者的使用。综述目前Raf 激酶抑制剂耐药性与副作用产生机制以及Raf 激酶抑制剂的最新研究进展。     

以分子开关Ras蛋白为靶点的抗肿瘤药物研究进展

Ras原癌基因编码的蛋白是细胞信号转导中不可或缺的分子开关,在细胞增殖、分化、凋亡等生理过程中起着重要的作用。Ras基因的功能获得性突变是肿瘤发生和发展的重要驱动因素,因此多年来人们一直致力于靶向Ras蛋白的抗肿瘤药物研究。简介Ras的结构与功能及其与肿瘤的相关性,着重综述近年来靶向Ras的小分子抑制剂的研究进展。     

水稻矮秆基因iga-1的序列变异和表达分析

该研究以水稻矮秆突变体cha-2为材料,对控制其表型性状的iga-1基因进行候选基因筛选,利用基因注释数据库对定位区间进行候选基因预测,通过ORF及其上下游调控区域的测序、序列比对及关键元件分析进行序列变异研究,半定量PCR检测目标基因的表达模式,明确其在基因序列、表达模式的变异,探讨其分子遗传调控机理。结果显示:(1)在隐性核基因iga-1精细定位基础上预测得到3个ORF,其中2个编码dnaJ分子伴侣(含有dnaJ结构域的蛋白),分别是LOC_Os05g26902和LOC_Os05g26926;另外1个为已克隆的水稻矮秆基因RGA1(LOC_Os05g26890)。(2)ORF序列分析表明矮秆突变体cha-2与野生型仅在RGA1基因座存在SNP变异,但未造成氨基酸编码的改变。(3)表达模式分析发现,矮秆突变体cha-2的RGA1基因在种子萌发期、二叶期、四叶期和分蘖期等4个发育时期均不表达,且在‘中花11’、‘石狩白茅’的遗传背景下稳定遗传,均显现出失活状态,初步确定RGA1为iga-1的候选基因。(4)对RGA1基因上游和下游调控转录关键区进行测序结果表明,突变体cha-2存在865bp的大片段缺失,包括第1外显子、部分第1内含子和转录起始上游区域。研究推断,突变体cha-2的矮秆基因iga-1正是没有活性的RGA1基因,其转录关键区域的大片段缺失,导致无法正常转录表达。