酿酒酵母S期检查点通路上web2基因与rad53基因的位置关系

为探讨酿酒酵母(S.cerevisiae)S期检查点通路上,web2(wants E1A badly2,web2)基因与rad53基因的上下游位置及相互作用关系,利用羟基脲(hydroxyurea,HU)分别阻断web2突变株和野生株细胞的DNA合成.采用pHA- rad53质粒救助实验测定质粒源性Rad53蛋白是否能救助web2突变株对羟基脲的敏感性;Western印迹及免疫共沉淀反应检测Rad53蛋白表达及磷酸化.结果显示,pHA-rad53质粒可以救助web2突变株的存活;Western印迹检测到web2突变株内质粒源性Rad53蛋白表达增强而且至少Rad53部分蛋白为磷酸化蛋白.说明在HU作用下,过表达并磷酸化的质粒源性Rad53蛋白可以救助web2突变株的S期检查点功能缺陷,在酿酒酵母S期检查点通路上web2基因位于rad53基因上游,可能直接参与将检查点信号传递至Rad53蛋白.     

猪MyoG基因内含子1的一个遗传多态性及其遗传效应分析

以长白猪(73),大白猪(68),沂蒙黑猪(57)和莱芜猪(83)为研究对象,采用PCR-SSCP方法 对猪MyoG基因遗传多态性进行分析,并研究基因型与初生重、日增重、肌肉嫩度和背膘厚的相关性.根据猪MyoG 基因的DNA序列（M14331）设计引物,结果在内含子1扩增的片段上发现了一个多态性,检测到2个等位基因(A、B),3种基因型（AA、AB、BB）,并对纯合子进行测序,发现2　943位G→C突变.基因型在不同猪种分布的多重比较,结果表明,大白猪与长白猪、沂蒙黑猪和莱芜猪比较差异显著（P<0.05）,莱芜猪与长白猪和沂蒙黑猪比较差异显著（P<0.05）,长白猪与沂蒙黑猪比较差异不显著（P>0.05）.固定效应模型分析结果表明,初生重及嫩度基因型间差异显著（P<0.01）,而日增重及背膘厚基因型间差异不显著（P>0.05）.最小二乘分析结果表明,BB基因型个体与AA基因型个体比较肌肉嫩度的差异显著（P<0.05）,AA基因型个体与AB和BB基因型个体比较背膘厚的差异显著（P<0.05）.因此,推测MyoG基因对猪肉品质、生长速度及背膘厚存在一定的影响,将 MyoG基因应用于猪育种过程中的标记辅助选择将可以改善猪肉品质,提高生长速度,加快猪的育种进程.     

nisZ启动子结构与功能的研究

应用βGlucuronidase基因(gusA)作为报告基因,通过定点突变方法分别缺失nisZ编码区上游两个启动子结构(promoter1和promoter2)中的一个,发现只有靠近编码区的promoter2是nisZ启动子诱导表达所必需。将promoter2中10区及其上游的一个碱基突变为乳酸菌中典型的组成型启动子的10区结构,该改变使nisZ启动子诱导功能下降;将promoter2的10区和35区的间隔区由20个碱基缺失突变为17个碱基,则nisZ启动子失去诱导功能。据此认为该间隔区的结构与nisZ启动子的诱导表达密切相关。     

阿维链霉菌中aveD基因缺失对阿维菌素合成的影响

利用aveD基因的缺失载体pCZ8(pKC1139∷△aveD)对阿维菌素(Avermectin)产生菌阿维链霉菌(Streptomyces avermitilis)76\|9的aveD基因进行缺失获得aveD缺失突变株。经摇瓶发酵和HPLC检测,发现该突变株只产生阿维菌素B组分。说明将阿维链霉菌的aveD基因缺失,并不影响下游aveF的表达。缺失突变株的阿维菌素的总产量与出发菌株的总产量基本相同,突变株中B1的产量略有提高,阿维菌素B2的含量显著提高。     

稻草还田对水稻土固氮基因(nifH)组成结构和多样性的影响

以中国科学院桃源农业生态试验站长期定位施肥试验为平台,选取稻草还田(C)、氮磷钾(NPK)、氮磷钾加稻草还田(NPK+C)和不施肥对照(CK)4个处理,在晚稻的分蘖期、孕穗期和成熟期分别采集土样,利用实时定量PCR(Q-PCR)和末端限制性片段多态性(T-RFLP)等分子生物学方法研究长期稻草还田对水稻土含nifH基因固氮微生物群落丰度、组成和多样性的影响.结果表明：与对照相比,稻草还田和单施化肥处理均显著增加nifH基因的丰度(分蘖期除外),NPK+C处理中含nifH基因的微生物数量最高;nifH基因组成也受到长期施肥的影响,其中CK处理nifH基因组成与各施肥处理明显不同,C与NPK处理间nifH基因组成存在一定差异,而NPK与NPK+C处理间无显著差异.长期施肥不会引起含nifH基因微生物群落多样性的显著改变.可见,稻草还田不仅引起nifH基因群落的组成发生变化,而且导致其数量显著增加,因而可增加土壤的固氮能力.     

新型抗生素抗性基因传播元件ISCR及其生态风险

抗生素抗性基因(antibiotic resistance genes, ARGs)作为一种新型的环境污染物,成为多个学科关注的焦点.其在不同环境介质中的扩散和传播具有极大的环境危害性,对人类健康造成严重威胁.插入序列共同区(insertion sequence common region, ISCR),是一种新发现的抗性基因传播元件,因其特殊的遗传结构,能够通过滚环复制及同源重组等机制移动邻近的任何DNA序列,是ARGs在不同DNA分子或不同种属细菌间水平传播的高效媒介.目前世界上发现了27种ISCR元件.大量间接证据表明,ISCR可能与许多耐药基因的移动和扩散有关,特别是多重耐药性(multiple drug resistance, MDR)形成与传播.因此,ISCR很可能是抗生素抗性基因在环境中扩散传播的关键因子.本文就ARGs水平传播、ISCR结构特征、ISCR种类及其相关ARGs及其研究方法等进行综述,并揭示ISCR元件可能的生态风险,提出了今后的研究重点,以期为今后深入开展相关研究打下基础.     

miRNA与伊马替尼耐药相关性的研究进展

伊马替尼(imatinib, IM)是BCR-ABL1、KIT和PDGFR等多种酪氨酸激酶的抑制剂。90%～95%的慢性粒细胞白血病(CML)含有BCR-ABL融合基因,85%～90%的胃肠道间质瘤(GIST)存在KIT或PDGFRA突变,目前IM主要作为靶向药应用于CML和GIST,它的问世是CML和GIST治疗的重大突破。然而,约30%的CML由于耐药或不耐受而停止使用,约50%的GIST在治疗后的两年内出现了耐药,因此,了解IM耐药机制对于解决IM耐药问题至关重要。miRNA (microRNA, small RNA)是一类长约22 nt的非编码RNA,可通过与特定mRNA结合或调节特定mRNA的翻译过程来调控基因的表达。许多药物耐药与miRNA的异常表达有关,miRNA与IM耐药是近年来的研究热点,改变miRNA的表达模式可以有效抑制耐药和应对治疗。该文综述了miRNA表达与IM耐药的关系及其作用机制,为解决IM耐药问题提供了新的思路。     

大肠杆菌离子束诱变及rpoB基因两个新的利福平抗性位点鉴定

以60Co-γ射线辐照为参照体系,研究了低能氮离子诱发大肠杆菌利福平抗性突变。结果表明,低能氮离子注入具有损伤轻而突变率较高的特点。碱基置换型突变与其检出频率分析表明,CG→TA、GC→AT、AT→GC转换与AT→TA颠换为低能氮离子诱发大肠杆菌活体细胞内的高频突变,占检出总突变数的875% (77/88)。并鉴定出大肠杆菌rpoB基因中两个新的利福平抗性决定位点。位点一位于1551位鸟嘌呤脱氧核苷酸（dG）被胞嘧啶脱氧核苷酸（dC）取代,导致Gln517 (谷氨酰胺残基) 被His (组氨酸) 替代;位点二位于1692的胞嘧啶脱氧核苷酸（dC）被胸腺嘧啶脱氧核苷酸（dT）替代,导致Pro564 (脯氨酸残基) 被Leu (亮氨酸) 取代,使突变子产生抗性。其中位点一还未见报道,位点二的同义突变已有报道,但1692位点C到T的核苷酸突变并没有得到鉴定。     

心脏肌球蛋白结合蛋白C的生物信息学分析

MYBPC3基因突变是家族性肥厚型心肌病的原因之一。本文对心脏肌球蛋白结合蛋白C基因(cardic myosin binding protein C,MYBPC3)及其编码蛋白(c My BP-C)进行生物信息学分析。运用生物信息学相关数据库和在线生物学软件分析MYBPC3基因的结构与突变位点,对c My BP-C蛋白分子物种间的序列同源性、蛋白质空间结构、理化性质、组织特异性、蛋白质翻译后修饰、蛋白质相互作用网络进行分析。结果表明人MYBPC3基因mRNA全长为4 217 bp,编码区为3 825 bp,MYBPC3基因编码1 274个氨基酸组成的多肽,与物种进化程度一致,属于免疫球蛋白超家族,是酸性亲水蛋白,稳定性不高,其主要二级结构元件为随机卷曲。与c My BP-C存在相互作用的基因和蛋白主要是磷酸激酶与肌小节组成成分。本文对MYBPC3基因进行生物信息学分析,为深入研究MYBPC3基因的分子功能以及靶向治疗遗传性心肌病提供一定的依据。     

利用绿色荧光蛋白基因gfp研究芽胞杆菌的启动子活性

利用绿色荧光蛋白基因gfpmut3,分别标记苏云金芽胞杆菌(Bacillus thuringiensis)的cry3A启动子Pcry3A、BtI_BtII启动子PBtI_BtII和来自蜡状芽胞杆菌特异启动子P44-12以研究其表达差异。其中,Pcry3A和PBtI_BtII分别与gfpmut3构成融合基因,以调控gfpmut3在苏云金芽胞杆菌中的表达。将重组质粒pGFP_304(含P44-12)、pGFPExpA(含Pcry3A_ gfpmut3融合基因)和pGFPExpB(含PBtI_BtII_ gfpmut3融合基因)分别导入大肠杆菌(Escherichia coli)和苏云金芽胞杆菌后发现,P44-12和PBtI_BtII在大肠杆菌与苏云金芽胞杆菌中均可表达gfpmut3,其中PBtI_BtII在大肠杆菌中具有极强的启动基因表达的能力。而Pcry3A不能启动gfpmut3在大肠杆菌中表达,在苏云金芽胞杆菌中启动的gfpmut3表达的荧光强度也较弱。进一步通过荧光显微镜和生物活性检测器对含重组质粒pGFP_304、pGFPExpA和pGFPExpB的转化子分别进行荧光检测及微量热检测。结果表明,3种启动子驱动下的gfpmut3基因均可在苏云金芽胞杆菌无晶体突变株BMB171中表达并检测得到不同的发光类型。微量热法检测发现P44_12和PBtI_BtII启动gfpmut3表达的代谢热低于Pcry3A驱动gfpmut3表达的代谢热。     

转Bt基因及其亲本水稻上褐飞虱对三唑磷和溴氰菊酯的反应

以转Bt基因抗虫水稻T1C-19(含cry1C基因)和T2A-1(含cry2A基因)及其亲本水稻MH63为材料,用20和40 mg·L^-1的三唑磷以及1、3和6 mg·L^-1的溴氰菊酯喷雾分别处理稻株上的3龄褐飞虱若虫,研究了两种农药对转Bt基因抗虫水稻上褐飞虱再猖獗的影响.结果表明： 三唑磷处理对褐飞虱的若虫历期无显著性影响,溴氰菊酯则能显著降低若虫历期,但随着两种药剂处理浓度的升高,若虫的存活率降低、成虫的产卵量增加.在同一浓度农药药剂处理下,3个水稻品种上的褐飞虱若虫发育历期、若虫存活率、初羽雌成虫体质量、产卵量和卵孵化率等生态学参数均没有显著差异.表明褐飞虱在两种转Bt水稻上对三唑磷和溴氰菊酯诱导再猖獗的反应能力与其亲本水稻MH63没有差异.     

假单胞菌M18株pltZ基因转录阻抑藤黄绿菌素ABC转运系统

假单胞菌（Pseudomonas sp.）M18株的藤黄绿菌素(Pyoluteorin,Plt )生物合成基因簇下游存在一个Plt生物合成负调控基因pltZ和一个负责Plt分泌及自身抗性的ABC（ATP_binding cassette）转运系统基因簇。利用启动子探针载体pME6015和pME6522分别构建ABC转运基因pltH与lacZ的翻译和转录融合表达质粒pHZLF和pHZCF,分别引入野生型假单胞菌M18株和pltZ突变菌株M18Z。半乳糖苷酶活性的测定结果表明：在pltZ突变株M18Z中,pltH’-‘lacZ翻译融合表达水平约比野生型提高3.7～8.4倍,pltH’‘lacZ转录融合表达水平显著提高了2.8～7.4倍,表明pltZ 能在转录水平上阻抑Plt ABC转运系统的表达,pltZ很可能通过阻抑Plt ABC转运系统的表达,间接地负调控Plt的生物合成。     

高温胁迫对Bt棉铃壳中Bt蛋白含量及氮代谢的影响

以Bt基因来源于中国的棉花品种泗抗1 号(常规种)、泗抗3 号(杂交种)和来源于美国的棉花品种99B(常规棉)、岱杂1 号(杂交棉)为材料,研究了不同高温水平下Bt 棉盛铃期铃壳中Bt 蛋白含量变化及氮代谢生理特征.结果表明: 铃壳中Bt 蛋白含量随温度升高而降低,与对照相比(32 ℃),常规棉品种在38 ℃、杂交棉品种在40 ℃以上时,铃壳中Bt 蛋白含量大幅度下降.其中,常规种泗抗1号和99B在38 ℃时分别下降53.0%和69.5%;杂交种泗抗3号和岱杂1号在40 ℃时下降64.8%和54.1%.铃壳Bt 杀虫蛋白含量下降显著时,其可溶性蛋白含量明显下降,游离氨基酸含量明显提高,GPT活性显著下降,蛋白酶活性显著增加.高温影响铃壳的氮代谢引起Bt蛋白的分解加剧,合成减弱,从而造成Bt蛋白含量减少,抗虫性下降.     

华葵根瘤菌nifA基因的克隆和功能分析

华葵根瘤菌(Mesorhizobium huakuii即R.astragali)159的nifA基因的序列分析表明,该基因全长1227bp,编码分子量为44734D的Nif A蛋白。与其它NifA蛋白的序列比较发现,华葵根瘤菌NifA蛋白也存在保守的中间结构域和C末端DNA结合结构域,但其氨基端缺失。Tn5定点突变得到的突变体是Nif-表型。构建了nifA基因组成型表达的质粒,此质粒在大肠杆菌中对华葵根瘤菌nifHlacZ有激活作用。     

14.从Cyt b基因全序列分析中国10个黄牛品种的系统进化关系

基于Cyt b基因全长序列,对我国10个地方黄牛品种的遗传多态性和系统发育关系进行了分析.中国黄牛Cyt b基因序列富含碱基A和T,A+T平均含量为56.7%,密码子第3位点核苷酸表现出较强的碱基组成偏倚,该位点上G的含量最低,为 3.5%,而A的含量最高,为44.6%,核苷酸组成偏差指数为0.45.在47个个体1 140 bp的序列中检测到30个变异位点,约占核苷酸总数的2.63%,密码子第3位点的突变率(76.7%)远高于第1位点(16.7%)和第2位点(6.6%),第2位点的非同义替代率(100%)远高于第1位点(40%)和第3位点(4.3%).定义了15种单倍型.将10个品种作为一个大的种群分析时,发现中国黄牛Cyt b基因具有较高的单倍型多样性(Hd=0.783±0046)和一定程度的核苷酸多样性(Pi=0.00828±0.00030),这与中国黄牛地理分布广、种群庞大和起源复杂有关系.基于Kimura 2 parameter距离采用UPGMA法构建的10个黄牛品种分子系统树中将47个个体分别与瘤牛和普通牛聚在一起,说明中国黄牛主要起源于瘤牛和普通牛.北方牛受普通牛的影响较大,南方牛受瘤牛的影响较大,但是对于亲缘关系复杂的中原地区黄牛而言,瘤牛和普通牛对它们的影响力大小因品种而异,因而它们分别和北方牛和南方牛之间的亲缘关系远近程度也存在差异.不同品种之间的亲缘关系差异可能与它们的地理分布差异具有一定的关系.     

苏云金芽孢杆菌cry2Aa操纵元蛋白对杀虫蛋白晶体形成作用的研究

利用重叠PCR的方法,通过两次PCR扩增,分别获得cry2Aa10操纵元的orf1、orf1+orf2与cry2Ab5基因的融合片段。融合片段经BamHⅠ和EcoRⅠ双酶切与pHT315连接,分别构建了基因融合片段的原核表达载体pFU(orf1+2Ab)和pFU(orf1+orf2+2Ab),电转化Bt无晶体突变株4Q7后,扫描电镜下可观察到典型的方形晶体,通过SDSPAGE可检测到60kD大小的蛋白表达带。结果表明,cry2Ab5可在cry2Aa10的启动子帮助下有效转录和表达,并在orf2产物帮助下形成蛋白晶体。     

PEG修饰对PLL-EGF基因载体靶向结合作用的影响

聚阳离子基因载体系统由于安全性好和便于设计等优点,近年来在基因治疗中的应用发展迅速.在进行基因药物的体内靶向输送时,目前国际上主要通过在基因输送系统中修饰聚乙二醇(PEG)和靶向分子来提高体内输送的稳定性和靶向性.PEG的修饰可能会遮蔽靶向分子的功能呈现,因此建立定量分析方法评价PEG修饰对靶向结合作用的影响非常重要.将连接有表皮生长因子(EGF)的聚赖氨酸(PLL)基因载体作为研究模型,建立BIAcore检测方法,比较PLL-EGF,PEG7000修饰的PLL-EGF,PEG20000修饰的PLL-EGF对表皮生长因子受体(EGFR)的结合和解离速率,评价PEG修饰对PLL-EGF靶向功能呈现的影响.结果表明,PEG7000的修饰降低了EGF和EGFR之间的结合速率,提高了解离速率,整体减弱了靶向分子的靶向结合能力.PEG20000的修饰进一步减弱靶向分子功能的呈现.因此在进行靶向型聚阳离子基因输送系统设计时,考察PEG修饰对靶向结合能力的影响程度非常重要.该研究结果也对其他基因载体系统的设计提供必要的参考.     

苏云金芽胞杆菌杀虫晶体蛋白基因cry1Ab16的克隆及表达

通过对已知cry1类基因以及已发表的cry1Ab的序列进行分析,分别设计了引物P1、P2、P3和P4,首次从无晶体的芽胞杆菌AC11中扩增到一个苏云金芽胞杆菌杀虫晶体蛋白（Insecticidal crystal protein, ICP）cry1Ab类基因。测序结果显示该基因与已知的cry1Ab1基因有8个核苷酸不同,编码的蛋白有7个氨基酸差异。此基因已登录GenBank,并命名为新亚型基因cry1Ab16 (Ac. NO. AF375608)。Southern杂交结果进一步证实该基因存在于菌体的质粒上。将cry1Ab16基因克隆到Escherichia coli表达载体pQE30上并转化E. coli M15。Western印迹分析表明,E. coli M15表达了130 kD的Cry1Ab16蛋白,但此蛋白不稳定,大部分降解成65 kD的蛋白。将表达Cry1Ab16 蛋白的大肠杆菌用涂布法对三龄小菜蛾（Plutella xylostella）毒力测定,其LC50为258.3mg/L;对其他夜蛾科害虫的生长发育也有明显的抑制作用。     

人同源盒基因NKX3.1对前列腺癌细胞的诱导凋亡作用

构建人同源盒基因NKX3.1 cDNA真核表达载体,研究其在前列腺癌细胞PC-3、LNCaP 中的表达及对细胞的促凋亡作用.以人前列腺癌细胞LNCaP细胞中的总RNA为模板,RT-PCR扩增NKX3.1基因全长编码片段,将NKX3.1 cDNA重组到真核表达载体pcDNA3.1（+）中; 将pcDNA3.1-NKX3.1表达载体瞬时转染前列腺癌细胞PC-3和LNCaP 细胞,用RT-PCR和Western印迹检测NKX3.1 cDNA在转录水平和蛋白水平的表达;绘制细胞生长曲线,观察NKX3.1对前列腺癌细胞增殖的抑制作用;用DNA/ladder和流式细胞术检测NKX3.1对前列腺癌细胞凋亡的影响,进一步用RT PCR检测凋亡相关基因caspase3、caspase8、caspase9、Apaf1、survivin和Bcl2表达的变化.人同源盒基因NKX3.1 cDNA真核表达载体pcDNA3.1-NKX3.1经酶切及测序鉴定正确. pcDNA3.1-NKX3.1转染PC-3和LNCaP细胞后,经RT-PCR和Western印迹证明能有效表达NKX3.1.生长曲线显示,前列腺癌细胞转染NKX3.1 cDNA后细胞增殖受到抑制;前列腺癌细胞转染NKX3.1 cDNA 48 h后,DNA电泳呈现具有凋亡特征的DNA ladder;流式细胞术检测出现明显凋亡峰;RT-PCR检测凋亡相关基因.结果显示,caspase3、caspase8、caspase9基因表达明显增加,Bcl2基因表达明显减少.本研究成功构建了真核表达载体pcDNA3.1 NKX3.1, 转染PC3和LNCaP细胞后能有效表达,并对细胞具有诱导凋亡作用     

牦牛与其他物种ZFX/ZFY基因片段间的进化关系

利用PCR扩增、克隆和序列分析法对牦牛ZFX/ZFY基因第11外显子部分片段进行了研究,并同来自于NCBI GenBank中人、猩猩、普通牛等9个物种的ZFX/ZFY基因核苷酸及其氨基酸序列进行了进化分析.结果表明,牦牛ZFX、ZFY基因间核苷酸序列同源性为94.1%,显示同一物种同源基因ZFX/ZFY间存在变异;比较的10个物种间ZFX基因核苷酸序列同源性为87.7%、ZFY基因为81.7%,相应ZFX、ZFY氨基酸同源性分别为96.6%、91.0%,ZFY基因的变异性大于ZFX基因,显示X染色体与Y染色体可能是独立进化.