集胞藻PCC6803高效基因表达平台的构建与评价

针对蓝细菌代谢工程改造的需求,成功构建了可以在模式蓝细菌菌株集胞藻PCC6803中高效表达外源基因的3个基因组整合表达平台,以及1个可以在多株蓝细菌中表达的广宿主穿梭表达平台。该表达平台通过选用集胞藻PCC6803中1,5-二磷酸核酮糖缩化酶/氧化酶的启动子驱动外源基因的表达,应用“SD-AUG”翻译融合的策略提高外源蛋白翻译效率,以及加入终止子序列Trbc以提高转录终止效率,实现了对外源基因的高效表达。利用lacZ作为报告基因,检测了所构建表达平台pFQ20在集胞藻中的基因表达效率,结果显示β-半乳糖苷酶的活性为109 Miller。同时,基于pFQ20表达平台在集胞藻PCC6803中表达了来自大肠杆菌的硫酯酶基因tesA’,蛋白印迹实验结果显示了硫酯酶的成功表达。该表达平台为在蓝细菌中开展遗传研究及基因工程改造提供了有用的遗传工具,其构建策略为在蓝细菌中构建高效稳定的外源基因表达元件提供了借鉴。     

基于糖原代谢调控的蓝细菌光合细胞工厂优化研究进展

蓝细菌是重要的光合自养微生物,也是最具潜力的光合微生物底盘之一,被广泛应用于光驱固碳细胞工厂的开发。糖原是蓝细菌最重要的天然碳汇物质,糖原代谢对蓝细菌光合碳流的分配和调控具有重要意义。为了优化蓝细菌光合细胞工厂的合成效能,驱动更多的光合碳流重定向至目标代谢产物的合成,已经有多种策略和方法被成功开发用于调控蓝细菌的糖原代谢和糖原含量。然而,作为具有全局效应的重要碳汇机制,针对糖原代谢的调控往往对蓝细菌底盘藻株的光合生理和代谢网络造成复杂的影响,在不同光合细胞工厂合成效能优化上取得的效果也不尽相同。文中梳理了蓝细菌糖原代谢工程的最新进展,对糖原代谢调控造成的生理、代谢影响进行了介绍和分析,进而对通过糖原代谢调控来优化光合细胞工厂效能的研究前景进行了展望。     

液相质谱联用的代谢组方法优化及其在蓝细菌分析中的应用

为了准确鉴定光合蓝细菌中的各种代谢物,需要对基于液相色谱–质谱联用仪(LC-MS)的代谢组学分析方法进行有针对性的优化。本研究选取了24种涉及中心碳代谢和能量代谢的代谢物作为LC-MS的检测目标,获得了每个代谢物的最适色谱分离条件和质谱参数;同时以光合蓝细菌Synechocystis sp.PCC6803为主要对象,针对性地优化了样品前处理条件,结果显示适当延长梯度洗脱顺序表的时间并将流速设为0.2 m L/min可以得到最佳的分离效果,同时选择80%(V/V)甲醇(-80?C)作为代谢物萃取剂。分析结果证明这一代谢组分析技术可以成功地应用到光合蓝细菌的研究中。     

悬浮培养发状念珠蓝细菌对盐碱胁迫的生理应答研究北大核心CSCD

天然发状念珠蓝细菌是荒漠化土壤中的"先锋生物",具有极强的耐旱、耐碱、耐高温等能力。本研究旨在揭示悬浮培养发状念珠蓝细菌的抗盐碱能力,为发状念珠蓝细菌的人工培养提供基础。25℃,80μmol/(m2·s)光照下,BG-11培养液培养发状念珠蓝细菌,利用不同浓度(0、60、120、180、240 mmol/L)混合的Na2SO4和Na2CO3胁迫发状念珠蓝细菌细胞,处理时间分别为24 h和72 h,测定其质膜透性、超氧化物歧化酶活性、丙二醛、脯氨酸、可溶性蛋白以及可溶性多糖含量,分析发状念珠蓝细菌细胞对盐碱胁迫的响应。盐碱胁迫下,随着胁迫程度的加重,发状念珠蓝细菌细胞的质膜相对透性增加,丙二醛含量上升;超氧化物歧化酶活性和脯氨酸含量先上升后下降;可溶性蛋白含量逐渐下降;可溶性多糖含量不断升高。悬浮培养的发状念珠蓝细菌细胞对盐碱胁迫产生结构和生理的应激响应,增强了发状念珠蓝细菌抗盐碱能力。     

从塔北隆起奥陶纪钙藻化石探讨奥陶纪的古环境

塔里木盆地塔北隆起轮南46井、英买1、2井奥陶纪石灰岩内含有大量的钙藻化石、蓝细菌以及疑难微体化石。这些钻井岩芯均在深达5000-6200m的地下深部取得。钙藻主要为绿藻类的Dasyporella,Ver‘miporella,Moniliporella以及?Plexa;红藻类的管孔藻类Solenoporaceans;钙化蓝细菌则有Girvanella,Botomaella,?Subtifloria等;疑难微体化石有Bevocastria,Nuia,Rothpletzella。这些钙藻生活于热带或亚热带正常盐度的浅海水内,其水深不到20m。世界各地的奥陶纪Vermiporella均位于古赤道的两侧,这表明它们是在气候炎热、温暖海水中生活的一类海洋藻类。Girvanella以藻灰结核和内碎屑最为常见,某些球粒可能代表Girvanella破碎后形成的单管或小棒。塔里木盆地钙藻植物群相似于哈萨克斯坦、波罗的海周围地区以及北美同时代植物群,这表明这些钙藻和蓝细菌化石具有遍布于全球的性质。塔北隆起早、中奥陶世沉积属于典型的碳酸盐岩台地相沉积。到晚奥陶世时,碳酸盐岩沉积被浅水陆棚沉积所取代,以陆源碎屑岩为主,夹少量的碳酸盐岩。     

蓝细菌毒素研究进展

蓝细菌毒素是水华中有毒蓝细菌产生的体内次生代谢产物 ,根据其毒性可分为肝毒素和神经毒素 ,是强烈的癌促进剂。蓝细菌裂解后释放蓝细菌毒素 ,污染饮用水源 ,危害人类的健康。阐述蓝细菌毒素的种类、性质、制备、检测 ,以及从饮用水中去除蓝细菌毒素的方法。     

蓝细菌光敏色素的分子结构、生物合成和可逆光致变色效应

蓝细菌光敏色素(CBCRs)是蓝细菌中感受光的重要光受体,能够响应从紫外光到红外光范围内的光信号,进而影响蓝细菌的光化学行为。蓝细菌光敏色素通过N-末端GAF(cGMP phosphodiesterase,adenylyl cyclase and FhlA domain)结构域中保守性半胱氨酸共价结合藻胆色素,形成具有感光生理功能的色素蛋白质。本文重点在分子水平上综述了蓝细菌光敏色素的分子结构、生物合成和可逆光致变色效应机理,并基于最新的研究进展,就蓝细菌光敏色素今后的研究方向进行了展望。     

具异型胞蓝细菌Anabaena sp.PCC7120质膜和类囊体膜的分离纯化(英文)

利用水溶性多聚体双相法分离蓝细菌Anabaenasp .PCC 712 0质膜和类囊体膜两种膜系统。吸收光谱分析表明 ,质膜相和类囊体膜相的主要色素分别为类胡萝卜素和叶绿素。SDS_凝胶电泳显示这两种膜系统蛋白组成有很大差别。这种分离方法容易操作 ,对研究蓝细菌的膜蛋白和膜脂非常有用。     

编码Synechococcus sp. PCC 7002 FNR 中FNR区的基因克隆及其在大肠杆菌中的表达

用ＰＣＲ的方法克隆出了编码蓝细菌Ｓｙｎｅｃｈｏｃｏｃｃｕｓｓｐ．ＰＣＣ７００２ＦＮＲ中ＦＮＲ区的基因ｐｅｔＨＬ,克隆到达载体ｐＥＴ３ａ上,转化大肠杆菌ＢＬ２１（ＤＥ３）后实现了大量表达。重组ＦＮＲ区（ｒＦＮＲＤ）经ＤＥＡＥＳｅｐｈｄｅｘＡ５０离子交换层析及ＳｅｐｈａｄｅｘＧ１００凝胶层析得到大量的电泳均一的ｒＦＮＲＤ。Ｎ末端氨基酸序列分析表明,表达产物确为ｐｅｔＨＬ所编码。且起始Ｍｅｔ翻译后未被除去。ｒＦＮＲＤ与ｒＦＮＲ的吸收光谱相同,其黄递酶活性的最适ｐＨ和最适温度也相同。ｒＦＮＲＤ能在体外催化电子从Ｐ７００到ＮＡＤＰ＋的传递