丙氨酸转氨酶修饰对大肠杆菌L-色氨酸合成的影响

探究大肠杆菌细胞内负责L-丙氨酸合成的转氨酶对菌株代谢及L-色氨酸合成的影响。运用Red重组技术分别对编码L-丙氨酸转氨酶的基因alaA、alaC和avtA进行敲除。通过摇瓶和50 L罐中探究其对L-色氨酸积累、L-丙氨酸代谢及菌体生长变化情况。结果显示,除3种L-丙氨酸转氨酶全部缺失的工程菌L-丙氨酸合成受阻、菌体生长受到较强抑制外,其它各任意一种或两种丙氨酸转氨酶缺失菌株的生长并未有较大差异,但色氨酸的合成变化显著。其中alaA和alaC双基因缺失的E.coli FS-T4工程菌,摇瓶发酵L-色氨酸产量达6.08 g/L,L-丙氨酸含量仅0.16 g/L,较出发菌株分别提高了26.7%和降低了91.0%。在50 L罐中E.coli FS-T4工程菌L-色氨酸产量最高可达41.9 g/L,糖酸转化率达20.5%,分别较出发菌株提高了13.8%和5.1%。转氨酶AlaA和AlaC的同时缺失,既可以满足细胞整体氨基酸池的需要,而且有利于减少杂酸的积累,使得更多的碳源流向L-色氨酸的合成。     

纳米银对果蝇化蛹、羽化、寿命及细胞凋亡和蛋白表达的影响

纳米银因具有强有效的抗菌作用而被广泛应用于医药领域,然而它存在潜在的生物毒性.本研究选取经典的模式生物黑腹果蝇,探究纳米银对生物体的毒性作用机理.测定不同浓度纳米银处理下的Oregon R、w1118、MTF突变体等品系的化蛹率、羽化时间、羽化率及寿命;用rpr-lacZ品系的lacZ活性测定不同纳米银浓度处理下翅成虫盘的细胞凋亡情况; 通过SDS-PAGE研究不同浓度纳米银浓度处理下MTF突变体中肠蛋白的表达差异,并利用质谱分析差异蛋白的氨基酸序列.结果显示: 纳米银处理浓度升高至200 μg·mL^-1及以上时,MTF突变体化蛹率和羽化率显著降低; 纳米银处理浓度升高至800 μg·mL^-1时,Oregon R和w1118化蛹率和羽化率显著降低,而化蛹时间和羽化时间与纳米银处理浓度无显著关系.不同浓度纳米银处理对Oregon R和w1118的寿命无影响,而200 μg·mL^-1纳米银显著降低MTF突变体平均寿命.随纳米银处理浓度升高,细胞凋亡也逐渐增多.SDS-PAGE及质谱分析表明,随纳米银浓度上升,质子泵ATP激酶、热激蛋白、糖代谢相关酶系等蛋白的表达量上升.本研究表明,高浓度的纳米银会促进细胞凋亡致使部分蛋白表达量发生改变,从而降低果蝇存活率,为后续进一步了解其毒性作用机理提供理论依据.     

黑腹果蝇white基因在H2O2影响下卷翅形成中的作用及机理

卷翅是果蝇遗传学上最常用的标记之一,但卷翅形成的具体机制还不清楚.过去的研究发现,理化刺激影响果蝇卷翅的形成.我们最近研究发现,H₂O₂处理不仅会影响果蝇的羽化率,还会使其出现卷翅现象.本研究通过改变H₂O₂浓度、果蝇培养温度和H₂O₂处理时间,探讨影响黑腹果蝇卷翅形成的具体因素,并对其超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-PX)活力进行检测,探讨H₂O₂对果蝇抗氧化能力的影响.结果表明: 果蝇的羽化率与H₂O₂浓度成反比.温度、H₂O₂浓度和H₂O₂处理时间的改变均会影响果蝇翅的卷曲程度和卷翅果蝇所占的比例.其中white基因突变果蝇对这3种条件反应最明显,mini-white(white基因回复突变)果蝇却可以拯救该表型,它的反应与野生型OR相似.H₂O₂对含Cy基因的果蝇卷翅的形成也有一定的影响,可以加大果蝇翅的卷曲程度.对SOD、CAT和GSH-PX活力检测发现,H₂O₂处理会使果蝇的抗氧化能力降低.实时荧光定量PCR检测发现,H₂O₂处理会导致果蝇基因表达量发生改变.黑腹果蝇卷翅形成是一个十分复杂的过程,H₂O₂可能作为某种信号分子或是间接影响某种因子参与黑腹果蝇的卷翅形成过程.该卷翅形成过程可能与Cy基因导致的果蝇卷翅过程是同一个信号途径,两者也可能是通过不同的模式进行调控的.     

黑腹果蝇white基因在H_2O_2影响下卷翅形成中的作用及机理

卷翅是果蝇遗传学上最常用的标记之一,但卷翅形成的具体机制还不清楚.过去的研究发现,理化刺激影响果蝇卷翅的形成.我们最近研究发现,H_2O_2处理不仅会影响果蝇的羽化率,还会使其出现卷翅现象.本研究通过改变H_2O_2浓度、果蝇培养温度和H_2O_2处理时间,探讨影响黑腹果蝇卷翅形成的具体因素,并对其超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-PX)活力进行检测,探讨H_2O_2对果蝇抗氧化能力的影响.结果表明:果蝇的羽化率与H_2O_2浓度成反比.温度、H_2O_2浓度和H_2O_2处理时间的改变均会影响果蝇翅的卷曲程度和卷翅果蝇所占的比例.其中white基因突变果蝇对这3种条件反应最明显,mini-white(white基因回复突变)果蝇却可以拯救该表型,它的反应与野生型OR相似.H_2O_2对含Cy基因的果蝇卷翅的形成也有一定的影响,可以加大果蝇翅的卷曲程度.对SOD、CAT和GSH-PX活力检测发现,H_2O_2处理会使果蝇的抗氧化能力降低.实时荧光定量PCR检测发现,H_2O_2处理会导致果蝇基因表达量发生改变.黑腹果蝇卷翅形成是一个十分复杂的过程,H_2O_2可能作为某种信号分子或是间接影响某种因子参与黑腹果蝇的卷翅形成过程.该卷翅形成过程可能与Cy基因导致的果蝇卷翅过程是同一个信号途径,两者也可能是通过不同的模式进行调控的.