放线菌15个属中线型染色体和线型质粒的检测

在属于放线菌目 (Actinomycetales)链霉菌属 (Streptomyces)下的不同种中发现了约 5 0 0 0种抗生素和生理活性物质 ,其作用包括抗细菌、抗真菌、除草、杀虫、抗肿瘤和免疫抑制剂等[1 ] 。在属于放线菌目的红球菌属 (Rhodococcus)和诺卡氏菌属 (Nocardia)中有许多种可以降解多种工业有毒化合物 ,如苯酚、多卤联苯、脂环烃和硝基芳族等[2 ] 。一般细菌的染色体和质粒DNA为环型结构。近年来 ,人们利用脉冲电泳技术发现在链霉菌等少数细菌中存在线型结构的染色体和质粒[3] ,有的巨大线型质粒上还带有完整的抗生素生物合成基因簇[4 ]或降解多…     

西藏土壤中分离的链霉菌含有丰富的线型和环型质粒

【目的】研究极端自然环境对链霉菌线型和环型质粒分布的影响。【方法】从西藏高原采集了20份土壤样品,分离和初步鉴定链霉菌,提取和检测质粒DNA。【结果】从中分离到46株链霉菌,其中有23株菌含有1 4个线型质粒,大小在19 650 kb之间,8个菌株含有1 4个环型质粒,大小在4 80 kb之间。【结论】西藏土壤来源的链霉菌含有大量的、多样的线型质粒和环型质粒,暗示极端环境中诸如强紫外辐射等可能会引发DNA损伤和修复,进而造成质粒的多样性。     

水稻植物内生链霉菌中线型和环型质粒的检测

以广东番禺和五山地区水稻植株中分离到的内生链霉菌为对象,调查可能存在的内源质粒.利用脉冲电泳技术从8个菌株中检测到大小在60 kb～410 kb的线型质粒,其中4个菌株的线型质粒可能有保守的端粒复制基因.该结果与土壤链霉菌中检测到线型质粒和具有保守端粒复制基因的比例相似,表明水稻植物组织内部的独特环境不会造成链霉菌线型质粒的多样性分布产生大的变化.此外,从13个菌株中检测到6 kb～60 kb的环型质粒.     

链霉菌质粒的复制与进化

近年来, 随着大质粒提取和检测技术的发展, 尤其是高通量DNA测序技术的应用, 使得链霉菌大的环型质粒和线型质粒的研究取得了较快的进展。相比于研究透彻的细菌Theta型复制的质粒, 链霉菌Theta型质粒在复制区的结构、复制蛋白和调控蛋白作用的分子机理等方面具有多样性和新颖性。新鉴定的许多线型质粒的中心复制区表明中心复制的起始可以靠近端粒, 一个质粒也可以有2个以上的复制区。新分离的端粒序列显示端粒“折返”不是必需的, 而形成二级结构对于端粒复制是重要的。链霉菌环型和线型质粒的测序分析显示它们之间存在亲缘关系。环型质粒可以与噬菌体共整合, 实验证明它们在一定条件下可以相互转换。这些研究结果表明, 链霉菌环型、线型质粒和噬菌体从结构到功能到进化具有多样性、新颖性和亲缘关系。     

变铅青链霉菌内源线性质粒接合转移必需功能区的鉴定

通常细菌间环型质粒在接合转移过程中,单链质粒DNA在质粒内部“oriT”接合转移起始位点发生缺刻.随后,打开的单链质粒DNA通过细胞膜的Ⅳ型分泌系统转移到受体菌中.但是,链霉菌中的接合型线型质粒带有游离3′端,5′端与末端蛋白结合,因而不能以细胞-细胞间方式转移单链缺刻DNA.报道了变铅青链霉菌线型质粒SLP2衍生的环型质粒,与SLP2一样可以高频高效接合转移,并鉴定了接合转移功能区.质粒有效的接合转移功能区包含6个共转录的基因,分别编码一个Tra样的DNA转移酶、胞壁水解酶、2个膜蛋白(可以与ATP结合蛋白相互作用)和一个功能未知的蛋白质.从SalⅠR-/M-向SalⅠR/M宿主转移的质粒频率下降表明,线型和环型的质粒都是以双链的形式转移的.上述研究结果表明SLP2衍生的线型质粒和环型质粒以相似的与细胞膜/胞壁功能相关的机理进行接合转移.     

游动双孢菌线型质粒pPR2的全序列测定及分析

[目的]获得游动双孢菌线型质粒pPR2的全序列,并揭示新型的端粒复制蛋白和可能的中间复制位点.[方法]用分段克隆的方法和序列拼接获得pPR2的全序列,利用软件分析端粒DNA的二级结构和可能的端粒复制蛋白,利用链霉菌原生质体转化的方法检测可能的中间复制的位点.[结果]pPR2全长为15520 bp,(G C)含量为68.1%.其端粒末端反向重复序列的长度为329 bp,不能像多数链霉菌的线型质粒那样能形成保守的"折返"的二级结构.pPR2虽然没有参与链霉菌端粒复制的保守的tap/tpg基因,但是pPR2.3c基因编码了一个双结构域蛋白,分别同链霉菌的端粒复制相关蛋白Tap和嗜血杆菌的解旋酶具有相似性.pPR2缺少典型的链霉菌重复序列-复制基因(iteron-rep)区段,将几乎覆盖全长pPR2的两段DNA进行克隆后,不能转化变铅青链霉菌.此外,pPR2基因还编码可能参与线型DNA复制的调控的单链结合蛋白(SSB)和与放线菌质粒接合转移相关的主要蛋白(Tva).[结论]pPR2是链霉菌之外的放线菌中最小的线型质粒,其序列在游动双孢菌属的线型质粒中是首次报道.pPR2可能具有新型的端粒复制的机制,其中pPR2.2c和pPR2.3c编码可能的端粒复制蛋白.     

拟诺卡氏菌线型质粒pNPL1的测序和分析

【目的】检测和分析稀有放线菌中新的线型质粒。【方法】从植物内生菌中分离链霉菌之外的放线菌菌株,检测、测序和分析线型质粒。【结果】从中草药植物紫花前胡的叶片中分离到一株内生放线菌25L-1-1c,经过16S rRNA基因序列比对属于拟诺卡氏菌。从该菌株中检测到一个约25 kb的线型质粒pNPL1。克隆和测序了pNPL1新的端粒,含有多个小的回文序列。测序获得全长为24 621 bp的线型质粒pNPL1,预测编码22个基因,其中2个基因与链霉菌质粒的端粒复制基因同源,1个基因与链霉菌质粒主要的接合转移基因相似,其余19个基因为未知功能。携带pNPL1端粒复制基因的质粒不能转化变铅青链霉菌,暗示需要发展拟诺卡氏菌的遗传操作系统。【结论】这是首次在拟诺卡氏菌中发现和描述线型质粒。     

大线性质粒pHZ1000,pHZ1001在链霉菌种间的接合转移

从1979年首先在娄彻氏链霉菌(Ｓｔｒｅｐｔｏｍｙｃｅｓｒｏｃｈｅｉ)中发现第一例原核生物线性质粒ｐＳＬＡ2[1]至今,人们已在多种链霉菌中发现了线性质粒,大小12ｋｂ到640ｋｂ不等[2]。从红球菌[3]和诺卡氏菌中[4],在硫杆菌属和螺旋体属中,以及酵母、丝状真菌等真核生物中也都陆续发现了线性质粒的存在[5],大肠杆菌噬菌体Ｎ15的原噬菌体也是一种特殊的线性质粒[6]。线性质粒存在的生物学意义引起了人们的浓厚兴趣。然而20多年以来,链霉菌线性质粒,尤其是大线性质粒的研究始终进展不快。目前有关链霉菌线性质粒复制机理、端粒结构的阐明,都…     

链霉菌的可转座因子

可转座因子是细菌遗传分析和分子操作十分有用的工具 ,它包括插入序列、转座子和转座噬菌体。细菌的可转座因子多数来自于革兰氏阴性菌 ,少数来自于革兰氏阳性菌。链霉菌是一类重要的革兰氏阳性菌 ,近年来 ,已发现了几种链霉菌的可转座因子 ,并对部分可转座因子的转座特征作了详细的研究。最早发现的链霉菌可转座因子是天蓝色链霉菌 (Ｓ .ｃｏｅｌｉｃｏｌｏｒ)Ａ3( 2 )中 1 6ｋｂ的插入片断ＩＳ1 1 0 [1 ] ,后来在白色链霉菌 (Ｓ .ａｌｂｕｓ)中发现了ＩＳ1 1 2 [2 ] ,在带棒链霉菌 (Ｓ .ｃｌａｖｕｌｉｇｅｒｕｓ)中发现了ＩＳ1 1 6[3] ,…     

球孢链霉菌质粒pSGL1的性质研究

链霉菌质粒pSGL1是本实验室在球孢链霉菌（Streptomycelglobisporus）中发现的新的质粒,它可以在变铅青链霉菌中复制。用缺失分析确定了pSGL1的基本复制区位于一个2．0kb的片段上。pSGL1能够与pIJ101相容。pSGL1是一个高拷贝质粒,拷贝数约为70～250。在对质粒进行分析的过程中得到的一些衍生质粒如pSGLN和pSGLS3等可以作为新的链霉菌基因克隆载体,并可用于构建新的高效分泌表达的链霉菌载体。