粗糙脉孢菌前纤维蛋白Y86和R88位点突变抑制菌丝生长

微丝骨架在真菌的生长发育过程中发挥着重要的作用,而动力学特性是其实现功能的关键．前纤维蛋白（profilin）是肌动蛋白动态组装的主要调控因子,对其功能研究有助于阐明微丝骨架在真菌生长发育中的机制．本文以丝状真菌模式生物粗糙脉孢菌(Neurospora crassa)为材料,利用定点突变技术和同源重组技术,分别将前纤维蛋白上肌动蛋白结合位点86位酪氨酸（Y86）和88位精氨酸（R88）进行了单突变和双突变,获得了Y86R、R88E和Y86RR86E前纤维蛋白点突变株．进一步利用平板培养和竞争性生长管培养对点突变株的表型进行分析后发现,与野生型相比,3个前纤维蛋白点突变株的菌丝生长均明显减慢．这些结果表明,前纤维蛋白与肌动蛋白的相互作用对于N. crassa的生长和发育至关重要．     

利用CRISPR/Cas9技术构建定点突变小鼠品系

CRISPR/Cas9技术是新近发展起来的对细胞和动物模型进行基因编辑的重要方法。本文利用DNA双链断裂(Double-strand breaks, DSBs)引起的同源重组(Homologous recombination, HR)依赖与非依赖的修复机制,建立基于CRISPR/Cas9核酸酶技术构建定点突变小鼠品系的技术体系。针对赖氨酸特异脱甲基化酶2b(Lysine (K)-specific demethylase 2b, Kdm2b)酶活关键位点对应的基因组DNA序列设计单一导向RNA(Single-guide RNA, sgRNA),通过与Cas9 mRNA共显微注射,分别得到Kdm2b基因发生移码突变的基因失活品系及关键位点氨基酸缺失的酶活突变型小鼠品系。此外,利用HR介导的修复机理,将黄素单加氧酶3(Flavin containing monooxygenases3, Fmo3)基因的sgRNA序列及对应的点突变单链寡脱氧核苷(Single strand oligonucleotides, ssODN)修复模板共注射到小鼠受精卵雄原核。对F₀小鼠基因测序分析显示,成功构建了Fmo3基因移码突变的基因敲除和单碱基定点突变的基因敲入小鼠,这些突变能够稳定遗传给子代。本研究利用CRISPR/Cas9技术,通过同源重组依赖与非依赖两种DNA损伤修复方式,成功构建了特定位点突变的小鼠品系。     

铜绿假单胞菌多重耐药基因的筛选及鉴定

[目的]研究铜绿假单胞菌中与耐药性相关的基因.[方法]筛选转座突变体文库中对多种抗菌药物敏感的突变体,通过随机PCR、核苷酸测序及序列比对确定突变体中转座子的插入位点及其破坏的基因.[结果]筛选得到2株对多种抗菌药物敏感的突变体,其中被破坏的基因分别为功能未知的新基因PA2580和PA2800.[结论]PA2580和PA2800可能分别通过参与细胞氧化还原作用和细胞壁合成进而与铜绿假单胞菌耐药性相关.     

酵母海藻糖酶缺失突变株的构建及其耐性

[目的]构建酵母海藻糖酶缺失突变株,并进行耐性分析,进一步研究海藻糖与酵母耐性之间的关系,为商业生产打下一定的基础.[方法]利用同源重组的方法,敲除了编码酸性海藻糖酶的ATH1基因和中性海藻糖酶的NTH1基因,构建了酸性海藻糖酶缺失突变株(△ath1)、中性海藻糖酶缺失突变株(△nth1)和双缺失突变株(△ath1△nth1),并进行了耐性分析.[结果]结合PCR和Southernblot的结果,验证了突变株构建的正确.所有突变株的海藻糖积累量和细胞密度均高于亲本,冷冻、高温、高糖和酒精耐性提高了.[结论]说明海藻糖含量与酵母耐性有一定的相关性.突变株耐性的改善,表明它们在酿造和烘焙产业中具有潜在的商业价值.     

在基于BAC的EB病毒基因组中引入突变

为了在Epstein-Barr病毒(EBV)172kb的基因组中引入突变以研究基因功能,建立了一种简单有效的基因操作方法.在载体pcDNA3.1( )上操作,将两端含有重组蛋白FLP识别位点(FRT)的卡那霉素筛选标记基因(kan)与鼻咽癌(NPC)来源的、包含LMP1基因全长ORF的gDNA"无缝"连接(无外源序列插入).连接后的kan-LMP1线性DNA片段经转化、由λ噬菌体中redαβγ系统介导在E.coli中发生同源重组(ET克隆),用kan-LMP1替代了BAC-EBV(p2089)中相应的LMP1基因区域,然后经过重组蛋白FLP对FRT-kan-FRT特异性的识别,切除了引入的kan基因,留下一个69bp的FRT"疤痕".通过抗性筛选和对菌液进行PCR扩增可以鉴定突变子.这种经改进并程序化的方法.也适应于引入其它突变或在其它BAC-疱疹病毒基因组中引入突变.     

马传染性贫血病毒N-连接糖基化回复突变的感染性克隆构建

根据马传贫强毒株EIAV-L和疫苗株EIAV-FDD表面蛋白gp90的N-连接糖基化的变化规律,采用PCR定点突变的方法,对全长感染性克隆pLGFD3-8上的N-连接糖基化的差异区域进行改造后,构建成含有3个N-连接糖基化位点突变的感染性克隆pLGNl91N236N246.将其转染驴胎皮肤细胞(FDD),通过用逆转录酶活性、间接免疫荧光和RT-PCR方法检测而确定其感染性.结果表明,在FDD细胞中盲传三代后,在细胞培养物中可检测到逆转录酶活性,RT-PCR和间接免疫荧光检测均呈阳性,电镜下见到典型的EIAV颗粒.这一结果可能对N-连接糖基化在我国马传贫弱毒疫苗致弱机理的作用研究而奠定良好的基础.     

利用甲硝唑及外加氧方法筛选耐氧产氢Klebsiella oxytoca HP1突变菌株

氢酶是生物制氢的关键酶, 大多数氢酶因对氧极敏感而易失活, 因此提高氢酶的氧耐受性对生物制氢有重要意义。本研究利用1%甲基磺酸乙酯对Klebsiella oxytoca HP1进行了两轮诱变, 经40 mmol/L 甲硝唑和21%氧联合处理1 h(第一轮诱变)或2 h(第二轮诱变)进行筛选。所得突变菌株经产氢测试, 结果在15%氧浓度条件下, 第一代突变菌株HP1-A15产氢活性为出发菌株Klebsiella oxytoca HP1的3.70倍, 在21%氧浓度条件下第二代突变菌株 HPA15-37产氢活性为HP1-A15菌株的2.75倍, 是出发菌株的11倍。突变菌株HP1-A15和 HPA15-37具有较好的遗传稳定性。本试验结果说明利用MNZ和外加氧的方法适用于兼性厌氧菌耐氧产氢突变菌株的筛选。     

水稻基腐病细菌毒素的遗传特性和产毒相关的分子标记

[目的]水稻基腐病(Erwinia chrysanthemi pv.zeae)是水稻上重要的细菌病害之一,本论文对该病菌的毒素遗传特性和产毒相关的分子标记进行了研究.[方法]通过化学诱变方法,筛选基腐细菌去质粒的突变体Ech7-mu1;应用RAPD技术,筛选产毒素相关的分子标记.[结果]毒素活性测定结果表明,野生菌Ech7和去质粒菌株Ech7-mu1都能产生毒素.从260条随机引物中,筛选出引物K10,该引物能从不产生毒素的突变株Ech7-4中扩增出大小为2139bp的DNA特异片段,但不能扩增野生菌Ech7,将该片段克隆,测序分析,设计特异引物,在突变体Ech7-4中获得了与毒素产生相关的SCAR分子标记(标记符合率为100%).该基因片段有5个ORFs,其中2个ORFs分别编码NADH-黄素还原酶和N-乙酰转移酶,另外2个不完整的ORFs编码的蛋白分别与Pseudomonas aerginosa(ZP00136947)和Yersinia Pestis(ZP01177873)的抗菌素代谢转运蛋白通透酶(DMT)具有66%和46%的同源率.[结论]水稻基腐细菌毒素的生物合成是由染色体基因编码,与质粒无关.不产生毒素的突变菌株基因突变的位点位于SCAR标记DNA的3'末端.     

苏云金芽胞杆菌产苏云金素菌株CT-43及其 缺失突变株的差异蛋白

[目的]苏云金素(Thuringiensin)的合成和代谢途径的相关研究在国内外一直进展缓慢,本文拟从蛋白质组水平揭示与苏云金素合成或代谢相关的蛋白.[方法]利用双向电泳技术研究了高产苏云金素的苏云金芽胞杆菌野生菌株CT-43、其高产突变菌株CT-43-1C及不产突变菌株BMB0806在蛋白表达水平的差异,然后对差异蛋白点进行质谱鉴定,最后对鉴定出的蛋白进行生物信息学分析.[结果]与野生型和高产菌株相比,在BMB0806中发现了13个差异显著的蛋白点,鉴定出了其中的9个,生物信息学结果显示有6个蛋白可能与苏云金素合成或代谢相关.[结论]通过蛋白质组研究找到了6个可能与苏云金素合成或代谢相关的蛋白,为苏云金素合成基因簇的克隆和合成途径的验证提供了有力的证据.     

细菌抗性突变研究中几个经典实验

介绍了变量实验、涂布实验和影印实验等几个经典实验,并对实验进行了简单分析.