扣囊复膜孢酵母β-葡萄糖苷酶基因在毕赤酵母中的克隆与表达

利用PCR技术,从扣囊复膜孢酵母的总DNA中扩增得到β-葡萄糖苷酶（β-Glucosidase）基因 (BGL1),长度为2596 bp,连接到pGEMT载体上,用限制性内切酶切下目的基因,插入到巴斯德毕赤酵母表达载体pPIC9K中,使之位于α-因子信号肽下游,且与之同框, 构建成重组质粒pSHL9K。 通过电转化将重组质粒pSHL9K插入到Pichia pastoris GS115菌株染色体中,获得高效表达BGL1基因的毕赤酵母重组工程菌株。重组酶的最适温度为50℃,最适pH为5.4。培养基中β-葡萄糖苷酶活性最高可达47U/mL。     

头皮微生物多样性与去头屑活性成分研究进展

综述了头皮微生物多样性与去头屑活性成分国内外研究进展及现状,重点介绍了头皮葡萄球菌属、丙酸杆菌属和马拉色氏真菌属的定殖与头皮屑的关系,常用去头屑活性成分吡啶硫酮锌的功能及毒性,益生菌剂对头皮微生物的影响,并对去头屑洗发水功能因子的复配进行了展望。     

奶牛瘤胃微生物元基因组文库中脂肪酶的筛选与酶学性质

利用含有三油酸甘油酯的脂肪酶选择性筛选培养基,从奶牛瘤胃微生物元基因组文库15360个克隆中,筛选得到了18个脂肪酶阳性克隆,其插入片段大约为60kb,并且各个克隆的插入片段各不一样。利用p-NPP法对脂肪酶克隆的脂肪酶活性分析,表明均具有大小不等的脂肪酶活性。底物特异性分析表明Lipase6、Lipase7和Lipase8分别对C16底物(对硝基苯棕榈酸酯)、C12底物(对硝基苯月桂酸酯)和C16底物(对硝基苯棕榈酸酯)水解能力最强。Lipase6、Lipase7、Lipase8的脂肪酶最适pH为7.5;Lipase8的脂肪酶活性半衰期随反应温度的升高而缩短,70oC时能达到30min。本研究所筛选的脂肪酶具有不同的底物特异性和较好的热稳定性,这对于工业化生产具有一定的应用潜力。     

瘤胃木质纤维素降解菌及降解酶基因的研究进展

反刍动物瘤胃是公认的木质纤维素高效降解的天然反应器,对瘤胃微生物的研究已成为开发生物能源的热点领域之一。目前的研究手段已经从传统的依赖分离培养从瘤胃中获得木质纤维素降解菌,并对降解菌中的木质纤维素降解酶逐一分析,发展到通过基因组/元基因组学技术,直接从瘤胃中发现并获得大量新的木质纤维素降解酶基因/基因簇,进而探讨其降解的分子机理。已有的研究结果表明,瘤胃微生物降解木质纤维素的过程非常复杂,涉及大量不同种类的微生物及基因/基因簇,随着新分析技术的建立和完善,对这些微生物和基因的研究已取得了诸多进展。本论文综述了近期有关该方向的研究进展。     

西南印度洋深海热液羽流海水细菌的多样性

[目的]分析西南印度洋深海热液羽流细菌的多样性特点,为认识该特殊环境微生物对大洋生态系统的影响,以及获得特殊的微生物资源奠定基础.[方法]将西南印度洋深海热液羽流海水进行原位浓缩,对获得的1000倍浓缩海水样品进行富集培养和微生物纯培养 ;通过构建原始海水浓缩样品和富集培养物的16S rRNA基因克隆文库,结合纯培养获得的微生物菌株的16S rRNA基因,分析该样品的细菌多样性结构和特点.[结果]共获得104个16S rRNA基因,其中50个来自原始热液羽流浓缩海水样品,40个来自富集培养物,14个来自分离获得的纯培养,它们分属于γ-变形菌群(γ-Proteobacteria)(74个),α-变形菌群(α-Proteobacteria)(14个),β-变形菌群(β-Proteobacteria)(5个),拟杆菌群(Bacteroidetes)(4个),厚壁菌群(Firmicutes)(2个),浮霉状菌(Planctomycetes)(2个),疣微菌(Verrucomicrobia)(2个)以及放线菌(Actinobacteria)(1个),共29个不同的操作分类单元(Operational Taxonomic Units,OTUs).26个序列与已知微生物16S rRNA基因相似性低于97％,最低的只有86％.[结论]西南印度洋热液羽流存在较丰富的微生物多样性,以γ-Proteobacteria为优势类群,其次为α-Proteobacteria ;该环境中存在较多尚未获得分离培养的微生物新属种.     

牦牛瘤胃元基因组文库中木聚糖酶基因的分析

【目的】了解牦牛瘤胃微生物木聚糖酶多样性及其降解特征,为木聚糖降解提供新的基因资源。【方法】根据对已构建的瘤胃微生物元基因组细菌人工染色体(BAC)克隆文库高通量测序结果的注释,筛选其中编码木聚糖酶的基因并进行多样性分析;对其中一个木聚糖酶基因及其连锁的木糖苷酶基因进行克隆表达和酶学性质表征,分析其协同作用。【结果】共筛选到14个木聚糖酶基因,均编码GH10家族木聚糖酶,其氨基酸序列之间的相似性为20.5%-91.3%;其中7个木聚糖酶基因所在的不同的DNA片段(contig)上存在木糖苷酶基因,编码的木糖苷酶属于GH43或GH3糖苷水解酶家族。将其中一对连锁的木聚糖酶(Xyn32)和木糖苷酶基因(Xyl33)分别克隆、表达和纯化。纯化后的木聚糖酶比活为1.98 IU/mg,但不具有阿魏酸酯酶活性;木糖苷酶比活为0.07 U/mg,且具有α-阿拉伯呋喃糖苷酶活性。体外实验证明,木糖苷酶Xyl33对与之连锁的木聚糖酶Xyn32的木聚糖降解具有协同作用。     

扣囊复膜孢酵母β-葡萄糖苷酶基因在毕赤酵母中的克隆与表达

利用PCR技术,从扣囊复膜孢酵母的总DNA中扩增得到β-葡萄糖苷酶（β-Glucosidase）基因（BGL1）,长度为2596 bp,连接到pGEM-T载体上,用限制性内切酶切下目的基因,插入到巴斯德毕赤酵母表达载体pPIC9K中,使之位于α-因子信号肽下游,且与之同框,构建成重组质粒pSHL9K.通过电转化将重组质粒pSHL9K插入到Pichia pastoris GS115菌株染色体中,获得高效表达BGL1基因的毕赤酵母重组工程菌株.重组酶的最适温度为50℃,最适pH为5.4.培养基中β-葡萄糖苷酶活性最高可达47U/mL.     

瘤胃微生物元基因组来源的新的组成型启动子获取

【目的】自极端环境来源的微生物的基因组中筛选新型的可用于合成生物学底盘细胞设计的启动子元件。【方法】本研究以含有绿色荧光蛋白结构基因和核糖体结合位点的探针型质粒pUC18-GFP为载体,通过构建瘤胃微生物元基因组质粒文库,从文库中快速高效筛选具有启动子功能的DNA片段。并且通过基于神经网络的启动子预测分析,获得可能的启动子区域。以绿色荧光蛋白和施氏假单胞菌Pseudomonas stutzeri来源的麦芽四糖淀粉酶作为报告基因验证所获得的新启动子片段的功能。【结果】我们从约3750个转化子中筛选到22条具有组成型启动子功能的DNA片段。这些片段与NCBI数据库中已报道的基因序列同源性较低,启动效率高低不等。我们通过启动子预测和亚克隆的方法获得两条全新的启动子片段RFa1p2 (76 bp)和RFb4p (547 bp)。此新的组成型启动子可以在不添加任何诱导剂的情况下启动异源蛋白在大肠杆菌基因工程菌中高效表达。     

荷斯坦奶牛瘤胃微生物元基因组BAC文库的构建与分析

采用未培养技术和脉冲场电泳技术直接从瘤胃微生物提取到大小在2Mb左右混合微生物DNA,经HindⅢ不完全酶切获得50～100kbDNA片段,将其连接在pCC1BAC载体上,转化E.coliEPI300,得到瘤胃微生物BAC文库,经对文库的鉴定分析,该文库的平均插入片段54.5kb,空载体率小于2%,库容837Mb,共保存15360个克隆。通过对该文库进行部分酶活性筛选,获得具有淀粉酶活性的克隆16个;纤维素酶活性的克隆26个,而且能降解纤维素的克隆中25个呈现多酶活性。这些结果表明该文库具有重要研究价值。