多粘芽孢杆菌(Bacillus polymyxa)β-葡萄糖苷酶基因在大肠杆菌中的表达、纯化及酶学性质分析

从多粘芽孢杆菌(Bacillus polymyxa1．794)中克隆得到β—葡萄糖苷酶基因bglA。将其构建在大肠杆菌(Escherichia coli)表达载体pET28a( )上,转化E．coli BL21,获得重组工程菌BL1979。重组表达的β—葡萄糖苷酶的酶活力达到24．7IU／mL,经镍柱纯化后的β—葡萄糖苷酶最适温度为37℃,最适pH值为7．0,该酶经纯化后纯度可达92．7％。用非变性梯度聚丙烯凝胶电泳发现该酶具有多种寡聚体形式,经荧光底物活性染色表明这些寡聚体均具有β—葡萄糖苷酶活性。     

纤维素酶在木质纤维素生物质转化中的应用研究

选育得到纤维素酶高产菌株里氏木霉突变菌株(Trichoderma reesei) 813A,优化了其发酵产酶条件。利用该菌株所产纤维素酶对天然木质纤维素的水解糖化过程进行研究,确定了实验条件下最优的糖化条件(温度50℃, pH 4.5,酶浓度6～8 FPU/mL,底物浓度2%)。以玉米叶和杨树叶为天然纤维素原料,水解糖化率分别达到86.2％和56.0%。通过酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)将糖化液转化为酒精,产乙醇浓度达到 5%～5.8%,转化率为79.4%～92.1%。     

拟南芥AST基因的精细作图

拟南芥(Arabidopsis thaliana(L.)Heynh.)ast(anthocyanin spottedtesta)突变体是由碳离子辐射诱导产生的与花青苷生物合成有关的基因突变体,受单隐性核基因控制.根据拟南芥数据库中的SNPs(single nucleotide polv-mophisms)序列和插入/缺失多态性(insertion/deletion polymorphisms)序列,设计了一系列分子标记.采用图位克隆策略,应用这些分子标记完成了对拟南芥AST基因的精细作图,成功地将AST基因定位到BAC克隆T13M11上,初步认为该BAC克隆中的基因T13M11.8可能是AST基因.该基因的DNA序列长1432bp,含有6个外显子和5个内含子,编码的蛋白与花青苷生物合成途径中的二氢黄酮醇-4-还原酶有较高的同源性.将进一步通过功能互补实验验证图位克隆的结果.     

多粘芽孢杆菌 (Bacillus polymyxa)β-葡萄糖苷酶基因在大肠杆菌中的表达、纯化及酶学性质分析

从多粘芽孢杆菌 (Bacilluspolymyxa 1794 )中克隆得到 β-葡萄糖苷酶基因bglA。将其构建在大肠杆菌 (Es-cherichiacoli)表达载体pET28a(+)上 ,转化E .coliBL21,获得重组工程菌BL1979。重组表达的 β-葡萄糖苷酶的酶活力达到 247IU mL ,经镍柱纯化后的β-葡萄糖苷酶最适温度为 37℃ ,最适pH值为70 ,该酶经纯化后纯度可达92.7%。用非变性梯度聚丙烯凝胶电泳发现该酶具有多种寡聚体形式 ,经荧光底物活性染色表明这些寡聚体均具有β-葡萄糖苷酶活性.     

用差异显示反转录PCR银染技术研究植物基因表达的差异

通过调整差异显示反转录PCR(DDRT-PCR)中总RNA、锚定引物、随机引物、cDNA和dNTP等关键试剂的用量,优化了适用于银染检测的DDRT-PCR方法.PCR扩增产物经6%变性聚丙烯酰胺凝胶垂直电泳分离后,银染能检测到多而清晰的条带.泳道中的条带数最少为40个,最多达80个,平均为60个,条带大小分布在100～900 bp范围,灵敏度为5 pg/mm² .此方法操作简便快速,灵敏度高,重复性好.采用这个改良的方法,分析了拟南芥野生型和ast突变型基因表达的差异.从16 000个cDNA扩增产物条带中筛选出28个差异条带.二次PCR扩增后,进一步筛选出13个差异条带,其中7个是野生型特异表达的,6个是突变型特异表达的,为进一步认识ast突变表型的产生机制奠定了基础.     

扣囊复膜孢酵母β-葡萄糖苷酶基因在毕赤酵母中的克隆与表达

利用PCR技术,从扣囊复膜孢酵母的总DNA中扩增得到β-葡萄糖苷酶（β-Glucosidase）基因（BGL1）,长度为2596 bp,连接到pGEM-T载体上,用限制性内切酶切下目的基因,插入到巴斯德毕赤酵母表达载体pPIC9K中,使之位于α-因子信号肽下游,且与之同框,构建成重组质粒pSHL9K.通过电转化将重组质粒pSHL9K插入到Pichia pastoris GS115菌株染色体中,获得高效表达BGL1基因的毕赤酵母重组工程菌株.重组酶的最适温度为50℃,最适pH为5.4.培养基中β-葡萄糖苷酶活性最高可达47U/mL.     

黑曲霉糖化酶和木聚糖酶基因在工业用酿酒酵母中的共表达

构建了黑曲霉糖化酶、木聚糖酶基因双表达的酵母YIp型载体pNEW4,通过与G418抗性质粒共转化,将糖化酶和木聚糖酶基因表达元件整合到多倍体酒精生产用酵母S. cerevisiae2.346染色体上,获得了整合型分泌表达这两种酶的工业酿酒酵母工程菌株GX11,研究了重组糖化酶和木聚糖酶在酵母工程菌中的表达及性质。     

黑曲霉木聚糖酶在工业酒精酵母中的分泌表达

用重叠延伸PCR方法从黑曲霉 (Aspergillusniger)UV 11的基因组DNA中克隆出木聚糖酶的cDNA基因 ,构建了由酵母乙醇脱氢酶 (ADH1)启动子和终止子引导表达、木聚糖酶自身信号肽引导分泌、rDNA序列介导的酵母整合型分泌表达质粒pAX2。用pAX2与酵母YEp型G4 18抗性质粒共转化野生型工业酒精酵母S .cerevisiae 2 346 ,获得了整合型分泌表达木聚糖酶的酵母重组菌株XY2。发酵分析表明该工程菌能够明显提高酒精生产率     

采用未培养技术对荷斯坦奶牛瘤胃细菌多样性进行初步分析

采用未培养(Culture independent)技术直接从荷斯坦奶牛瘤胃液中提取瘤胃细菌微生物混合DNA(也叫元基因组DNA),利用细菌16SrDNA通用引物27F与1492R,扩增瘤胃混合微生物的16SrDNA,根据16SrDNA序列对瘤胃细菌多样性进行初步分析。通过16SrDNA序列同源性分析,发现有多于一半以上的序列与可培养的菌株的同源性小于90%,属于不可培养的菌株。选用45条测得序列与已知序列构建系统发育树,分析结果表明,它们分属于两大类LGCGPB(the lowG CGram positivebac teria)和CFB(Cytophaga_Flexibacter $CBacteroides group),剩下的克隆尚难确定其分类地位,可能是代表新属和种的序列,这些序列已向GenBank提交并得到序列号(AY986777_AY986791)。     

里氏木霉内切-β-甘露聚糖酶基因在毕赤酵母中的表达

采用PCR方法从里氏木霉(Trichoderma reesei)基因组中获得含有两个内含子的内切-β-甘露聚糖酶全长基因,末端重叠延伸PCR去除内含子后,将其插入到巴斯德毕赤酵母(Picher pastoris)表达载体pPIC9K中,位于α-因子信号肽序列的下游,并与之同框,获得重组质粒pM242。重组质粒线性化后用电击法转化毕赤酵母菌株GS115。经大量筛选,获得高效分泌表达内切甘露聚糖酶的毕赤酵母工程菌株Gpmf25。摇瓶发酵结果表明,培养基中甘露聚糖酶的活力可达12.5IU/mL。重组酶最适pH和最适反应温度分别为5.0和80℃,在pH5.0～6.0时酶活稳定,在pH5.4时70℃保温30min酶活维持50％以上。