蓖麻蚕后部丝腺体Poly (A)RNA的cDNA在大肠杆菌中的克隆

家蚕（B. mori）后部丝腺体丝心蛋白 mRNA及其基因克隆，前人已有报道^[6,9,11,13]. 本文介绍我们以蓖麻蚕(Attacus ricini）后部 丝腺体为材料分离出Poly(A)+RNA，通过反 转录途径将mRNA-cDNA杂双链与质粒pBR 322重组，转化大肠杆菌C600，从转化菌中筛 选出一株含有插人了外源cDNA片段的重组 克隆，并对它进行了初步鉴定。     

蓖麻蚕氨基酰-tRNA合成酶与丝心蛋白合成的关系

蓖麻蚕Phtlosamta cynthia ricim后部丝腺体在五龄后期主要合成一种蛋白质——丝心蛋白。在组成丝心蛋白的氨基酸成分中,丙氨酸和甘氨酸占了78％,其中内氨酸的含量比甘氨酸高(Kirimura等1962)。已经知道在五龄期,蓖麻蚕后部丝腺体tRNA含量与丝心蛋白的氨基酸成分之间存在着相关性(辜祥荣等,1981)。在生物体内,氨基酸必须与其相应的tRNA结合才能参与蛋白质的合成,而两者的结合反应是由其相应的氨基酰-tRNA合成酶所催化的。本文测定了五龄期蓖麻蚕后部丝腺体中甘氨酰-tRNA合成酶和丙氨酰-tRNA合成酶的活力,以及这两个酶的Km值,观察到在五龄期,这两个酶的活力是随着蛋白质合成的增加而升高的,而且并没有同功酶或酶的变构产生。     

蓖麻蚕后部丝腺体核酸及丝蛋白含量的变化

五龄蓖麻蚕(Philosamia cynthia ricina)后部丝腺体在大量合成丝蛋白前其中的DNA,RNA以及tRNA即开始大量增加,直至蓖麻蚕上簇。在合成丝心蛋白的最旺盛时期,tRNA^Aia和tRNA^Gty含量的增加最为明显,可分别达到总tRNA置的37.3%和33.5%。这与丙氨酸和甘氨酸在丝心蛋白中的含量(分别为43.2%和33.5%)有对应关系。     

蓖麻蚕(Philosamia cynthiaricini)后部丝腺体5SrRNA的核苷酸顺序

本文用凝胶直读法、末端鉴定法以及前标记指纹图谱等几种方法相配合,测定了蓖麻蚕(Philosamia cynthia ricini)后部丝腺体5S rRNA的核苷酸顺序:(pp)pGCCAACGUCCAUACCACGUUGAAAACACCGGUUCUCGUCCGAUCACCGAAGUUAAGCAACGUCGGGCGCGGUCAGUACUUGGAUGGGUGACCGCCUGGGAACACCCGUGUUGUUGGCUU_(OH)。并比较了蓖麻蚕和家蚕、果蝇5S rRNA结构上的差异,讨论了真核生物5S rRNA结构的保守性。     

蓖麻蚕(Philosamia cynthia ricini)后部丝腺体5SrRNA的核苷酸顺序

本文用凝胶直读法、末端鉴定法以及前标记指纹图谱等几种方法相配合,测定了蓖麻蚕(Philosamia cynthia ricini)后部丝腺体5S rRNA的核苷酸顺序:(pp)pGCCAACGUCCAUACCACGUUGAAAACACCGGUUCUCGUCCGAUCACCGAAGUUAAGCAACGUCGGGCGCGGUCAGUACUUGGAUGGGUGACCGCCUGGGAACACCGCGUGUUGUUGGCUU_(OH)。并比较了蓖麻蚕和家蚕、果蝇5S rRNA结构上的差异,讨论了真核生物5S rRNA结构的保守性。     

家蚕后部丝腺遗传物质的研究

家蚕(Bombyx mori)后部丝腺的脱氧核糖核酸(DNA)和信使核糖核酸(mRNA)直接关系到丝心蛋白(fibroin)的合成,因此引起人们较大的重视。我们从本省蚕丝生产中常用的蚕体后部丝腺中分离纯化了DNA和mRNA,并观察了它们的重要理化性质。     

原子吸收光谱法测定桑蚕丝腺体中钙的含量

采用原子吸收光谱法(AAS)对桑蚕(Bombyx mori)丝腺体以及丝腺体不同部位中的钙含量进行了分析,并与电感耦合等离子质谱(ICP-MS)和质子诱导X-射线发射(PIXE)结果进行对照.由AAS得到钙在整条丝腺体以及丝腺体的后段、中段和前段的含量分别是1805,1860,1870和680 μg/g.实验结果表明,AAS是测定桑蚕丝腺体中钙元素的一种好的方法,其灵敏度完全可以满足测量的要求,且使用AAS进行测试的成本远远低于ICP-MS和PIXE.同时还就测试得出的结果,对钙在桑蚕吐丝过程中的作用进行探讨.     

β-蜕皮素对家蚕丝腺成长及合成甘氨酸、丙氨酸有关酶系的调节控制

本文研究了植源性β-蜕皮素(简称MH)对家蚕丝腺成长及合成甘氨酸、丙氨酸有关酶系的影响,探讨了5龄不同时期添食β-蜕皮素后丝腺体的成长及后部丝腺和脂肪体中丙氨酸-酮丙二酸、丙氨酸-乙醛酸和鸟氨酸转氨酶活力的变化。通过实验观察到:(1)5龄早期(饷食)添食β-蜕皮素,龄期延长8—9小时,茧层量增加,后部丝腺和脂肪体内丙氨酸-酮丙二酸转氨酶、丙氨酸-乙醛酸转氨酶在处理后6-12小时内,比对照组增高40—50%。随之酶活力略下降,至5龄后期复又升高,明显超过对照组。脂肪体中鸟氨酸转氨酶在β-蜕皮素处理后6小时和48小时均低于对照组。12—24小时以及48小时后直至老熟则明显高于对照组。(2)5龄后期(V—136小时)口腔注射β-蜕皮素,龄期缩短12—18小时。脂肪体和丝腺体中丙氨酸-酮丙二酸转氨酶、丙氨酸-乙醛酸转氨酶活力明显高于对照组(一般增高20—40%),老熟时迅速下降。本文对有关保幼激素和β-蜕皮素对5龄家蚕两种靶细胞(丝腺细胞和脂肪细胞)的相互配合和制约以完成对蚕整体的调节控制,以及这两种昆虫激素应用于蚕业生产以控制5龄期的长短和增加蚕丝产量等方面进行了讨论。     

新一代高产甘油重组菌的构建及其初步发酵

产甘油假丝酵母(Candida glycerinogenes WL2002-5)是一株发酵生产甘油的工业化菌株。为进一步提高其产甘油能力,本研究利用前期研究中成功克隆的产甘油假丝酵母中甘油合成关键酶3-磷酸甘油脱氢酶基因CgGPD1,构建根癌农杆菌双元载体pCAM3300-zeocin-CgGPD1后,电击转化根癌农杆菌LBA4404,通过根癌农杆菌介导法(ATMT)转化产甘油假丝酵母,构建了产甘油假丝酵母重组菌。并从中筛选出一株酶活力和产甘油性能较好的产甘油假丝酵母重组菌株C.g-G8。以葡萄糖为底物摇瓶发酵96h后,重组菌C.g-G8的甘油产量比野生型菌株Candida glycerinogene提高18.06%,平均耗糖速率提高12.97%,平均酶活力提高27.55%。本研究成功利用ATMT法转化产甘油假丝酵母构建新一代高产甘油菌株。     

家蚕后部丝腺遗传物质的研究

家蚕(Bombyx mori)后部丝腺的脱氧核塘 核酸（DNA）和信使核糖核酸（mRNA）直接关 系到丝心蛋白一（fibroin)的合成,因此引起人们 较大的重视。我们从本省蚕丝生产中常用的蚕 体后部丝腺中分离纯化了DNA和mRNA,并观 察了它们的重要理化性质。     

蚕核糖核酸结构与功能的研究——Ⅰ.长距离垂直平板聚丙烯酰胺凝胶电泳装置的改进及蚕后部丝腺体小分子RNA的分离

对长距离平板垂直聚丙烯酰胺电泳的装置作了改进以后有如下一些特点: (1)装置结构简单可靠,其基本材料只需二块有机玻璃板和一根乳胶管; (2)制胶长度可达40厘米或更长,但只需一次灌胶; (3)不需要在装置边缘涂抹任何脂类物质,底部也不需要填塞任何蜡泥塑料,而无渗漏现象; (4)制胶厚度可达0.5～2.5毫米。由于以上特点,而使本装置优于其他垂直平板电泳装置。用本装置对五龄蓖麻蚕和家蚕后部丝腺体小分子RNA进行分离,分离效果和重复性良好。     

基于RNA-Seq分析Ras1~(CA)在家蚕后部丝腺过表达对细胞周期通路基因的影响

【目的】本文旨在挖掘野生型家蚕Bombyx mori和Ras1CA过表达转基因家蚕后部丝腺中的转录本差异,分析和验证细胞周期通路中的差异表达基因,从而探讨Ras1CA过表达转基因家蚕提高蚕丝产量的分子机制。【方法】利用转录组学比较野生型和Ras1CA过表达转基因家蚕后部丝腺中的基因转录本差异,经实时荧光定量PCR(q RT-PCR)验证。【结果】野生型家蚕和Ras1CA过表达转基因家蚕后部丝腺组织中有2 636个差异表达基因,其中细胞周期信号通路中有42个差异表达基因,包括细胞周期依赖性激酶(CDK)、细胞周期素(Cyclin)以及转录因子等。通过q RT-PCR检测cdk1、cyclin D1、cyclin D2、cdc7、cdh1、dp-1,2等6个基因在野生型和Ras1CA过表达转基因家蚕后部丝腺组织中的相对表达量,发现转基因家蚕中的表达量均显著高于野生型(P<0.05),其中cyclin D2的表达差异极显著(P<0.01)。q RT-PCR结果与转录本差异一致,表明Ras1CA过表达后,能够促进细胞周期通路基因的表达。【结论】野生型家蚕和Ras1CA过表达转基因家蚕后部丝腺中有大量差异表达基因,且Ras1CA能够在转录水平上调控细胞周期通路,影响后部丝腺组织的细胞分裂和器官生长,从而促进蚕丝蛋白的合成。     

蚕氨基酸代谢之研究 Ⅱ.比较家蚕和野蚕谷氨酰胺酶及天门冬酰胺酶,蓖麻蚕丝腺体中天门冬酰胺酶之提取及其性质之研究

(1)比較家蚕(华九-云瀚)和野蚕(萞麻蚕、柞蚕和樗蚕)之谷氨酰胺酶及天門冬酰胺酶之活力,发現在萞麻蚕絲腺体后部之細胞顆粒部分中,存在有活力甚強之天門冬酰胺酶。(2)自萞麻蚕絲腺体后部提取之天門冬酰胺酶制品中,不含有谷丙轉氨酶、谷天轉氨酶及谷氨酰胺酶。(3)L-天門冬酰胺之酶促水解作用在1小时过程中,活力和作用时間基本土表現直线关系。(4)萞麻蚕絲腺体后部之天門冬酰胺酶和哺乳类动物、植物及微生物之pH影响相同;在pH5以下不稳定,最适pH为8。(5)天門冬酰胺酶对热不稳定,先以不同温度和酶溶液作用10分钟,60℃时,活力丧失80%左右。(6)对氯汞苯甲酸(10~(-4)M)抑制天門冬酰胺酶20%,溴化乙酰胺(10~(-3)M)及DL-环絲氨酸(10~(-3)M)抑制15%。     

家蚕V型ATP酶B亚基的克隆及表达特征

V型ATP酶(Vacuolar-type ATPase)是一种定位于细胞膜和细胞器膜上的氢离子转运酶。它利用ATP水解的能量将氢离子转运到液泡、囊泡或者胞外,从而维持细胞内正常的酸碱环境。V型ATP酶B亚基(V-ATPase B)作为ATP的催化位点,也有着非常重要的作用。为了探讨家蚕V-ATPase B(Bm V-ATPase B)的功能,首先从家蚕五龄幼虫的中肠c DNA中克隆了Bm V-ATPase B基因并构建原核表达载体进行原核表达,获得了重组蛋白,经质谱鉴定正确后,通过镍柱亲和层析的方法纯化了该蛋白并制备了多克隆抗体;最后分析了该蛋白在家蚕丝腺中的表达特征并利用免疫荧光对其在丝腺中的表达位置进行了定位。结果显示Bm V-ATPase B基因序列全长1 473 bp,预测蛋白分子量55 k Da,预测等电点5.3。通过Western blotting对家蚕5龄第3天和上蔟第1天幼虫丝腺的不同区段进行Bm V-ATPase B蛋白的表达特征分析,发现在两个时期该蛋白均在前部丝腺高量表达,而在中部丝腺和后部丝腺表达量相对较低。进一步对两个时期丝腺的不同区段进行免疫荧光定位,发现该蛋白在两个时期的前部丝腺、中部丝腺和后部丝腺均定位于细胞层。利用激光共聚焦显微镜对该蛋白进行进一步的定位,发现该蛋白主要在丝腺的细胞膜表达。研究结果明确了该蛋白在丝腺中的表达模式,为深入研究该蛋白在蚕丝纤维形成中的作用奠定了基础。     

20-羟蜕皮素对家蚕后部丝腺细胞超微结构的影响

应用超薄切片和电镜技术,详细观察了蜕皮激素(MH)对家蚕Bombyx mori后部丝腺细胞超微结构的影响.电镜观察表明,家蚕后部丝腺细胞对MH处理极为敏感.一经MH处理,其细胞核的形态结构和细胞质中各种细胞器的发生、发展都呈现出明显的变化,并且与MH处理时期及剂量有关:五龄前期适量MH(4μg/头)处理,能促进与丝蛋白合成有关细胞器的形成与发展,加速腺细胞的成熟生长;较高剂量(8—16μg/头)处理,则导致自噬体的过早发生.五龄中、后期MH处理,一方面促进了粗面内质网等细胞器的进一步发达,另一方面也提高了自噬体的发生数量;处理剂量越高,后一种倾向越突出.这些结果证明,后部丝腺细胞超微结构的变化受MH调节.     

大肠杆菌葡萄糖异构酶基因在变铅青链霉菌中的克隆与表达

本文用穿梭质粒载体pSE-3,进行了大肠杆菌葡萄糖异构酶基因在变铅青链霉菌中的克隆与表达。把含有1.6kb葡萄糖异构酶基因的pX1200(4.3kb)质粒与pGEM-3(2.9kb)质粒分别用EcoRI酶解,T4DNA连接酶连接,转化E.Coli HB101(Xy1~-,Neo(?)),得到的重组质粒被命名为pX1203(7.2kb);将pX1203与穿梭质粒载体pSE-3分别用HindⅢ酶解,T_4DNA连接酶连接,转化E.Coli HB101,在含有新霉素的木糖培养基上筛选到转化重组体,其重组质粒被命名为pSE×100(10.6kb);把pSE×100转化变铅青链霉菌TK54的原生质体,在硫链丝菌肽(50μg/ml)和新霉素(50μg/ml)的平皿上得到了重组体。经质粒提取,酶切分析,再转化和葡萄糖异构酶活性测定,结果表明,大肠杆菌的葡萄糖异构酶基因确实已在链霉菌中克隆和表达。     

蚕核糖核酸结构与功能的研究 Ⅰ.长距离垂直平板聚丙烯酰胺凝胶电泳装置的改进及蚕后部丝腺体小分子RNA的分离

对长距离平板垂直聚丙烯酰胺电泳的装置作了改进以后有如下一些特点:(1)装置结构简单可靠,其基本材料只需二块有机玻璃板和一根乳胶管;(2)制胶长度可达40厘米或更长,但只需一次灌胶;(3)不需要在装置边缘涂抹任何脂类物质,底部也不需要填塞任何蜡泥塑料,而无渗漏现象;(4)制胶厚度可达0.5～2.5毫米。由于以上特点,而使本装置优于其他垂直平板电泳装置。用本装置对五龄蓖麻蚕和家蚕后部丝腺体小分子RNA 进行分离,分离效果和重复性良好。     

昆虫激素调节控制的研究——保幼激素类似物对合成甘氨酸和丙氨酸有关酶系的调节控制

五龄后期蚕丝腺后部的细胞几乎只合成蚕丝的丝心蛋白。保幼激素类似物(JHA)能增加蚕丝心蛋白的生物合成。家蚕和蓖麻蚕丝心蛋白中,甘氨酸和丙氨酸的含量约占75%。我们用ZR515和ZR777分别处理五龄蚕后,观察到丝腺后部和脂肪体中合成甘氨酸和丙氨酸有关转氨酶的活力均有明显增加。(1)用ZR515处理五龄家蚕后,使五龄期延长1～2天,茧层量增加约10%。蚕丝腺后部的丙氨酸-乙醛酸转氨酶,丙氨酸-酮丙二酸转氨酶,谷丙转氨酶和谷天转氨酶活力,JHA 组均比对照组增高约10～40%,脂肪体中这些酶活力也相应地比对照组增高约30%,其中丙氨酸-乙醛酸转氨酶活力增加到165%。酶活力增加的持续时间约3～5天。(2)用ZR777处理五龄蓖麻蚕后,丝腺后部和脂肪体中的谷天转氨酶、异亮氨酸-α-酮戊二酸转氨酶和丙氨酸-乙醛酸转氨酶活力,均比对照组高。本文认为JHA 对蚕丝腺后部和脂肪体中形成甘氨酸和丙氨酸的转氮酶有明显的调控作用,从而为丝心蛋白的合成提供更多的甘氨酸和丙氨酸。这也许是JHA 增丝机制的一个重要方面。     

昆虫激素调节控制的研究——保幼激素类似物对合成甘氨酸和丙氨酸有关酶系的调节控制

五龄后期蚕丝腺后部的细胞几乎只合成蚕丝的丝心蛋白。保幼激素类似物(JHA)能增加蚕丝心蛋白的生物合成。家蚕和蓖麻蚕丝心蛋白中,甘氨酸和丙氨酸的含量约占75%。我们用ZR515和ZR777分别处理五龄蚕后,观察到丝腺后部和脂肪体中合成甘氨酸和丙氨酸有关转氨酶的活力均有明显增加。(1)用ZR515处理五龄家蚕后,使五龄期延长1～2天,茧层量增加约10%。蚕丝腺后部的丙氨酸-乙醛酸转氨酶,丙氨酸-酮丙二酸转氨酶,谷丙转氨酶和谷天转氨酶活力,JHA组均比对照组增高约10～40%,脂肪体中这些酶活力也相应地比对照组增高约30%,其中丙氨酸-乙醛酸转氨酶活力增加到165%。酶活力增加的持续时间约3～5天。(2)用ZR777处理五龄蓖麻蚕后,丝腺后部和脂肪体中的谷天转氨酶、异亮氨酸吨-α-酮戊二酸转氨酶和丙氨酸-乙醛酸转氨酶活力,均比对照组高。本文认为JHA对蚕丝腺后部和脂肪体中形成甘氨酸和丙氨酸的转氨酶有明显的调控作用,从而为丝心蛋白的合成提供更多的甘氨酸和丙氨酸。这也许是JHA增丝机制的一个重要方面。     

蓖麻蚕后部丝腺体丙氨酸转移核糖核酸的纯化

自从Apgar等(1962)用逆流分溶方法分离纯化酵母丙氨酸转移核糖核酸,并于1965年测定其结构以来,纯化tRNA的方法有了很大的发展(Holly等,1965)。除了少数实验室仍用逆流分溶方法以外,反相层析,BD-纤维素柱,甲基白蛋白柱、羟基磷灰石柱、DEAE-Sephadex柱以及聚丙烯酰胺凝胶电泳等曾被广泛利用(Letham,1973)。其中,反相层析具有分离效果好,能将一些tRNA的同功受体很好分开的优点,如果配合高压液相层析还可以得到快速分离的效果。自从1971年Pearson等采用RPC-5分离tRNA以来,得到了更广泛的运用。本文报道采用DEAE-Sephadex A-25和RPC-5柱层折,纯化蓖麻蚕后部丝腺体tRNA~(Ala)。