以4-香豆酸为底物转化白藜芦醇大肠杆菌工程菌的构建

白藜芦醇具有多种生物活性,在食品、化妆品及生物制药中具有广阔的应用前景。利用合成生物学生产白藜芦醇是未来的发展趋势。将白藜芦醇合酶(resveratrol synthase,RS)和4-香豆酰-CoA连接酶(4-coumaric acid-CoA ligase,4CL)的编码基因整合到共表达载体pETDuet-1上成功构建了重组质粒pETDuet-rs-4cl,转化大肠杆菌BL21(DE3),在M9培养基中添加4-香豆酸,在诱导条件下培养,发酵液中白藜芦醇含量为8.6 mg/L。本研究在大肠杆菌中实现了白藜芦醇的转化,为微生物法生产白藜芦醇奠定了基础。     

一株粗糙脉孢菌的分离、鉴定及其基因组变异和功能分析

【背景】粗糙脉孢菌LY03是从武平传统"红菌豆腐"中分离得到的主要发酵菌株。【目的】研究粗糙脉孢菌LY03菌株的基因组信息,揭示武平传统"红菌豆腐"发酵特性。【方法】采用形态学观察、ITS鉴定、重测序及框架图测序对所分离的LY03菌株进行鉴定和基因组信息解析。【结果】武平传统"红菌豆腐"中分离得到的主要发酵菌株LY03确定为粗糙脉孢菌,将其在中国普通微生物菌种保藏管理中心进行专利保藏,保藏号为CGMCC3.19233。LY03菌株比对到参考基因组上的总Read数目为95.85%,测序对应深度的位点占全基因组76.13%;各变异类型在内含子区域均无变异,主要变异存在于基因组的外显子区域,具体变异数量为:单核苷酸多态性位点(single nucleotide polymorphism,SNP)位点变异总数203128个、插入缺失(insertion/deletion,In Del)突变总和26859个、拷贝数变异(copy number variation,CNV)增加和减少的拷贝总数1 039个、结构变异(structure variation,SV)注释的变异总数777个;LY03菌株基因组序列长度为30 538 737 bp、(G+C)mol%为52.24%、编码5 550个基因、编码基因占比24.3%,参与了氨基酸代谢(amino acid metabolism)、碳水化合物代谢(carbohydrate metabolism)、能量产生与转化(energy production and conversion)等多种物质的代谢途径转化过程。【结论】对武平传统"红菌豆腐"主要发酵菌株的鉴定及基因组信息分析有利于揭示其产品发酵的特性及其发酵菌株遗传信息的本质,并为将来产品发酵性能的提高及推广提供理论依据。     

细菌钠离子输出系统的类型及其可能机制

在高盐条件下,绝大多数微生物通过拒盐策略适应其生存环境,其中,钠离子输出系统在维持细胞正常的盐浓度和pH稳态等生命活动过程中扮演十分重要的角色。细菌的钠离子输出系统包括初级钠泵和次级钠泵两种类型,前者所介导的钠离子输出与呼吸相偶联,后者又分为单亚基和多亚基两种类型。到目前为止,有关初级钠泵和次级钠泵转运钠离子的分子机制还停留在推测阶段。对细菌Na 输出系统的类型和Na 外排的可能机制进行综述,并对有待深入研究的问题进行探讨。     

碳酸酐酶Ⅳ与人类疾病

碳酸酐酶4（carbonic anhydrase 4,CAIV）是12种人类相关碳酸酐酶中的一员,主要通过糖基磷脂酰基醇锚定在细胞质膜上。哺乳动物的多个器官有CAIV的表达。CAIV高效催化CO2的水化和HCO3–的脱水反应,在尿液酸化、肺泡换气等生理反应中起重要作用。CAIV基因表达的变化、结构稳定性的破坏和活性的改变等均与人类多种疾病的发生发展密切相关。CAIV还可以作为药物治疗靶点应用于疾病治疗。为此,该文就CAIV与人类相关疾病发生的病理生理机制作一综述。     

极端微生物蛋白质组学的研究现状

本文概述了近年来蛋白质组学技术在极端微生物研究领域中存在的关键问题、解决途径和研究现状。迄今为止,虽然蛋白质组学技术快速发展,但极端微生物的蛋白质组学的研究仍然存在很多困难。由于极端微生物的蛋白质-蛋白质复合物解离不彻底,而嗜中温微生物的蛋白质解离和变性条件不适用于极端微生物合成的大多数蛋白质等特殊问题,致使蛋白质组学技术还没有广泛应用于嗜盐、嗜热/冷、嗜酸/碱等微生物的研究中。当然,蛋白质组学技术应用的潜能和前景吸引人们积极尝试各种各样的方法。目前,通过研究已经有效地解决了嗜盐蛋白质的分离、嵌合膜蛋白的鉴定和新蛋白质的功能推测,证实了基因组预测的一些结论,并揭示基因组不能充分解析的某些特性和新蛋白质。极端微生物蛋白质组学的研究表明,全面展示蛋白质表达谱需要不止一种蛋白质组学方法。此外,蛋白质组学和基因组学的互相印证和结合,将加速极端微生物的研究进程,深入全面地揭示微生物适应极端环境的特殊机制,进而阐明极端微生物生存的机理,为改善胁迫因素导致的伤害提供新的研究方向。     

苜蓿中华根瘤茵042BM noeAB基因的转录调控

对苜蓿中华根瘤菌(Sinorhizobium meliloti)042BM noeAB基因的表达调控进行研究。结果发现,葫芦巴碱不能使noeAB的表达水平提高,证明它们的转录不受nodD2的调控。当nodD3和syrM同时存在时,noeAB的表达水平没有明显的变化,表明它们也不受nodD3-syrM系统的调控。在FY基本培养基上,毛地黄黄酮的诱导使noeAB基因的表达水平提高16倍,而在不添加该诱导物的TY培养基上,noeAB基因的表达水平也能够提高30倍以上,说明noeAB是受nodD1控制的,但除受毛地黄黄酮诱导外,noeAB还可能受到其他因子的调节。     

光敏生物素标记总DNA探针对大豆根瘤菌的检测

以光敏生物素标记慢生型大豆根瘤菌(Bradyrhizobium japonicum)USDA110总DNA作为探针,与快生型大豆根瘤菌杂交时,没有杂交斑点形成,而与慢生型大豆根瘤菌中的部分菌株能形成杂交斑点,表明该探针具有种和部分菌株特异性,用该探针与压碎的根瘤汁液进行DNA杂交,检测USDA110在不灭菌的盆栽土壤中的竞争结瘤能力,发现USDA110在大豆不同生育期的占瘤率为70%～90%。     

新疆土著大豆根瘤菌的表型多样性

选用分离自新疆昌吉市郊土壤的大豆根瘤菌61株和参比菌5株,对它们进行唯一碳氮源、抗生素抗性和抗逆性等表型性状分析,结果表明所有菌株在70.1％相似水平上分为快生大豆根瘤菌和慢生大豆根瘤菌2群,其中快生大豆根瘤菌在81.4％相似水平上又分为2个亚群,40株供试的新疆快生大豆根瘤菌与新疆中华根瘤菌聚为一群;7株供试菌聚为一小群,抗逆性强。所有供试快生菌株都与费氏中华根瘤菌相似性低,所以新疆快生大豆根瘤菌可能是与费氏中华根瘤菌相独立的一个种。     

用rep—PCR技术研究中国花生根瘤菌的多样性

采用细菌基因组重复序列ＰＣＲ技术（简称ｒｅｐＰＣＲ）中常用的ＲＥＰＰＣＲ和ＥＲＩＣＰＣＲ,对从中国１１个省、市的２３个点、２４个花生品种采集的根瘤中分离的５９株花生根瘤菌Ｂｒａｄｙｒｈｉｚｏｂｉｕｍｓｐ．（Ａｒａｃｈｉｓ）进行多样性研究,同时对来自国外的６株花生根瘤菌及１４株参比慢生根瘤菌也进行了比较。得到的低相似性结果表明中国花生根瘤菌基因组存在显著的多样性。ＲＥＰＰＣＲ揭示,在相似性５０％上分为１１个群,而ＥＲＩＣＰＣＲ却得到２４个分群。这两种结果对菌株的分群有差异,暗示这两种短重复序列在慢生根瘤菌基因组中的分布的不同。没有发现菌株间基因组的多样性分布与花生品种、地理来源之间的必然联系。将两者电泳图谱结合并分析,得到介于上述两者间的结果。此结果进一步反映了菌株基因组间存在的多样性。同时还表明ｒｅｐＰＣＲ不仅是研究生物多样性的快速简便方法,还可应用于菌株的鉴别和生态学研究。     

用rep-PCR技术研究中国花生根瘤菌的多样性

采用细菌基因组重复序列ＰＣＲ技术（简称ｒｅｐＰＣＲ）中常用的ＲＥＰＰＣＲ和ＥＲＩＣＰＣＲ,对从中国１１个省、市的２３个点、２４个花生品种采集的根瘤中分离的５９株花生根瘤菌Ｂｒａｄｙｒｈｉｚｏｂｉｕｍｓｐ．（Ａｒａｃｈｉｓ）进行多样性研究,同时对来自国外的６株花生根瘤菌及１４株参比慢生根瘤菌也进行了比较。得到的低相似性结果表明中国花生根瘤菌基因组存在显著的多样性。ＲＥＰＰＣＲ揭示,在相似性５０％上分为１１个群,而ＥＲＩＣＰＣＲ却得到２４个分群。这两种结果对菌株的分群有差异,暗示这两种短重复序列在慢生根瘤菌基因组中的分布的不同。没有发现菌株间基因组的多样性分布与花生品种、地理来源之间的必然联系。将两者电泳图谱结合并分析,得到介于上述两者间的结果。此结果进一步反映了菌株基因组间存在的多样性。同时还表明ｒｅｐＰＣＲ不仅是研究生物多样性的快速简便方法,还可应用于菌株的鉴别和生态学研究。