微生物遗传转化筛选标记及其生物安全性的研究进展

在分子生物技术中,筛选标记基因是遗传转化载体所必备的基本元件之一,其主要功能是在基因操作中进行目标克隆的筛选,以及在应用过程中通过选择压力维持基因重组性状。抗药基因是微生物遗传转化中常用的筛选标记,大肠杆菌载体和一般穿梭载体中通常带有抗药基因。带有抗药基因的工程菌可以被广泛地应用于酶和有机化学品的发酵生产,因为工业发酵过程是在封闭系统中进行的,并且最终产品需要经过提炼。但是当人们需要用基因改良的菌株进行食品和饲料加工、环境修复、病虫害生物防治时,抗药基因类筛选标记应该被禁止使用。因此,发展生物安全性筛选标记成为遗传转化技术推广应用中的一个技术关键。本文介绍常用作筛选标记的抗药基因,以及针对抗药基因的安全性问题而发展的无选择标记的遗传转化技术及生物安全性筛选标记的基因工程技术。葡萄糖胺合成酶基因是近年发展起来的新型生物安全性筛选标记,它弥补了其他营养缺陷互补型和功能附加型筛选标记的缺陷,具有广阔的应用前景。     

高浓度盐对耐高渗酵母产多元醇的影响

假丝酵母OS－300菌株在含有30％葡萄糖的高浓度基质中能产三种多元醇,甘油,阿拉伯醇和赤藓糖醇,但是在含18％NaCl的高浓度基质中产甘油,。同时,还发现几种原来不产甘油的耐高渗酵母在含有9％NaCl的高浓度培养液中也能形成大量的甘油,该现象表明：产多元醇耐高渗酵母的代谢途径可以在高盐浓度下被明显地改变。     

一种低温表达型T载体及其应用

在现代生物学和生物技术研究中,通过基因重组表达获得目标蛋白已成为常规技术。因其培养简单、操作方便、遗传背景清楚、克隆表达技术成熟,大肠杆菌表达系统通常是人们表达重组蛋白的首选。但是在常规温度下进行基因的重组表达,动、植物和常温微生物的基因产物多数在数小时内变性沉淀;还有一些重组蛋白对宿主具有细胞毒性,难以得到重组表达。因此,我们构建了1种新型T载体——pEXC-T;它结合TA克隆技术和低温诱导表达功能,具有表达水平高、操作方便、目标蛋白得到分子伴侣保护和低温保存等特点。采用构建和优化的pEXC载体,P1抗原蛋白、溶血素PLO两种不稳定性蛋白在pEXC中都实现了高效的可溶性表达。低温表达系统p EXC的建立和发展为蛋白质的结构与功能的研究,以及抗原和药用蛋白的制备提供了便利的途径。     

巨大芽孢杆菌分子伴侣GroES和GroEL新基因的克隆及同源性分析

巨大芽孢杆菌作为革兰氏阳性细菌的一种,是良好的重组蛋白的表达宿主.本研究利用PCR技术从巨大芽孢杆菌基因组克隆出一条1.9Kb的基因片段.核酸序列分析结果表明,该片段全长1984bp,包含2个ORF,分别与芽孢杆菌来源的GroES和GroEL基因有高度的相似性.氨基酸序列比对发现,GroES蛋白与枯草芽孢杆菌来源的GroES蛋白氨基酸序列同源性为91%,GroEL蛋白氨基酸序列同源性为90%.     

发酵法生产长链二元酸研究进展

发酵法生产长链二元酸相对于化工法而言有着无可比拟的优势。本文综述了发酵法生产长链二元酸的微生物源、产酸机理、产酸条件和产物分离技术等方面的研究进展 ,并简要介绍了其工业应用前景。     

极耐热性阿拉伯糖苷酶基因的表达、纯化及酶学性质研究

采用PCR从海栖热袍菌(Thermotoga maritima)克隆出编码极耐热稳定性阿拉伯糖苷酶基因,以pET20b为表达质粒,与其C末端6个组氨酸标签序列融合,在大肠杆菌中得到高效表达。基因表达产物通过热处理和亲和层析柱纯化后,酶纯度达电泳均一。纯化重组酶稳定性检测表明,阿拉伯糖苷酶活性最适作用温度和最适作用pH分别为90～95℃和pH 5.0～5.5,在pH 4.2～8.2之间酶活力稳定,95℃的半衰期为4h;SDSPAGE测得酶的分子量为56.57 kD,与理论推算值相吻合。在所测定的底物中,阿拉伯糖苷酶仅对对硝基苯阿拉伯呋喃糖苷（pNPAF）有专一性水解作用,其动力学参数Km值为018mmol/L, Vmax为139μmol/min·mg。     

微生物酶的分子改性和人工进化的研究进展

运用分子生物学技术对微生物来源的酶进行分子改性和人工进化在过去几年中取得了令人瞩目的进展。本文综述了用于酶分子改性和人工进化的主要分子生物学方法,如易错PCR技术、DNA体外随机拼接技术等及其在酶的分子进化和改性中应用成就。     

嗜热厌氧乙醇杆菌调控因子PadhE-1的分离、重组表达及其与adhE基因启动子的结合

嗜热厌氧乙醇杆菌发酵是生产纤维素乙醇的有效途径,而嗜热厌氧乙醇杆菌醛/醇脱氢酶(AdhE)是其乙醇代谢途径中的关键酶。以adhE启动子区域的DNA序列(TRRadhE)作为诱饵,通过制备核酸亲和层析柱,利用调控因子与DNA特异性结合的特点,得到调控因子PadhE-1。经过蛋白测序和NCBI数据库的比对,发现其N端序列与Thermoanaerobacter pseudethanolicus39E的LacI家族转录调控因子(GenBank accession No.YP_001665770)有90%的同源性。根据同源性设计引物,从嗜热厌氧乙醇杆菌JW200基因组中通过PCR扩增得到调控因子PadhE-1的基因,并克隆到表达载体pET-28a得到重组质粒pET-PadhE。转化大肠杆菌JM109(DE3),经IPTG诱导表达,Ni2+亲和柱纯化,得到重组表达的调控因子PadhE-1。体外凝胶阻滞实验证实PadhE-1能与TRRadhE特异性结合。这将有助于我们了解嗜热厌氧乙醇杆菌的乙醇代谢调控机理。     

酸奶发酵剂和乳酸菌生物技术育种

由新鲜牛奶制成的酸奶由于其丰富的营养、特殊的风味、爽滑的质构和良好的生理功能 ,倍受人们青睐。对酸奶乳酸菌的微生物种类、功能及其组成的酸奶发酵剂进行了综述 ,并简要介绍了乳酸菌生物工程育种方面的研究进展及酸奶乳酸菌研究领域一些令人感兴趣的课题。     

嗜热乙醇杆菌中醛/醇脱氢酶的双启动子分析

克隆了嗜热乙醇杆菌(Thermoanaerobacter ethanolicus)中乙醇代谢的关键酶之一醛/醇脱氢酶(alcohol/acetaldehydedehy drogenase,AdhE)基因的上游假定启动子序列,并进行了结构分析。结果表明,adhE的上游序列是启动子,能启动报告基因在大肠杆菌中持续表达。首次发现adhE的启动子序列中存在两个独立的启动子(P172和P37)和核糖体结合位点(SD172和SD37),分别都具有完整功能,但其活性均低于完整的启动子序列。由此推测嗜热乙醇杆菌中adhE的表达受这两个启动子协同调控。