与链霉菌发育分化有关的启动子——PTH4的调控研究

依赖于天蓝色链霉菌分化关键基因——whiG的发育调控启动子(P_TH4)所控制的下游基因被克隆了,用双脱氧链终止法进行了双链测序.结果表明在1597bp的DNA片段中含有一个完整的开读框架(ORF).在计算机的蛋白文库比较中未找到与该基因产物同源的已知蛋白,可能是一个新的蛋白产物.用基因破坏的策略初步研究了该基因的生物学功能,发现该基因的破坏影响了放线紫红素的产生,即与天蓝色链霉菌放线紫红素的生物合成有关.这进一步证明启动子——P_TH4在链霉菌分化中的多级调控作用.     

链霉菌分化调控启动子——PTH4和PTH270的体内转录研究

天蓝色链霉菌分化调控启动子P_TH4和P_TH270被分别亚克隆到链霉菌启动子探针载体pIJ4083后,构建的重组质粒被命名为pIJ4470和pIJ4471.当pIJ4470和pIJ4471转化天蓝色链霉菌的白色分化阻断突变株(C85,C70,C71,C17和C119)后,通过pIJ4083上儿茶酚加氧酶报告基因的表达可知启动子的活性.从构建的重组菌株中进行了总RNA的提取.用同位素标记P_TH4和P_TH270的5’-端制备成了探针,以不同来源的RNA为模板与制备的探针分别进行了DNA-RNA杂交.S1 mapping的结果表明,来自C85/pIJ4470,C85/pIJ4471,C70/pIJ4470,C70/pIJ4471及C17/pIJ4470,C17/pIJ4471菌株的RNA杂交后都给出了较强的阳性杂交信号,而来自C71/pIJ4470,C71/pIJ4471菌株的RNA杂交未出现阳性信号,来自C119/pIJ4470与C119/pIJ4471菌株的RNA杂交后有弱的信号.上述结果表明启动子P_TH4和P_TH270的转录依赖于链霉菌分化关键基因whiG,部分依赖于分化基因whiH,而不依赖于分化基因whiA,whiB及whiI.     

链霉菌启动子的研究Ⅰ.灰色链霉菌启动子在大肠杆菌中的克隆和表达

灰色链霉菌(streptomyces griseus)No.45是链霉素产生菌,用于工业规模的链霉素生产,其启动子结构及基因表达的调控尚未揭示。本文报道了S.riseus启动子在大肠杆菌(Escherichia coil)中的克隆和表达,证实了S.griseus中也存在E.coli类型的启动子。我们已将S.griseus DNA的PstⅠ、BglⅡ酶切片段克隆到启动子探测质粒pGA46上,在大肠杆菌中表达四环素抗性基因启动子的功能。S.griseus DNA的Hin dⅢ酶切片段也已经克隆到另一个启动子探测质粒pPV33-H上,在E.coli中表达四环素抗性基因启动子的功能。为了进一步验证和分析,将重组质粒和载体以限制性内切酶酶切,从电泳图谱中可以重新找到共同的载体区带。以DNA分子杂交的方法进行DNA同源性分析,结果表明载体pGA46或pPV33-H和S.griseus DNA没有可察觉的杂交区带,而重组质粒和S.griseus DNA及载体均有明显的杂交区带。这说明重组质粒中的外源插入序列确是来自S.griseus,这些DNA片段携带了四环素抗性基因的启动子。为了进一步分析启动子功能区域的结构,已将重组质粒No.8中4.24kb的S.griseus插入序列缩短到1.89kb。插入序列的继续缩小正在进行中。     

灰色链霉菌中存在质粒及其和链霉素生物合成的关系

灰色链霉菌 No 45-706 (Val-)经36℃处理后,100％的菌落都不能形成气生菌丝,在28℃经多次传代培养,气生菌丝生长受抑制的突变株的出现最终频率为9．0％,而同时氨基酸缺陷型(Val-)回复突变率是6．63×10-6。高温突变株No 45-3 (bald)经自发和NTG诱发突变,均未得到气生菌丝回复生长的菌落,但当用NTG处理菌株No 45—706(Val-)时,却得到了1.26×10-6的缬氨酸营养缺陷回复突变率。     

链霉素产生菌——灰色链霉菌质粒的分离和电镜观察

本工作首次从具有临床应用价值的抗菌素产生菌——灰色链霉菌中分离得到质粒DNA(SGP1),并经电镜观察证实。用琼脂糖凝胶电泳分析,初步证明灰色链霉菌和天蓝色链霉菌质粒DNA分子大小相似,限制性内切酶Eco R1对灰色链霉菌质粒DNA可能只有一个切口。电镜观察表明灰色链霉菌质粒DNA具有共价闭合超盘旋环状和开放形环状两种构型,根据经验公式计算,灰色链霉菌质粒DNA分子量为1．9x107道尔顿左右。经紫外分光光度计测定灰色链霉菌质粒DNA解链温度(Tm值)为80．8u℃ G—C克分子百分数为76．8％。我们所获得的灰色链霉菌质粒DNA(SGP1)是否即是前文报道的[10]经高温消除,并与链霉素生物合成有关的质粒,则尚待进一步证实。     

链霉素产生菌——灰色链霉菌质粒的分离和电镜观察

链霉素产生菌——灰色链霉菌(Streptomyces griseus)No.45经36℃处理后,获得了气生菌丝生长受抑制的突变体,这些高温突变体全部丧失了合成链霉素的能力。从遗传学上验证表明:灰色链霉菌中分离得到质粒DNA(SGPI),并用电镜进行了观察证实。     

细菌和放线菌质粒DNA的分离

到目前为止,所发现的细菌和放线菌的质粒DNA都是共价闭合超盘旋的环状结构。它的碱基组成与染色体DNA不同,分子量较染色体DNA小得多,有的质粒可以通过接合作用有效地转移到受体细胞中去。常利用质粒的这些特性来分离它们。现将几种分离质粒的方法介绍如下。     

圈卷产色链霉菌分化及其特性的研究

链霉菌分化的分子生物学研究是一个饶有兴趣并富有挑战性的世界前沿研究课题.在原核生物的分化研究中,主要以枯草杆菌(Bacillus subtilis)作为模式系统,但枯草杆菌的生命周期尤其是分化过程远比链霉菌简单,不象链霉菌有基质菌丝、气生菌丝、菌丝螺旋和孢子分隔那样的发育分化过程[1].在真核生物中也有分化研究的报道,如构巢曲霉、酵母等.由于真核生物的基因结构比原核生物复杂得多,弄清分化中基因调控的关系就更加困难.因此,选用链霉菌作分化研究的材料有其独一无二的优越性.国际上有关链霉菌的分子生物学研究,近年来主要以链霉菌的抗生素生物合成基因和链霉菌的分化基因两个大的方面作为研究的热点和主攻方向,并展开了一些开拓性的研究.     

灰色链霉菌启动子活性片段在大肠杆菌中的亚克隆及其序列分析

通过对重组质粒No.8-1的亚克隆,灰色链霉菌插入到大肠杆菌载体质粒中的序列已缩小到410bp,仍具有启动子功能。序列分析表明,启动子活性片段的G C碱基组成为50.5%。内含链霉菌启动子区域常有的正向重复序列;有1个Alul位点,1个Clal位点,2个Mbol位点,3个Nla Ⅲ位点,1个Pvu Ⅱ位点;具有类似于E.coli启动子的保守序列-10区和-35区,两者间隔18bp;在相应位置上分别有一段序列与E.coli的SD序列和在苄铅青链霉菌的SEP(Streptomyces-E.coil-type promoter)序列中存在的保守序列具有一定的相似性。     

玫瑰红链霉菌336质粒（pSR336）DNA的分离及特性研究

从葡萄糖异构酶产生菌──玫瑰红链霉菌３３６中分离得到质粒ｐＳＲ３３６。经电泳检测和电镜观察证实,存在共价闭合超螺旋和开环两种分子构型,分子量约为６．３５ｋｂ,拷贝数约为１３０。采用高温（４０℃）,吖啶橙、溴化乙锭和ＳＤＳ等物理、化学因素消除ｐＳＲ３３６,均未获得质粒消除株,表明ｐＳＲ３３６质粒是非常稳定的。用变铅青链霉菌ＴＫ２１作受体,进行平皿杂交以检测ｐＳＲ３３６的接合转移能力,未观察到麻点（ｐｏｃｋ）的形成。用ＨｉｎｄⅢ分别酶切ｐＳＲ３３６和ｐＩＪ４８６,连接得到一个嵌合质粒ｐＩＲ３０,检测玫瑰红链霉