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1.
【背景】大肠杆菌拓扑异构酶Ⅰ(Escherichia coli topoisomerase I,E.coli TopA)在DNA复制、转录、重组和基因表达调控等过程发挥关键作用。研究表明E.coli TopA只有结合锌离子才具有活性,然而E.coli TopA能否结合其他金属离子尤其是重金属离子,以及结合其他金属后是否具有活性,目前仍不清楚。【目的】探究大肠杆菌拓扑异构酶Ⅰ是否结合环境中常见重金属离子,研究重金属离子结合E.coli TopA蛋白后对其活性的影响。【方法】在分别添加有锌、钴、镍、镉、铁、汞、砷、铬、铅、铜离子的M9基础培养中表达、纯化出E.coli TopA蛋白,并对纯化得到的蛋白用电感耦合等离子体质谱仪进行相应金属离子含量的测定;利用表达E.coli TopA锌指结构的突变体蛋白鉴定重金属离子的结合位点;通过体外超螺旋DNA松弛实验测定不同金属结合E.coli TopA的拓扑异构酶活性;通过测定蛋白内源性荧光推测不同金属结合E.coli TopA的空间构象差异。【结果】E.coli TopA在体内除了能结合锌和铁之外,还能够结合钴、镍、镉3种离子,但是不能结合汞、砷、铬、铅、铜离子。钴、镍、镉结合形式的E.coli TopA,每个蛋白分子最多可以结合3个相应的金属离子,他们与TopA蛋白的结合位点也是位于3个锌指结构域,而且每个锌指结构域结合1个金属离子。此外,E.coli TopA结合钴、镍、镉离子后,其DNA拓扑异构酶活性并未受到影响,可能是由于钴、镍、镉离子结合形式的E.coli TopA蛋白,其空间构象与锌结合形式相比并未发生显著变化。【结论】由于DNA拓扑异构酶在维持细胞正常生理功能中发挥关键作用,研究表明E.coli TopA的功能不会受到常见重金属的干扰(不结合或者结合后活性无影响),这也有可能是大肠杆菌在进化过程中产生的对抗环境中重金属离子毒害作用的一种自我保护和耐受机制,具有重要的生理意义。  相似文献   
2.
谷氨酸棒杆菌是生产氨基酸、有机酸等的重要菌株,广泛应用于食品、医药领域。利用基因编辑技术对谷氨酸棒杆菌进行基因功能研究,在提高目的产物产量、发现新的基因功能等方面有重要意义。近年来,基因编辑技术发展日新月异,从基于同源重组的传统基因编辑技术到以人工核酸酶介导的基因编辑均在谷氨酸棒杆菌中得到合理应用。其中,CRISPR技术以其快速、简便、编辑效率高等优点成为现阶段研究者用于改造谷氨酸棒杆菌的主要技术,但是更为简单、高效的编辑手段依旧需要进一步研究开发,以获得优良菌株应用于工业生产中。  相似文献   
3.
DNA条形码目前广泛用于昆虫多样性研究。本研究采用DNA条形码(即线粒体细胞色素c氧化酶亚基I基因COI 5′端),通过比较所获分子分类操作单元(Molecular operational taxonomic units,MOTU)的种内遗传距离,探究DNA条形码在亚热带森林(位于我国江西省新岗山)不同昆虫类群中的物种鉴定和界定效用。数据分析中结合数据库比对信息,采用jMOTU、ABGD、bPTP、GMYC 这4种物种界定方法获得MOTU,从而开展种内遗传距离分析。本研究共挑选出479个昆虫样本,获得475条COI序列,经NCBI、BOLD在线数据库比对属于6个目,与形态初步划分一致;物种界定分析获得288个MOTU,其中鳞翅目最多,达85个,膜翅目、双翅目、半翅目、鞘翅目次之,分别为80、74、21和20个,直翅目最少,仅8个。膜翅目和双翅目的种内遗传距离均值及标准偏差较大(膜翅目:0.89%±0.87%;双翅目:0.73%±0.58%),鳞翅目的最小(0.28%±0.20%)。研究表明:不同昆虫类群的种内遗传距离虽然整体在一定范围,但仍然存在一定的差异,因此不能笼统地依靠遗传距离的距离阈值进行物种划分;现有数据库需要补充足够的昆虫物种信息,才能提升物种鉴定效率。本研究丰富了亚热带森林昆虫分子数据库,同时也为进一步探索基于分子分类学开展昆虫多样性研究提供了基础数据和参考。  相似文献   
4.
DNA纳米结构由于其结构稳定性、精确可控的尺寸、和良好的生物相容性,近年作为新型药物运输载体受到广泛关注。本研究中,我们设计了一种DNA树枝状结构,具有多分支、组装速度快、产率高等优良特性。我们采用这种DNA树枝状结构携载具有免疫刺激功能的寡核苷酸序列(CpG序列)。通过层层组装的方式,在没有酶催化的条件下,快速组装该DNA纳米结构。对组装的各层结构进行系列表征,证明DNA树枝状大分子具有很均一的形貌。MTT细胞活力测定实验验证该组装结构对于小鼠巨噬细胞RAW264.7的无毒性。利用共聚焦显微镜研究运载CpG序列的DNA树枝状大分子的细胞摄取效果。研究表明,DNA树枝状大分子能够有效增加细胞对于核酸免疫药物的摄取,增强CpG序列进入细胞的能力。在酶联免疫吸附反应(ELISA)检测中,由CpG特异刺激引起的细胞因子——肿瘤坏死因子(TNF-α),DNA树枝状大分子运载的CpG序列,比单链CpG序列能够引起更高的免疫因子释放。DNA树枝状大分子是很有前景的药物递送载体。  相似文献   
5.
筑巢独栖蜂包括捕食者和传粉者,在生态系统中具有重要的生态功能。巢管法用于研究筑巢蜂的生物学、生活史、多样性和生态学特性,但此前较少用于研究亚热带森林中的独栖蜂。经过在生物多样性-生态系统功能实验(BEF-China)新岗山样地5年的长期定点监测和实验样本积累,我们发现了独栖蜂的主要类群和发生规律。巢管法共获得128个物种,隶属于3目25科。其中传粉者占全部独栖蜂的26.6%,共2科12种,主要为分舌蜂和切叶蜂;捕食者约占全部独栖蜂的73.4%,有4科44种,以蜾蠃、蛛蜂、泥蜂和方头泥蜂为主;独栖蜂寄生者有19科72种,主要类群是麻蝇、蜂虻、青蜂、钩腹蜂和姬小蜂。独栖蜂物种组成中传粉者多样性显著低于捕食者。同时独栖蜂中普遍存在着雌雄羽化异律现象,即雄性先羽化,并在越冬个体中更明显。切叶蜂科和方头泥蜂科的发生时间比蜾蠃亚科和蛛蜂科的发生时间更集中。此外,通过构建独栖蜂及其寄生者的互作网络,我们发现寄生者多度和多样性受较低营养级寄主的上行控制效应调节。上述结果揭示了对中国亚热带森林地区独栖蜂及其寄生者多样性,有利于更好地保护野生独栖蜂资源,发挥其生态服务功能。  相似文献   
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