高效严谨型大肠杆菌Targetron基因打靶系统的构建

构建高效严谨型大肠杆菌Targetron基因打靶系统。将来源于pET28a的T7-lac操纵子与来源于pSY6的Ⅱ型内含子组装构建大肠杆菌IPTG诱导型Targetron质粒系统。以lacZ基因为例,选择lacZ-635s和lacZ-1063a两个位点为靶位点,利用构建的IPTG诱导型Targetron系统进行基因打靶,通过分析诱导前和诱导后Ⅱ型内含子在靶位点的插入效率,验证大肠杆菌IPTG诱导型Targetron系统严谨性和打靶效率。最后,通过优化诱导剂浓度及诱导时间,建立高效严谨的诱导型大肠杆菌Targetron基因打靶系统。在没有IPTG诱导时,Ⅱ型内含子在两个位点均不能插入,打靶效率均为0;当加入0.5 mmol/L IPTG诱导45 min时,其在lacZ-635s位点的打靶效率提高到90.8±5.5%,在lacZ-1063a位点的打靶效率提高到92.6±2.4%。成功建立高效严谨型大肠杆菌Targetron基因打靶系统,旨为Ⅱ型内含子的机理研究及应用奠定基础。     

TaqMan-MGB 探针检测GSTP1外显子5SNP可行性研究

目的：评估TaqMan-MGB探针基因分型方法检测已知SNP的可行性,并与传统的PCR-RFLP方法比较。方法：高通量的TaqMan-MGB探针基因分型方法已被用来检测单核苷酸多态性（SNP）。在321倒样本中,同时用TaqMan-MGB探针基因分型方法和PCR—RFLP方法检测GSTP1外显子5SNP。结果：2种方法所得结果完全一致。野生型（AA）226例（70．4％）,杂合子（AG）92例（28．7％）,纯合突变型3例（O．9％）。结论：TaqMan-MGB探针基因分型方法是一种能快速、高度特异性、高度自动化检测SNP的方法。可用于大规模的基因分型。     

贵州从江侗族威宁彝族、荔波瑶族谷胱甘肽S-转移酶M l、Tl 和Pl 的基因多态性研究

目的：研究贵州从江侗族、威宁彝族、荔波瑶族的GSTs基因多态性。方法：在隔离自然人群中,采用多重等住基因特异聚合酶链反应方法分析GSTM1和GSTT1基因多态性,同时采用PCR-RFLP的方法和TaqMan-MGB探针基因分型方法分析GSTP1（A1578G）基因多态性。结果：贵州从江侗族、成宁彝族、荔波瑶族的GSTM1和GSTT1纯合缺失基因型频率分别为59．6％～71．2％、39．4％～72.5％。其GSTP1（A1578G）基因型频率分别为：野生型（AA）为63.3％～75％、杂合子（AG）为23.2％～35．8％、纯合突变型（GG）为0～1.9％。等位基因频率：A为81．2％～86．6％,G为13．4％～18.8％。结论：贵州从江侗族、威宁彝族、荔波瑶族的GSTM1纯合缺失基因型频率在民族间差异无统计学意义,GSTP1（A1578G）基因型频率和等住基因频率在民族间差异无统计学意义,且其等位基因频率均符合Hardy-Weinberg平衡,但其GSTT1纯合缺失基因型频率在民族间差异有统计学意义（P〈0．05）。     

嗜热II型内含子Tel3c/4c-RT结构域活性位点分析

【背景】嗜热Ⅱ型内含子是一类由内含子RNA和内含子编码蛋白(intron encoded protein,IEP)组成且在高温条件下能够在染色体上高频移动的反转录转座子,目前已被开发为高效基因打靶工具Thermotargetron,阐明其活性催化位点,对深入研究其“归巢”机制及开发新型遗传工具具有重要意义。【目的】筛选嗜热Ⅱ型内含子Tel3c/4c-RT结构域关键活性位点,并获得失活反转录功能的内含子编码蛋白突变体。【方法】先利用生物信息学技术分析并筛选可能影响Tel3c/4c-RT反转录功能的关键氨基酸位点;然后对筛选到的关键氨基酸位点进行定点突变,并以Thermotargetron质粒为基础构建失活反转录功能的突变型嗜热Ⅱ型内含子打靶系统;最后以大肠杆菌lacZ基因为例,通过蓝白斑计数分析突变型Thermotargetron系统的打靶效率,体内验证Tel3c/4c-RT结构域关键活性位点突变对嗜热Ⅱ型内含子打靶效率的影响。【结果】共筛选到15个可能影响反转录活性的氨基酸位点,包括D194、I195、S196、G197、C198、F199、Q241、G242、R274、Y275、A2...     

fliL基因显著影响艰难拟梭菌运动功能及产孢能力

鞭毛基底体相关FliL家族蛋白(flagellar basal body-associated FliL family protein,fliL)基因编码FliL蛋白,FliL是一种与鞭毛基体相结合的单跨膜蛋白。为研究艰难拟梭菌fliL基因功能,使用非等长同源臂偶联等位交换(allele-coupled exchange,ACE)方法成功构建了fliL基因缺失(ΔfliL)和回补(::fliL)突变株,研究突变菌株与野生型菌株(CD630)生长曲线、抗生素敏感性、pH耐受性、运动能力及产孢能力等表型的差异。结果显示,菌株ΔfliL生长速率及最大生物量均小于菌株CD630,::fliL回补菌株生长情况回复至野生型。与CD630菌株相比,ΔfliL对阿莫西林、氨苄青霉素、诺氟沙星的敏感性提高,对卡那霉素、四环素敏感性降低,::fliL抗生素敏感性部分回复至野生型水平。与CD630菌株相比,ΔfliL游泳运动能力显著降低,::fliL运动能力超越野生型菌株CD630。相比菌株CD630,菌株ΔfliL在pH值为5时耐受能力显著提高,在pH值为9时,耐受能力显著降低。除此之外,ΔfliL产孢能力较CD630显著降低,::fliL产孢能力部分恢复。以上结果表明,艰难拟梭菌fliL基因与其运动能力、抗生素敏感性、环境耐受能力和产孢能力密切相关,可能进一步影响艰难拟梭菌菌株的致病力。     

甘肃巴丹吉林沙漠细菌多样性及其产酶特性

为系统地探索甘肃巴丹吉林沙漠土壤中细菌多样性并评估其潜在的应用价值,采集6个代表性样点的沙漠土壤,运用高通量测序技术评估沙漠土壤细菌的群落结构和预测功能特征,同时选用5种培养基对其中细菌进行分离培养,并对代表性的菌株进行酶活性筛选。免培养结果显示,甘肃巴丹吉林沙漠土壤中的细菌分属于30门70纲155目227科343属,这些微生物主要参与碳氮硫等元素循环和有机物降解,此外还检测到1.5%的未知微生物。通过纯培养方法共获得368株细菌,归类于4门20目37科64属,其中24株属于潜在新分类单元,菌株中18.3%有淀粉酶活性,51.7%产蛋白酶以及55.5%有酯酶活性。结果表明甘肃巴丹吉林沙漠土壤中蕴藏着多样性较高、功能酶丰富的微生物资源,具有重要的研究意义和应用价值。     

新型隐球菌临床菌株中CNAG_01032基因的鉴定和功能研究

新型隐球菌是一种具有荚膜的重要临床致病真菌。本课题组在前期工作中发现CNAG_01032基因可能引起不同来源菌株的表型差异,本研究在此基础上以新型隐球菌临床来源菌株IFM56800（C1）、IFM56769（C2）为背景构建CNAG_01032基因敲除突变体,并检测突变株和野生型菌株经典毒力因子变化情况;使用API 20C AUX测试系统测试突变株和野生型菌株对19种糖的利用情况;使用尾静脉注射法感染BALB/c雌性小鼠进行致病性检测。结果显示：成功构建以临床株C1、C2为背景的CNAG-01032基因敲除突变株;突变株在37℃生长、黑色素产生与野生型菌株无显著差异,但荚膜厚度分别比C1、C2减少16.4%、18.2%;两基因敲除菌株均不能分解利用纤维二糖;致病性与野生型菌株无显著差异。新型隐球菌CNAG_01032基因可能参与临床来源菌株IFM56800、IFM56769的荚膜合成和纤维二糖的代谢。     

L1.LtrB内含子编码蛋白反转录结构域关键催化位点分析及功能验证

【目的】筛选影响Ll.LtrB内含子编码蛋白(Intron encoded protein,IEP)反转录功能的关键催化位点,并获得无反转录活性的IEP突变体。【方法】首先,利用NCBI数据库,通过序列比对及同源建模方法筛选影响IEP反转录功能的关键氨基酸催化位点;然后,对筛选获得的关键催化位点进行定点突变,同时以Targetron载体为模板,构建无反转录功能的突变型Targetron打靶系统;最后,以大肠杆菌lacZ基因为例,体内验证IEP突变体的功能及其对Ⅱ型内含子"归巢"效率的影响。【结果】筛选到C164和G214两个位点是影响内含子编码蛋白反转录功能的关键氨基酸残基,并获得C164K和G214W两个突变体。体内功能分析表明,此两个位点突变完全失活了Ⅱ型内含子的"归巢"功能。【结论】筛选并获得了失活反转录功能的Ll.LtrB内含子编码蛋白突变体,为深入研究Ⅱ型内含子的结构和"归巢"机理奠定了基础。     

基于mRNA-miRNA相互作用网络研究阿尔茨海默病机理

本研究基于表达谱数据系统分析了阿尔茨海默病中的差异表达基因;进一步的GO和KEGG富集分析研究了差异表达基因参与的生物学功能和生物学过程;最后通过mRNA-miRNA相互作用网络,挖掘了阿尔茨海默病中的关键基因和调控机理。研究表明,990个基因在阿尔茨海默病中差异表达(p-value≤0.01,|log FC|≥2),其中332个基因(33.5%)上调,658个基因(66.5%)下调。功能富集(GO)表明,差异基因参与了Regulation of macrophage activation、Myelin sheath和structural constituent of cytoskeleton等功能。KEGG通路富集分析表明,差异基因参与了,Synaptic vesicle cycle、PI3K-Akt signaling pathway、Nicotine addiction、Dopaminergic synapse和Retrograde endocannabinoid signaling等重要的生物学通路。最后,mRNA-miRNA相互作用网络鉴定了在阿尔茨海默病中6个关键的基因,包括TP53INP1、MET、MBNL3、CEBPB、GNAS和SMARCA4,其中TP53INP1和MET在前人的研究中有报道与阿尔茨海默病密切相关,MBNL3、CEBPB、GNAS和SMARCA4是新发现的一些基因。这些基因可能参与了阿尔茨海默病的发生和发展,可以作为其调控位点和药物靶点。     

CD630＿27900基因缺失显著降低艰难拟梭菌自溶速率、毒力及对酸和抗生素的耐受性

艰难拟梭菌(Clostridioidesdifficile)CD630＿27900基因位于slpA-cwp66基因座上,CD630＿27900基因属于假定的Lmbe家族的酶,但基因功能尚未明确。【目的】本研究通过构建艰难拟梭菌CD630＿27900基因敲除菌株,比较野生型菌株(CD630)与突变株表型差异,探讨CD630＿27900基因对艰难拟梭菌感染的影响。【方法】用非等长同源臂偶联等位交换(allele-coupled exchange, ACE)构建CD630＿27900基因缺失菌株与回补菌株。比较它们在生长曲线、自溶素(cwp19,Acd)基因表达、细胞毒力、主要毒素基因表达、抗生素及pH敏感性差异,以研究CD630＿27900基因的功能。【结果】成功构建△CD630＿27900突变菌株和::CD630＿27900回补菌株。菌株△CD630＿27900在衰亡期自溶速率显著低于菌株CD630,::CD630＿27900自溶速率恢复。实时荧光定量聚合酶链反应(real-timefluorescencequantitative polymerasechainreaction,RT-q...