核糖体蛋白质的翻译特异性——遗传密码翻译装置对信使RNA的选择性

分子遗传学泰斗J.D.Watson于1957年首先对核糖体进行系统的研究。其后经许多科学家的共同努力,核糖体的结构已经基本研究清楚。然而对核糖体蛋白质的确切功能,却仍然一无所知。1979年以来,本实验室主要从事分离核糖体蛋白质突变体,研究核糖体蛋白质突变对基因表达的影响。发现在S12突变体中,碱性蛋白酶活性下降,而中性蛋白酶活性正常。到目前为止,我们分离鉴定了的枯草杆菌核糖体蛋白质突变体总数居世界首位。我们研究了核糖体蛋白质突变对噬菌体基因组表达的影响。发现在S12的依赖链霉素突变体中,噬菌体(?)105裂解量下降;蛋白质合成受阻;而RNA和DNA合成正常。测定了噬菌体(?)29在27种共44株核糖体蛋白质突变体中的成斑率。在多数突变体中,成斑率下降,最低达10~(-6);少数升高,最高达三倍;还有一些升降都不明显。大肠杆菌C600的S12发生依赖链霉素突变,λ噬菌体的成斑率和相对产量大大降低,而T4和T7的成斑率正常。大肠杆菌1.1485(λcI857)的S12发生依赖链霉素突变,λcI857的诱导释放量大大降低,而T4的成斑率反有所增加。在大肠杆菌A19野生型菌株中,λ噬菌体的N基因表达正常;核糖体蛋白质S10,S16,S19,S20和L3发生突变,能抑制N基因表达;L21 L25,L24突变,N基因不能表达;L27突变,促进N基因表达;S8,L6,L7/L12,L     

枯草杆菌(Bacillus subtilis)链霉素座位的自发突变

枯草杆菌(Bacillus subtilis)ATCC 6633 ET(原养型,对链霉素敏感)当涂布在含有链霉素40微克／毫升的肉汤洋菜培养基上,存活率降低到10-9左右。在存活的细菌中,90％以上、甚至全部都是依赖链霉素突变体,抗链霉素突变体只占10％以下。依赖链霉素突变体与抗链霉素突变体菌落形态不同。依赖链霉素突变体在Burkholder的基本培养基上,须补加1000微克谷氨酸／毫升,才能生长。傍徨测验的结果表明依赖链霉素突变体是由于原敏感菌在接触链霉素以前发生突变而产生的。突变频率因链霉素剂量不同而异,并且随着培养时问的不同而作规律性的变化。用重新滁布的方法进行的实验表明,依赖链霉素突变体在绝对不接触链霉素的情况下,似乎也有进行细胞分裂的可能。依赖链霉素突变体可发生回复突变。回复突变的频率约为10—。回复体的表型与原敏戚菌相同。将回复体涂布在合有链霉素的培养基上,可分离到二级突变体。=级突变的频率较一级突变的频率约高一百倍。=级突变体为部分依赖链霉素突变体。以回复体作为给体或受体与野生型进行转化的实验结果汪明,在回复体中仍包含着依赖链霉素突变,故回复突变系由于另一座位发生抑制突变而产生。     

枯草杆菌核糖体蛋白质突变对碱性蛋白酶基因表达的影响

用枯草杆菌体外转录-翻译偶联系统检测13种19株枯草杆菌核糖体蛋白质突变对碱性蛋白酶基因表达的影响,发现10种13株核糖体蛋白质突变能影响碱性蛋白酶基因的表达。其中依赖链霉素突变核糖体几乎不能翻译碱性蛋白酶mRNA。依赖链霉素突变在翻译层次抑制碱性蛋白酶基因的表达,但对中性蛋白酶基因的表达没有影响。在碱性蛋白酶mRNA翻译起始区有一个复合二级结构,用体外突变方法破坏其中一个,翻译效率提高8.2倍。依赖链霉素突变和抗链霉素突变核糖体的高级结构不同,与碱性蛋白酶mRNA 5'端片段的亲合力也有差异。由于碱性蛋白酶mRNA翻译起始区的复合二级结构和低起始强度以及依赖链霉素突变核糖体高级结构的改变,使依赖链霉素突变核糖体不能翻译碱性蛋白酶mRNA。     

基因表达在翻译层次的调节

基因表达分转录、翻译两个层次。基因表达的调节以转录层次为主,因为这是最经济的办法。翻译层次的调节是转录调节的补充,使基因表达的程度更适应于外界条件的变化。在原核生物中,翻译调节主要表现为翻译起始调节。起始调节有以下几种方式。第一,模板起始区的“强度”不同。有些mRNA起始区的共有序列化比较符合规范,能和16SrRNA3′端迅速结合,并形成较稳定的起始复合物,这是由起始区一级结构的差异导致的翻译控     

枯草杆菌ATCC 6633菌株链霉素位点的特点

本实验室以前研究尿嚓咤和／或次黄of吟 作为DNA遗传密码的编码字母，要求一种显 性突变来进行实验，结果发现枯草杆菌ATCC 6633的依赖链霉素突变可以满足实验的要 求^[1]。以后曾多次企图从枯草杆菌可转化菌株 168和Ki-2中分离依赖链霉素突变体（(Str D), 迄未成功。在研究ATCC 6633链霉素位点自 发突变的过程中，观察到一些特点，简述如下：     

枯草杆菌(Bacillus subtilis)转化的研究I．受体菌株的筛选

混合两个枯草杆菌抗链霉素突变体的核酸,对149株枯草杆菌进行转化试验,筛选到Ki-2为一可转化的受体菌株。用紫外线诱变,从Ki-2获得的9个营养缺陷型其中包括尿嘧啶、异亮氨酸、褓氨酸、苏氨酸、撷氨酸加异亮氢酸、苏氧酸加蛋氦酸、辙氨酸加亮氨酸加异亮氨酸、苏氨酸加异亮氨酸加檄氨酸、苏氨酸加亮氧酰加异亮氨酸加颛氯酸的缺陷型各一个,都可进行转化。以单独核酸分刖进行转化试验表明,四个抗链霉素突变体中,有一个不能作耠体。观察了有转化活性的DNA与无转化活性的DNA按不同比例混合后对转化作用的影响。讨论了用混合不同耠体核酸从大量菌株中簖选受体菌株的方法。     

枯草杆菌复制始区主要核糖体蛋白质基因群中两个新突变的遗传研究

我们分离到19株螺旋霉素抗性(spi~R)突变体和49株核糖霉素抗性(Rib~R)突变体。其中有5株带有改变的核糖体蛋白质,这些蛋白质是:S4,S5,L18,L23和L13,它们的改变同抗菌素抗性表型没有因果关系。遗传定位spi和rib在主要核糖体蛋白质基因群中,基因排列的顺序是:cysA—rib—rpsL—spi—ts-5—rpsC—rpsE—ts。L23蛋白质基因也在rpsL—rpsC区,L18蛋白质基因不在这一区域内。带有L18蛋白质基因突变的SP4菌株的大分子合成速率都比对照菌株低,而仅带有L23蛋白质基因突变的TDL23菌株,RNA合成速率降低,蛋白质合成速率与对照菌株相差不大,这是TDL23的mRNA合成蛋白质能力提高的结果。     

枯草杆菌依赖链霉素、抗链霉素突变体及其核糖体蛋白质

从枯草杆菌分离到依赖链霉素和抗链霉素突变体,并且对这两种突变体作了遗传学图。通过三因子转化实验把str标定在cysA 14和cry之间。把ATCC6633菌株的图距和168菌株的图距加以比较,可知ATCC 6633菌株的Str~d和Str~s突变都发生在str位点上,而ATCC 6633的str相当于168菌株的strA。用双向聚丙烯酰胺凝胶电泳的方法分析了依赖链霉素、抗链霉素突变体和野生型的核糖体蛋白质,未曾见到三者S12蛋白质的电泳图谱有明显的差异。     

Mechanism of regulating the expression of λN gene by ribosomal protein at translational level

Ｔｒａｎｓｃｒｉｐｔｉｏｎａｎｄｔｒａｎｓｌａｔｉｏｎａｒｅｔｗｏｓｔｅｐｓｏｆｇｅｎｅｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ.Ｔｒａｎｓｃｒｉｐｔｉｏｎ,ａｓａｃｏｎｔｒｏｌｓｔｅｐ,ｉｓａｍａｊｏｒａｓｐｅｃｔｉｎｒｅｇｕｌａｔｉｏｎｏｆｇｅｎｅｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ.Ｈｏｗｅｖｅｒ,ｔｈｅｒｅａｒｅａｎｕｍｂｅｒｏｆｅｘａｍｐｌｅｓｏｆｔｒａｎｓｌａｔｉｏｎａｌｃｏｎｔｒｏｌ.ＴｈｅｓｅｑｕｅｎｃｅｏｆＴＩＲ(ｔｒａｎｓｌａｔｉｏｎａｌｉｎｉｔｉａｔｉｏｎｒｅｇｉｏｎ)ｏｎｍＲＮＡｃａｎａｆｆｅｃｔｔｈｅｅｆｆｉｃｉ…     

利用枯草杆菌碱性蛋白酶E基因的信号顺序构建分泌表达载体

本文利用枯草杆菌碱性蛋白酶基因Ｅ（ａｐｒＥ）,对建立枯草杆菌分泌表达的载体－宿主系统作了探讨。首先用大肠杆菌－枯草杆菌穿梭的启动子克隆质粒ｐＧＫＶ２１０对ａｐｒＥ的启动子功能进行检测,发现用Ｅ．ｃｏｌｉ作为研究ａｐｒＥ表达信号的“中间宿主”是可行的;然后在穿梭质ｃｏｌｉ作为研究,ａｐｒＥ表达信号的“中间宿主”是可行的;然后在穿梭质粒,进而构建了基于ａｐｒＥ启动子和信号顺序的分泌表达载体ｐＳＰ１和ｐ