多能硫杆菌RubisCO基因鉴定以及在大肠杆菌中的表达

多能硫杆菌(Thiobacillus versutus)是兼性化能自养细菌,在生理学和分类学上具有重要的地位,也是研究硫杆菌生理、生化、遗传学的理想材料。该菌通过卡尔文循环固定CO_2,其关键酶是1,5-二磷酸核酮糖羧化酶/加氧酶(简称RubisCO)。我们从多能硫杆菌中分离得到的RubisCO基因片段能够在大肠杆菌细胞中表达,说明自养细菌与异养细菌在基因表达方面是相似的。     

一种简单、快速制备与转化大肠杆菌受体细胞的方法

用TSB溶液取代常规的CaCl2溶液,制备大肠杆菌受体细胞。在菌体处于对数早期时离心收集细胞,用TSB缓冲液悬浮后,即可用于质粒DNA的转化。转化效率可达107～108转化子／μgDNA。     

多能硫杆菌RuhisCO墓因在大肠杆菌中表达产物分析

通过对多能硫杆菌RubiSCO的基因表达分析表明该基因能够在pBR322的P1启动子、pUC19的lac启动子以及pKK223-3的tac启动子的启动下,在大肠杆菌中表达,RubisCO基因片段在pUC19和pKK223-3载体上的表达活性较高。进一步对RubisCO基因表达产物进行了非变性聚丙烯酰胺凝胶电泳,检测到了RubisCO蛋白质带。     

多能硫杆菌RubisCO基因同源性分析

以氧化亚铁硫杆菌1,5—二磷酸核酮糖羧化酶/加氧酶(RubisCO)基因为探针,与氧化硫硫杆菌和多能硫杆菌的染色体DNA杂交。结果表明,氧化硫硫杆菌的染色体DNA能够与氧化亚铁硫杆菌RubisCO基因探针杂交。而多能硫杆菌不能与其杂交,然而却能够与球形红杆菌RubisCO基因探针杂交,同源性高。由于RubisCO在进化上的高度保守性,因此认为它们在RubisCO进化关系上应属于不同的类群。     

一种简单、快速制备与转化大肠杆菌受体细胞的方法

用TSB溶液取代常规的CaCl₂溶液,制备大肠杆菌受体细胞。在菌体处于对数早期时离心收集细胞,用TSB缓冲液悬浮后,即可用于质粒DNA的转化。转化效率可达10⁷～10⁸转化子／μgDNA。     

多能硫杆菌基因文库的构建以及Rubis CO基因的筛选

以pUC9质粒DNA作为载体,用PstⅠ酶切、碱性磷酸酯酶处理后,与PstⅠ部分酶切的多能硫杆菌染色体DNA3－10kbDNA片段连接,转化大肠杆菌JM83,在MacConkey培养基上筛选重组于,所得的重组子为6.5×10³,达到建库要求的理论值。进一步用光合细菌Rhodobactersphaeroides类型Ⅱ磷酸核酮糖羧化酶／加氧酶基因（rbcL－rbcS）为探针,从该库中筛选到了含有多能硫杆菌的1,5－二磷酸核酮糖羧化酶／加氧酶（RubisCO）基因片段的重组子     

多能硫杆菌RbisCO基因在大肠杆菌中表达产物分析

通过对多能硫杆菌ＲｕｂｉｓＣＯ的基因表达分析表明该基因能够在ｐＢＲ３２２的Ｐ１启动子、ｐｕＣ１９的ｌａｃ启动子以及ｐＫＫ２２３－３的ｔａｃ启动子的启动下,在大肠杆菌中表达,ＲｕｂｉｓＣＯ基因片段在ｐＵＣ１９和ｐＫＫ２２３－３载体上的表达活性较高。进一步对ＲｕｂｉｓＣＯ基因表达产物进行了非变性聚丙烯酰胺凝胶电泳,检测到了ＲｕｂｉｓＣＯ蛋白质带。