细菌重组系统及其应用研究进展

利用重组酶和辅助蛋白共同作用于DNA片段上,使不同基因重新组合以完成基因重组的现象在细菌中广泛存在,基因重组对于细菌的遗传多样性、进化等具有重要意义。目前,细菌基因重组主要分为同源重组、位点特异性重组和转座重组3种类型。本文主要对细菌重组系统重组酶的种类、作用机制及其在细菌遗传操作中的应用策略进行阐述。     

重组人干扰素和细菌内毒素对家兔致热阈剂量的影响

确定重组人干扰素和细菌内毒素对家兔致热阈剂量的影响。按照《生物制品热原质试验》要求 ,测定纯细菌内毒素对家兔致热阈剂量、重组人干扰素中细菌内毒素对家兔致热阈剂量以及干扰素的药物热阈值。纯细菌内毒素对家兔致热阈剂量为 5EU/mL ,重组人干扰素中细菌内毒素对家兔致热阈剂量为 1 .2 5EU/mL ,重组人干扰素的药物热阈值为 1 5EU/剂量。重组人干扰素和细菌内毒素对家兔的致热性存在协同作用。     

Red重组技术研究进展

主要从Red系统组成元件、作用机理、重组策略以及先进性和发展前景四个方面综述了利用Red 重组系统敲除或替换细菌染色体目的基因的方法。首先简要介绍了传统的细菌染色体重组技术,指出了其中的缺陷。然后提出了Red重组技术的定义：利用噬菌体Red系统介导来实现外源线性DNA片断与细菌染色体的靶基因进行同源重组的方法,外源线性DNA通常是PCR产物、寡核苷酸片断等,在它们的两翼各含有与染色体靶基因两翼同源的序列40~60bp。这种Red重组技术省去了体外DNA酶切和连接等步骤,使细菌染色体靶基因的敲除与替换操作相对简单,逐渐成为基因功能探索以及新菌株构建的有力手段。     

重组人戊型肝炎疫苗细菌内毒素检查方法的建立

确立重组人戊型肝炎疫苗原液的细菌内毒素检查方法。供试品参照《中华人民共和国药典》(2005年版三部)热原检查法进行热原检查,结果符合规定。该供试品同时参照《中华人民共和国药典》(2005年版三部)细菌内毒素检查法要求进行试验。供试品溶液在40μg/m l浓度下,确定内毒素限值为40EU/m l。供试品在该内毒素限值下干扰试验有效,且细菌内毒素检查法符合规定。该疫苗用内毒素检查法代替热原检查法,方法可行。     

大肠杆菌重组工程

源于噬菌体的大肠杆菌同源重组系统不需要限制性内切酶和DNA连接酶就可以进行DNA克隆和亚克隆,还能快速地改造质粒、细菌人工染色体及细菌基因组染色体,是基因工程技术的一大突破,被称为重组基因工程或重组工程。该技术操作简单,效率较高,可望为功能基因组学研究提供一个有力的工具。     

人类免疫缺陷病毒重组载体疫苗的研究进展

重组载体疫苗是目前人类免疫缺陷病毒疫苗的研究热点,近几年来不仅在病毒载体和细菌载体选用的种类方面有了新的突破,而且对载体疫苗的组合免疫策略和最佳免疫的选用方面已有全新的认识。本文就用于该病毒重组疫苗的病毒载体(包括痘病毒、α病毒、仙台病毒、甲型流感病毒、腺病毒、狂犬病病毒、疱疹性口炎病毒和单纯疱疹病毒载体)以及细菌载体(包括卡介苗、李斯特单胞茵、沙门茵和布氏杆菌载体)等的研究进展进行综述。     

通过细菌基因重组的科学史解析一道实验题

通过细菌基因重组研究的科学史,从命题背景的角度对一道实验题进行了详细的解析。其中几个经典实验的方法和原理,可以作为中学生物学探究性学习的素材。     

猪伪狂犬病毒浙江株感染性细菌人工染色体克隆的构建

通过同源重组将携带细菌人工染色体(Bacterial Artificial Chromosome,BAC)载体和GFP表达框的pHA2质粒序列插入到PRV病毒的UL23(TK)基因内,获得了重组病毒rPRV-HA2;将该重组病毒的环状基因组电转化到感受态细胞EscherichiacoliDH10B,筛选到病毒的感染性克隆PRV BAC(pPRV)。pPRV转染VeroE6细胞可以重新启动病毒的生产性感染,该拯救病毒的细胞病变和体外增殖特性与rPRV-HA2一致。病毒生长曲线表明TK基因的部分删除和BAC载体的插入不会影响病毒在体外的复制。PRV感染性BAC克隆的成功构建,将方便在大肠杆菌内对病毒基因组进行快速、准确的操作,为进一步开展PRV基因功能和病毒载体研究奠定基础。     

虹鳟肿瘤坏死因子(TNFα)基因体外表达与纯化的研究

将虹鳟两种肿瘤坏死因子TNFα和TNFα2基因的成熟肽编码区域,用带有BamHI和HindⅢ酶切位点的基因特异性引物进行：PCR扩增。扩增片段用限制性内切酶消化并连接到pQE30表达载体上,连接产物转化到大肠杆菌JM109感受态细菌中。转化子经PCR筛选,质粒测序,完成了虹鳟两种TNFα基因重组子的构建。重组子经体外培养和诱导后,获得了高效表达的TNFα重组蛋白。高效表达的重组TNFα不受诱导剂IPTG的影响,并且由于重组子高效表达而形成了包涵体;重组蛋白产量约占菌体蛋白总量的25％—30％。应用Ni-NTA和固定金属亲和层析(IM-PC)技术,在变性条件下获得了高度纯化的重组蛋白,纯化重组蛋白的产量约为0．5—1mg／L。     

细菌内同源重组法制备mIL-12腺病毒载体及其体外高效表达

利用细菌内同源重组法构建含 m IL- 1 2双顺反子重组腺病毒载体 ,其中由 polio IRES连接的 m IL- 1 2 p40和 p35双亚基目的基因片段用 Not +Xho 酶自真核表达载体 pc DNA3/m IL- 1 2中切出 ,亚克隆至经同样酶切的腺病毒穿梭质粒中 ,形成转移质粒 p Adtrack- CMV/m IL- 1 2 ,对之线性化后与腺病毒基因组质粒 p Adeasy- 1共转化 BJ51 83菌 ,抽提经鉴定含目的基因的重组体质粒DNA,转染 2 93细胞 ,包装成重组体腺病毒 Ad- m IL - 1 2 . Southern杂交证实 ,p40和 p35基因已被克隆至 Ad- m IL - 1 2基因组中 ;RT- PCR结果显示 ,Ad- m IL- 1 2感染的 MM45T· Li肿瘤细胞中有p40和 p35基因的表达 ,ELISA检测感染 48h细胞的上清中 m IL- 1 2的含量达 88ng每 1 0 6细胞 ,其体外能刺激小鼠脾脏淋巴细胞的增殖 ,提高 NK细胞活性及诱导 干扰素的产生 .结果表明 ,利用细菌内同源重组法制备的 Ad- m IL- 1 2重组腺病毒载体是一种方便、高效、成功率高的方法 ,所制备的重组体腺毒在体外能有效表达具有生物活性的 m IL- 1 2 ,为今后的体内应用奠定了基础 .     

发酵五碳糖和六碳糖产乙醇的细菌研究进展*

农作物废弃物中含有大量木质纤维素,经预处理或水解后能得到各种糖类的混合物,这些糖包括五碳糖和六碳糖(混合糖)。中报道了国内外近20年来在利用细菌发酵混合糖产乙醇方面的研究进展。重点介绍了几种重组大肠杆菌Escherichia coli和运动发酵单胞菌Zymomonas mobilis利用混合糖产乙醇的特性。     

细菌内同源重组法构建靶向Survivin 的腺病毒载体的研究

目的:研究细菌内同源重组法构建靶向Survivin的腺病毒载体及其体外扩增表达。方法:将survivin基因克隆至穿梭质粒载体中,特异性酶切后回收、连接、转化,构建负载survivin片段的重组腺病毒载体。提取重组病毒基因酶切鉴定后,包装成病毒,并扩增到所需滴度。行Western blotting鉴定,观察重组腺病毒载体在真核细胞的表达。结果:(1)重组穿梭质粒的Mlu I酶切鉴定结果显示,酶切结果均与相应的载体及目的片段的大小相符合,基因测序结果基本一致。(2)凝胶电泳产生了两条大约15 kb和8.5kb的片段,由图2可知重组腺病毒质粒酶切充分完全,且回收率较高。(3)重组腺病毒载体转染AD293细胞24 h后已出现细胞病变效应,病变细胞细胞核变大。(4)D260/OD280的值为1.92,表明重组腺病毒纯度较高。(5)AD293细胞病毒上清中有能与抗Survivin单抗反应的蛋白,其相对分子质量与理论值相吻合,阴性对照组无对应条带出现。结论:本方法成功构建表达了含Survivin的重组腺病毒载体,为进一步进行Survivin基因功能的研究提供了实验基础和理论支持。     

携带GFP绿色荧光标记的重组BAC-HSV-1HF株的构建及其子代病毒的特性研究

本研究旨在构建由细菌人工染色体(Bacteria artificial chromosome,BAC)携带的单纯疱疹I型病毒质粒及携带绿色荧光蛋白(Green fluorescent protein,GFP)的重组型BAC-HSV-1感染性子代病毒。构建了携带HSV-1同源臂的质粒C223-UL43左臂-UL47右臂。将该质粒线性化后与HSV-1基因组共转染至Vero细胞,通过真核细胞内同源重组产生了含有GFP报告基因的BAC-HSV-1重组病毒,噬斑纯化筛选出阳性重组病毒,并再次感染Vero细胞,Hirt法提取BAC-HSV-1环形基因组并将其电穿孔入DH10B感受态细胞,由PCR和酶切法鉴定BAC-HSV-1质粒。为研究BAC-HSV-1子代病毒的生物学特性,将实验组和对照组细胞分别给予BAC-HSV-1质粒和HSV-1基因组DNA,收取病变细胞的上清液,以MOI=0.1再次感染Vero细胞,半数组织培养感染剂量(50% tissue culture infective dose,TCID50)法测定两组的病毒滴度。PCR和酶切法分别鉴定BAC-HSV-1,结果示BAC-HSV-1构建成功。TCID50法测定实验组和对照组病毒滴度,经统计学分析两组病毒滴度间差异无统计学意义(P>0.05)。本研究成功地构建了真核细胞和原核细胞间穿梭的HSV-1-BAC重组病毒/质粒。     

黏细菌漆酶序列筛选及其重组酶酶学性质

漆酶是一种应用广泛的绿色环保的多酚氧化酶。漆酶过去被认为广泛存在于植物、昆虫和真菌中,而近年来,越来越多的细菌中也发现了漆酶的存在。黏细菌是一类重要的资源菌,但与一般细菌相比,较难分离和纯化。文中利用生物信息学的方法,综合应用Blast和隐马尔可夫模型方法对黏细菌蛋白质组数据库进行搜索,并根据多铜氧化酶的保守铜离子结合位点进行进一步筛选,获得30个候选黏细菌漆酶序列。挑选其中9个,在大肠杆菌中进行重组表达。利用2,6-甲氧基苯酚(DMP)等常用漆酶底物检测重组酶的催化氧化活性,其中7个重组蛋白具有漆酶催化活性。选择1个对2,6-甲氧基苯酚(DMP)具有较高氧化活性的重组酶(命名为rSC-2),通过Ni-NTA亲和层析柱纯化rSC-2,测试其酶学性质。纯化的rSC-2蛋白分子量约57 kDa,在最适反应条件下,rSC-2催化DMP反应的比酶活为0.27 U/mg。催化DMP反应的最适温度为60℃,最适pH为7.0。rSC-2在pH 7.0-8.0有较高酶活,在60℃孵育1 h保留50%以上剩余酶活。低浓度的Ca~(2+)对酶活有一定的促进作用,而较高浓度的Fe~(3+)、Co~(2+)、Ba~(2+)对酶活的抑制作用较明显。这是首次对黏细菌漆酶序列进行系统性的生物信息学分析,并实现纤维堆囊菌Sorangium cellulosum序列来源的漆酶活性蛋白在大肠杆菌细胞中重组表达。     

分枝杆菌噬菌体重组系统及其应用

噬菌体是微生物遗传学研究的有力工具及源泉.分枝杆菌噬菌体也是构建分枝杆菌,尤其是结核分枝杆菌遗传研究工具的基础.目前,基于分枝杆菌噬菌体重组酶的重组系统是国际热点.总结了近年来基于分枝杆菌噬菌体Che9c重组酶gp60、gp61所构建的分枝杆菌重组工程体系及其在分枝杆菌基因组研究方面的应用,并结合实验室工作展望了其研究前景.该体系不依赖细菌自身的RecA系统,不需要限制性内切核酸酶和DNA连接酶,不需要复杂的体外操作,只需表达分枝杆菌噬菌体重组酶,从而使结核分枝杆菌基因敲除、基因敲入及点突变和构建分枝杆菌噬菌体突变株更方便.这为分枝杆菌及其噬菌体基因诱变及基因功能研究提供了迅捷的新途径.     

植物基因同源重组研究现状

同源重组是普遍存在的生物学现象,从噬菌体、细菌到真核生物均有存在。它对生物的遗传与变异具有重大影响,一直是生物学家研究的热点。本文从染色体外同源重组、染色体内同源重组以及基因打靶三个方面综述了同源重组在植物方面的研究现状。从分子水平上较详尽的介绍了同源重组发生的机制以及同源重组在生物领域的应用、前景展望及其存在的局限性。     

鱼腥藻PCC7120细菌光敏色素缺失突变体的自催化重组研究

采用聚合酶链式反应（PCR）从鱼腥藻PCC7120 DNA中扩增出细菌光敏色素缺失突变体基因aphA（26-320）、aphA（27-320）、aphA（28-320）、aphA（29-320）和aphA（32-320）。利用表达载体pET30a进行高效表达,获得的AphA缺失突变体脱辅基蛋白在一定的反应体系下与藻蓝胆素进行了体外重组的研究。研究表明：AphA（26-320）体外重组获得的色素蛋白具有与植物光敏色素相似的可逆光致变色效应,同时酸性尿素变性实验和Zn^2＋荧光电泳实验显示藻蓝胆素和以上蛋白质发生共价连接。AphA（26-320）与藻蓝胆素重组产物的Pr／Pfr吸收峰处于660／610nm。其他4个缺失突变体,AphA（27-320）、AphA（28-320）、AphA（29-320）、AphA（32-320）和藻蓝胆素的重组产物中则没有发现可逆光致变色信号,表明这些缺失突变体不能和藻蓝胆素发生自催化重组。维系细菌光敏色素AphA与色素自催化连接的裂合酶结构域位于AphA（26-320）包含的肽链之中。     

基因操作原理(续)——第六章 重组体的选择和鉴定

从转化、转染或转导的细菌群体中选择被研究的重组体,这类工作同所采用的克隆化的方案的关系甚为密切。例如,如果被克隆的基因是由纯化的mRNA合成的cDNA,那末重组体的选择工作就比较简单,只要筛选少量的克隆便可获得所需要的克隆。而要从哺乳动物基因文库的全部重组体中选择出一个特殊的单考贝基因序列,则需要有比较     

XerCD/dif位点特异性重组

大约10%~15%的大肠杆菌在染色体复制过程中会形成染色体二聚体。大肠杆菌染色体编码的重组酶XerC和XerD作用于染色体复制终点区的dif序列,以同源重组的方式将染色体二聚体解离为单体,使细菌得以正常复制分裂。编码霍乱毒素的噬菌体CTXΦ以位点特异的方式整合入霍乱弧菌染色体,但其基因组中不含有任何重组酶基因,其整合过程需要细菌染色体编码的XerC和XerD重组酶,且整合位点与大肠杆菌dif序列相似。XerCD重组酶基因和dif位点在细菌染色体广泛存在,表明其可能是染色体二聚体解离,噬菌体及其他外源基因成分整合入染色体过程中一种广泛存在的途径。文章对XerCD/dif位点特异性重组在细菌染色体二聚体解离、外源基因整合的研究进展进行综述。