海洋浮游藻类无机碳利用机理的研究

为了认识海洋浮游藻类在碳充足和碳受限条件下对水体中溶解无机碳(DIC)的利用方式与可能机理,对13种海洋浮游藻类在不同pH和CO2浓度及不同DIC条件下细胞外碳酸酐酶(CA)的活性进行了分析测定.结果显示:13种藻中,只有Amphidinium carterae和Prorocentrum minimum在碳充足条件下具细胞外CA活性.Melosira sp.、Phaeodactylum tricornutum、Skeletonema costatum、Thalassiosira rotula、Emiliania huxleyi和Pleurochrysis carterae则在碳受限条件下才具细胞外CA活性.Chaetoceros compressus、Glenodinium foliaceum、Coccolithus pelagicus、 Gephrocapsa oceanica和Heterosigma akashiwo即使在碳受限条件下也未检测到细胞外CA活性.应用封闭系统中pH漂移技术和阴离子交换抑制剂4′4′-diisothiocyanatostilbene-2,2-disulfonic acid (DIDS)等的研究表明,Coc. pelagicus和G. oceanica可通过阴离子交换机制进行HCO-3的直接利用.H. akashiwo没有潜在的HCO-3直接利用或细胞外CA催化的HCO-3利用.     

可培养海绵共附生微生物的PKS基因筛选

利用PCR技术对21株分离自我国南海澳大利亚厚皮海绵的放线菌及9株分离自贪婪倔海绵的芽孢杆菌进行了聚酮合酶(PKS)基因筛选。从芽孢杆菌C89中获得了一条669bp片段,BLAST比对结果表明该基因对应的氨基酸序列和枯草芽孢杆菌I型聚酮合成酶基因(PKS)KS域的相似性达96%。通过系统发育分析推测芽孢杆菌C89PKS基因属于trans-AT型。首次证明了贪婪倔海绵共附生微生物中存在PKS基因,这为海绵活性物质的微生物来源假说提供了证据;同时也为可以产生聚酮类化合物的微生物筛选以及聚酮类化合物的发酵制备奠定了基础。     

海洋浮游藻类无机碳利用机理的研究

为了认识海洋浮游藻类在碳充足和碳受限条件下对水体中溶解无机碳 (DIC)的利用方式与可能机理 ,对 13种海洋浮游藻类在不同pH和CO2 浓度及不同DIC条件下细胞外碳酸酐酶 (CA)的活性进行了分析测定。结果显示 :13种藻中 ,只有Amphidiniumcarterae和Prorocentrumminimum在碳充足条件下具细胞外CA活性。Melosirasp .、Phaeodactylumtricornutum、Skeletonemacostatum、Thalassiosirarotula、Emilianiahuxleyi和Pleurochrysiscarterae则在碳受限条件下才具细胞外CA活性。Chaetoceroscompressus、Glenodiniumfoliaceum、Coccolithuspelagicus、Gephrocapsaoceanica和Heterosigmaakashiwo即使在碳受限条件下也未检测到细胞外CA活性。应用封闭系统中pH漂移技术和阴离子交换抑制剂 4′4′ diisothiocyanatostilbene_2 ,2_disulfonicacid (DIDS)等的研究表明 ,Coc.pelagicus和G .oceanica可通过阴离子交换机制进行HCO-3 的直接利用。H .akashiwo没有潜在的HCO-3 直接利用或细胞外CA催化的HCO-3 利用     

嗜热古菌Sulfolobus acidocaldarius核酸内切酶V的重组表达与酶学特征

[目的] 表达纯化嗜酸嗜热硫化叶菌（Sulfolobus acidocaldarius）的核酸内切酶V （Saci_0544）,对其核酸内切酶活性及酶学特征进行探究。[方法] 将Sulfolobus acidocaldarius核酸内切酶V （SacEndoV）在大肠杆菌中进行重组表达,经亲和层析纯化得到目标蛋白;利用带有不同类型损伤的寡核苷酸作为底物,结合变性聚丙烯酰胺凝胶电泳技术,鉴定SacEndoV对相应损伤寡核苷酸底物的剪切活性。[结果] SacEndoV特异性剪切含脱氧肌苷（Deoxyinosine）的损伤DNA底物,明显偏好单链DNA底物。SacEndoV在70-95℃温度范围内酶活性高,酶活性依赖于二价金属离子,Mg²⁺为最佳辅助离子,其最佳反应pH为7.5-8.0,高于200 mmol/L的NaCl会明显抑制其剪切活性。损伤DNA中脱氧肌苷3''端相邻的脱氧核糖核苷酸的结构完整性对于SacEndoV识别并剪切相应底物具有重要影响,脱氧肌苷3''端无碱基位点的存在使得SacEndoV不能够切断损伤DNA。此外,经测定SacEndoV对于含肌苷的损伤RNA底物具有剪切活性。[结论] 本研究证实SacEndoV是一种典型的核酸内切酶V,对含脱氧肌苷的损伤DNA具有特异性的内切酶活性,推测其在Sulfolobus acidocaldarius体内参与脱氧肌苷的切除修复。     

海洋浮游藻类细胞质膜氧化还原活性与细胞外CA活性的关系

海洋浮游藻类除通过吸收和释放分子与离子来改变其环境的化学成分外,还可通过细胞外表面一些酶的作用引起质膜外化学物质变化。在这方面,海洋浮游藻类一个主要的细胞外表面酶-碳酸酐酶(CA),在经胰蛋白酶处理从细胞质膜上释放出来后,仍保留其催化活性。当细胞外表面CA(简称细胞外CA)具活性时,可催化质膜外HCO_3~-与CO_2的相互转化,为Rubisco(磷酸核酮糖羧化酶)提供一稳定的CO_2流量环境,以维持正常的光合作用。     

海洋浮游藻类细胞质膜氧化还原活性与细胞外CA活性的关系（简报）

Exofacial ferricyanide reduction at the plasma membrane of intact cells, and the link between plasma membrane redox activity, inorganic carbon status of the cells and extracellular carbonic anhydrase (CAext) activity were assayed using 10 marine phytoplankton species. In species Chaetocceros compressus, Cocolithus pelagicus and Gephyrocapsa ocetanica with no extracellular CA activity under carbon-limited or carbon-replete conditions, barely detectable ferricyanide reduction was observed. Species Skeletonema costatum, Melosira sp., Thalassiosira rotula, Thalassiosira weisflogi and Pleurochrysis carterae in which extracellular CA activity was only detected under carbon-limited conditions showed high rates of exofacial ferricyanide reduction. Western blotting and immunolocalization showed the presence of enzyme protein under carbon-limited and replete conditions at the cell surface, even though the CA activity could only detected when inorganic carbon was limiting, which suggests that the development of extracellular CA in response to carbon limitation is an activation of a preexisting protein rather than de novo synthesis. The results suggest that inorganic carbon limitation in the light increases plasma membrane redox activity and promotes proton extrusion, which result in the protonation and activation of the extracellular CA.     

基于皱皮软海绵宏基因组的PKS基因筛选的研究

提取皱皮软海绵及其共附生微生物的宏基因组总DNA,使用聚酮合酶(PKS)基因的酮酰合酶(KS)域引物PCR扩增PKS基因片段获得一条671bp的片段,以pUCm-T vector为载体将该基因片段克隆到大肠杆菌中,从阳性克隆中分离出PKS基因片段,测序推导出氨基酸序列。通过BLAST比对发现此氨基酸序列与红细菌目的Rhodobacterales bacterium PKS基因KS域的氨基酸序列有96%的同源性。通过基于氨基酸序列的系统发育分析,推测此筛选得到的PKS基因属于trans-AT型。本文首次证实了皱皮软海绵中存在细菌来源的PKS基因。