福州森林红壤细菌的菌群结构及其功能分析

福建地区是我国的第二大林区,土壤类型主要表现为红壤.对福州地区森林中因木材腐朽而形成的树洞中的土壤样品进行筛选,构建了一份具有强木质纤维素降解能力的酸性红壤的细菌16S rKNA基因文库,利用限制性片段长度多态性(RFLP)对随机克隆进行筛选;对该生态环境下的细菌菌群进行了系统发育分析.结果表明土壤pH偏酸性严重影响了细菌类群的多样性,酸杆菌门Acidobacteria(71.5%)和变形菌门Proteobacteria(24.1%)是该酸性土样中的优势菌群,其中酸杆菌门在该生态系统中占有绝对优势.变形菌菌群中的主要类群为光合细菌,固氮细菌和溶菌细菌.研究表明,在木质纤维素自然降解的过程中,存在于酸性树洞土壤中的细菌参与了碳素和氮素的固定与循环,并对其微生态的稳定起到重要作用.     

宏基因组学在发现新基因方面的应用

现代分子微生物生态学研究表明,自然环境中约99%的微生物不能用传统的分离培养方法获得其纯培养,使得环境微生物中的多样性基因资源难以得到充分的开发和应用.宏基因组学是近年来发展起来的,通过直接提取特定环境中全部微生物的总基因组DNA并克隆到合适的可培养微生物宿主中,来筛选目的基因的方法.它已在微生物新功能基因筛选、活性物质开发和微生物多样性研究等方面取得了显著成果.该文旨在介绍宏基因组学在新功能基因发现方面的应用概况并结合我们的研究情况,对这一崭新领域中的最近研究进展进行简要综述.     

裂殖壶菌EST文库cdc2基因的筛选与分析

利用已建立的裂殖壹菌(Schizochytrium sp FJU-512)EST文库,通过序列比对分析发现p34cdc2相似基因的3′端序列,分离含该EST序列的质粒ROCHA2004,以T7引物进行反向测序,获得p34cdc2相似基因的全长序列,结合NCBI的ORF finder以及Blastx程序获得p34cdc2蛋白的氨基酸序列;利用同源模建方法构建了该蛋白的三维空间结构,并预测其功能结构域;对该蛋白进行系统发育分析,构建进化树,结果显示该蛋白同小麦(Triticum aestivum)的p34cdc2序列亲缘关系最近。     

嗜硫色谱分离纯化碱性脂肪酶及其氨基酸序列测定

扩展青霉(Penicillium expansum)FS1884所产生的碱性脂肪酶经硫酸铵沉淀、Sephacryl S-200柱层析后,再经嗜硫色谱(Thiophilic Chromatography)柱层析,被纯化了173．8倍,最终比活为5694．9U／mg。纯化后的脂肪酶达到了SDS-PAGE电泳纯、PAGE电泳纯以及毛细管液相色谱(Capillary Liquid Chromatography)纯。该脂肪酶N-端氨基酸序列测定的结果是：A T A D A A A F P D L H R A A K L S S A,与来自青霉属其它真菌脂肪酶一级结构作了比较。     

DHA高产菌Schizochytrium sp.FJU-512脂肪酸组成与18S rRNA基因序列分析

采用松花粉垂钓法分离到一株docosahexaenoic acid(DHA)高产菌FJU-512。该菌株DHA含量高(占总脂肪酸的56．24％),其它长链杂酸含量少(仅有Docosapentraenoic acid,二十二碳五烯酸,DPA),极具开发应用价值。高密度培养获得33g／L生物量。该菌株呈二分裂生长,没有分生孢子。对其18S rRNA基因进行了克隆测序并登录GenBank(AY758384)。依据18S rRNA基因建立的系统进化树表明：该菌与Schizochytrium limacinum具有紧密的亲缘关系。     

裂殖壶菌酰基载体蛋白(ACP)基因的克隆与表达

ACP (Acyl carrier protein, 酰基载体蛋白) 参与高度不饱和脂肪酸的PKS (Polyketide synthase) 生物合成途径。从Schizochytrium sp.FJU-512 cDNA文库中获得了ACP基因的cDNA克隆。该序列开放读码框全长429 bp, 编码142个氨基酸, 等电点为5.04, 具有4′-磷酸泛酰巯基乙胺(4′-PP)的结合位点。利用BamHⅠ/HindⅢ双酶切, 并连接到原核表达载体pET-30a, 构建了pET-30a/acp表达载体, 转化宿主菌E.coli BL21(DE3), IPTG诱导表达。SDS-PAGE分析表明该蛋白得到高效表达。     

海洋破囊壶菌Δ4-脂肪酸脱饱和酶基因在酿酒酵母中的表达

以质粒pGEM-TFAD4为模板，扩增获得1．6kb的△^4-脂肪酸脱饱和酶基因（FAD4）。将FAD4酶切后连接到hin dⅢ，Xba I处理过的pYEs2．0载体，构建重组表达质粒pYFAD4。转化酿酒酵母缺陷型菌INVScl，通过SC-U选择性培养基筛选阳性克隆子。添加外源脂肪酸C22：5底物，半乳糖诱导表达。气相色谱分析表明阳性克隆子总脂肪酸中出现了二十二碳六烯酸C22：6（占酵母总脂肪含量的41．13％），△^4-脂肪酸脱饱和酶基因在酿酒酵母中得到了表达。     

共表达分子伴侣PDI和Ero1对灰盖鬼伞过氧化物酶在毕赤酵母中表达的影响

来源于灰盖鬼伞长度为1 092 bp的CiP目的基因与AOX1启动子一起整合进酵母染色体基因组中。重组蛋白CiP在酿酒酵母信号肽的引导下成功分泌到胞外,质谱鉴定为目的蛋白,成功在毕赤酵母中表达灰盖鬼伞过氧化物酶(CiP)。将伴侣蛋白内质网氧化还原酶1(Ero1)、二硫键异构酶(PDI)分别单独及同时转入CiP酵母受体菌中,研究它们对CiP在毕赤酵母中表达的影响。结果表明:在摇瓶中,相对于无分子伴侣的菌株,单独整合PDI及同时整合Ero1、PDI菌株的CiP酶活分别提高了2.43和2.62倍,活力达到316 U/m L和340 U/m L。挑选同时整合Ero1、PDI伴侣蛋白的CiP菌株,5 L发酵罐进行高密度发酵,酶活最高达到3 379 U/m L,比摇瓶提高约10倍。本实验结果较目前已报道的1 200 U/m L已是最高水平。     

γ-亚麻酸产生菌Mucor sp．EIM-10的筛选及分子鉴定

为了获得高产γ-亚麻酸（γ-linolenic acid,GLA）的菌株,利用苏丹黑染色法筛选获得1株GLA产生菌EIM-10,通过摇瓶培养,其生物量可达11．882g／L,菌丝体油脂含量可达18．86％。气相色谱-质谱（GC—MS）分析表明其γ-亚麻酸质量分数（占总脂肪酸）高达27．68％。为进一步鉴定该菌株,克隆测定了该菌18SrRNA基因序列,并对其进行系统进化树分析,结果表明该菌属于毛霉属,与Mucor racemosus、Mucor plumbeus、Mucor ramosissimus与Mucor circinelloides同属一个分支。     

毛霉△6-脂肪酸脱氢酶随机突变文库的构建与分析

毛霉Mucor sp.EIM-10△6-脂肪酸脱氢酶是γ-亚麻酸合成途径的关键酶。为提高脂肪酸脱氢酶的活性以及研究该酶一级结构对酶活性的影响,利用易错PCR对毛霉△6-脂肪酸脱氢酶基因(mcd6)进行随机突变,将PCR产物与大肠杆菌-酿酒酵母穿梭表达载体PYMD6PMCD6连接,获得随机突变质粒PYTBMCD6,转化酿酒酵母Saccharomyces cerevisiae,构建了原始库容为4.6×104 CFU的△6-脂肪酸脱氢酶的随机突变表达文库。随机突变表达文库的构建与分析为定点突变等酶蛋白的理性设计奠定基础。