紫茎泽兰高分子量核DNA制备方法的研究

以紫茎泽兰暗培养幼嫩叶片为材料,在细胞核提取缓冲液中加入PVP、抗坏血酸和氨基甲酸钠3种强抗氧化剂,较好地去除了多糖多酚等次生代谢物,经低熔点琼脂糖包埋细胞核及蛋白酶K原位裂解DNA胶块,以获得大分子量DNA;最后分别采用2种不同的限制性内切酶(BamH Ⅰ和HindⅢ)和5个浓度梯度(0 U、0.2U、0.4U、0.6U、0.8 U)进行酶切,并对不同的回收方法进行比较分析.结果表明:经脉冲电泳检测,本方法提取的DNA片段长度＞600 kb,基本无细胞器DNA和蛋白质污染;酶切条件以0.4U酶浓度HindⅢ的效果最好,酶切后的DNA片段主要集中在100～300 kb之间,DNA片段大小满足构建BAC文库的要求;对回收方法进行比较分析,电洗脱法回收的大片段DNA浓度远远大于琼脂糖酶切法,大于8mg·L-1,这完全能够满足构建大片段基因组文库对DNA浓度的要求.     

用做标记的两种酵母菌完整染色体DNA的简化制备法

已知分子量在小的染色体ＤＮＡ分子标记是脉冲电泳研究中用以估算样本染色ＤＮＡ分子大小必不可和的参照物。对用做标记的啤酒酵母和粟酒裂殖酵母完整染色体ＤＮＡ几种制备方法的比较研究以及改进研究表明,液氮冷冻研磨法,凝胶包埋法以及凝胶包埋破壁法效果均很好,都得到大量染色体ＤＮＡ,且彼此此间无明显差异。     

洋葱伯克霍尔德菌外膜蛋白双向电泳的建立与优化

目的:洋葱伯克霍尔德菌外膜蛋门的分离及双向电泳图谱的建立和优化.方法:用月桂酰基氯酸钠法提取外膜蛋白,以同相pH梯度为第一向和SDS-PAGE为第二向进行双向电泳,对裂解液成分,IPG胶条的pH和凝胶染色方法等进行优化.结果:获得外膜蛋白浓度为2.87μg/μl;最佳裂解液成分为:7mol/L尿素,2mol/L硫脲,4%Chaps,2%pharmalyte,65 mmol/L DTT,0.5%Triton X-100,10mmol/L Tris.结论:提取的外膜蛋白满足双向电泳条件;获得理想的外膜蛋白双向电泳图谱用于后续实验中.     

鼠肝DNA甲基化酶的纯化及物理化学性质的研究

以Ｗｉｓｔａｒ大鼠肝为材料,确立了一个简便的纯化鼠肝ＤＮＡ甲基化酶的程序,包括：细胞的超声破碎、去内源核酸、硫酸铵盐析、磷酸纤维素亲和层析、ＤＥＡＥ－ＳｅｐｈａｄｅｘＡ－５０柱层析及ＳｅｐｈａｄｅｘＧ－１５０凝胶过滤。用不同浓度聚丙烯酰胺凝胶电泳和孔梯度凝胶电泳检测,纯化后的酶已达电泳均一,且酶的比活力提高１１２倍。以聚丙烯酰胺孔梯度凝胶电泳测得其天然酶的分子量为３６５ｋＤ,以ＳＤＳ－聚丙烯酰胺凝胶电泳测得该酶有两种亚基,大亚基为９５ｋＤ,小亚基为８５ｋＤ,推测该酶由两个大亚基和两个小亚基组成。     

从水稻细胞核中制备分子量达到Mb级的DNA

用水稻黄化苗作实验材料,经蔗糖不连续梯度纯化细胞核、琼脂糖包埋、蛋白酶消化释放DNA,脉冲交变电泳显示所得DNA样品分子量在200kb至3Mb之间,其中大量集中在2.2Mb处.所得DNA容易被多种内切酶消化和连接,可用于构建水稻YAC文库和大尺度物理图的研究.     

两种制备感染细胞DNA的内切酶图谱法用于单纯疱疹病毒分型的研究

用³²P标记单纯疱疹病毒Ⅰ型和Ⅱ型感染Vero细胞,抽提病毒DNA,然后以核酸内切酶BamHI酶切,电泳结果2个型别的病毒DNA的电泳图谱均不相同。用非同位素标记的疱疹病毒感染细胞DNA酶切,电泳与³²P-标记的病毒DNA图谱相比较,显示相同的结果。实验表明简单受染细胞DNA进行核酸酶切及电泳可用来进行疱疹病毒的分型。实验说明选择核酸内切酶进行酶切有重要的影响。     

四个鲫鱼品系线粒体DNA的限制性酶切分析

用差速离心和核酸酶消化法从红鲫 (C auratusredvar .)、湘鲫 [F1hybridsofredcruciancarp (♀ )×commoncarp (♂ ) ]、野鲫 (C auratusauratus)和白鲫 (C auratuscuvieri)的肝组织及白鲫的卵巢中提取和纯化线粒体DNA。用 9种内切酶 (EcoRⅠ、HindⅢ、PstⅠ、BglⅡ、BamHⅠ、XhoⅠ、XbaⅠ、SalⅠ和KpnⅠ )进行单酶酶解 ,经琼脂糖凝胶电泳分析 ,检测出PstⅠ、KpnⅠ和BglⅡ 3种酶在品系间存在限制性片段长度多态性 ,但并未检测出品系内的限制性片段长度多态性。计算出红鲫、湘鲫、白鲫和野鲫的mtDNA大小分别约为 16 19、 16 0 2、 16 6 0和 16 0 6kb。根据限制性酶切片段共享度 ,计算出 4个品系间的遗传距离 ,结果表明存在直接亲缘关系的红鲫与湘鲫之间的遗传差异最小 ,证实了红鲫与子代湘鲫之间mtDNA遵循母系遗传的特性。     

从植物细胞核分离大分子量核DNA

研究了从植物中分离百万碱基对级大分子量核DNA的方法。该方法利用差速离心分离植物细胞核,经低熔点琼脂糖块或低熔点琼脂糖微珠包埋,蛋白酶K原位裂解后制备大分子量核DNA。结果表明,选择不同生长时期的材料和不同的包埋细胞核方式对大分子量核DNA的制备有很大的影响,由黄化苗或幼嫩的绿叶为材料分离细胞核,进行胶块包埋是制备大分子量核DNA的最佳条件。利用该法获得的DNA分子量在200kb－5．7Mb之间,主要集中在2．2～5．7Mb之间;每一胶块DNAE量为18～20μg。与包埋原生质体制备大分子量核DNA的方法相比,该方法获得的DNA纯度较高,去除了大部分细胞器DNA的污染;易于被限制性内切酶部分和完全消化,其消化结果具可重复性。该方法操作简单、适用植物种类广泛,用该方法从水稻（OryzasativaL．）、苹果（MaluspumilaMill．）、大豆（Glycinemax（L．）Merr．）、玉米（ZeamaysL．）等多种植物材料中成功地制备了大分子量核DNA。该方法制备的核DNA适用于植物的脉冲交变电泳基因组分析和构建人工细菌染色体文库和人工酵母染色体文库。     

洋葱伯克霍尔德氏菌产邻苯二酚2,3-双加氧酶的研究

对洋葱伯克霍尔德氏菌L 68生长及产邻苯二酚2,3 双加氧酶(C23D)的条件进行了研究,其最适产酶pH7.2;最适生长温度30～35℃;最适培养时间48h;苯酚浓度0.09%最有利于菌体产酶.对菌株L 68产生的C23D酶进行了纯化,超声波破碎后的细胞提取液经硫酸铵分级沉淀、DEAESepharoseFastFlow层析、Hydroxyapatite层析、SephadexG 150层析后,收率为20%,酶比活力提高了230倍.SDS PAGE检测得到了分子量为(34±1)kDa的蛋白.     

日化产品中洋葱伯克霍尔德氏菌复合群(Bcc)的分类和神秘伯克霍尔德氏菌的耐药性研究

【目的】对从2020–2022年不同日化产品中分离的29株洋葱伯克霍尔德氏菌复合群(Burkholderia cepacia complex,Bcc)进行分类和分型,另将2020年前来源于日化产品中6株被鉴定为Burkholderia lata的菌株进行分类更正。探究神秘伯克霍尔德氏菌(Burkholderia aenigmatica)的耐药性。【方法】本文主要应用多位点分型研究方法(multilocus sequence typing,MLST),PCR扩增atpD、gltB、gyrB、recA、lepA、phaC和trp B 7个管家基因片段,将测序结果与MLST数据库中的数据比对分析,获得菌株各管家基因的编号和ST型(sequence type),对本检测中心分离自日化产品的Bcc进行分型;利用多位点序列分析(multilocus sequence analysis,MLSA),结合MLST中等位基因的核苷酸序列构建进化树,从而对Bcc进行系统发育分析和鉴定。利用最小抑菌浓度法(minimum inhibitory concentration,MIC)测定Bcc对常见防腐剂(1,...     

限制性核酸内切酶与DNA相互作用研究进展

蛋白质对ＤＮＡ识别的模体中,除了锌指结构、螺旋—转角—螺旋、亮氨酸拉链和β带外,近年来发现,Ⅱ型限制性内切酶与ＤＮＡ作用的模体有许多特别之处。通过对ＥｃｏＲＩ、ＢａｍＨＩ、ＥｃｏＲＶ等与ＤＮＡ复合物的空间构象、一级结构分析,发现酶分子存在催化性裂缝,并且氨基端形成臂结构包绕ＤＮＡ;同时ＤＮＡ发生构象变化、螺旋扭结。这些有趣的结构有利于酶对底物的特异性结合和催化作用。     

DNA序列中限制酶切割位点的分布

本文以人类、小鼠、大鼠和病毒基因组中的DNA序列为材料,分析了其中40种II型限制性核酸内切酶识认位点的数量和分布情况。发现人鼠序列中绝大多数酶的切点数量可以通过序列中单核苷酸或双核苷酸的频率来预测,而切点在序列上的分布也是随机的。例外的情况是人鼠序列中酶EcoRII(识认CCWGG)和MnlI(CCTC)的切点显著偏多,而DpnI*(GATC)的切点显著偏少;MnlI的切点倾向于聚集一处。病毒基因组中酶切位点也基本上是随机分布,但基因组间差异很大,跟人鼠序列差别也大,特别是噬菌体T7中有多达17种酶的切点显著偏少。文中讨论了所得结果对构建限制酶切图谱的理论计算以及对限制酶显带机理的意义,特别指出显带过程在酶的切点达到所要求的浓度时,跟酶的识认片段的专一性、酶切位点的数量都没有关系,而取决于染色体不同区段抵抗酶切破坏的能力。     

应用CRISPR/Cas13b编辑技术治疗TNNT2R141W转基因小鼠的扩张型心肌病

本研究旨在应用CRISPR/Cas13b系统对TNNT2R141W转基因扩张型心肌病（dilated cardiomyopathy,DCM）小鼠（DCM小鼠）进行探索性治疗,尝试发现治疗扩张型心肌病的一种新方式,为CRISPR/Cas13b系统在体内应用提供实验基础。随机设计11种Cas13b-TNNT2 gRNA并成功构建表达质粒,把它和人源TNNT2过表达质粒共同转染到293T细胞中,通过实时定量PCR（quantitative real-time PCR,Q-PCR）检测人源TNNT2 mRNA的表达水平。结果显示,gRNA 2引导Cas13b敲低目标基因的效率最高,达到80%（P<0.0001）。把gRNA2表达质粒包装到慢病毒载体中转导出生后1天的DCM小鼠原代心肌细胞,Q-PCR检测结果表明CRISPR/Cas13b系统对人源TNNT2 mRNA的敲低效率达到55%（P<0.01）。把PspCas13b和gRNA2的表达载体分别包装到AAV9病毒载体中,然后将200 μL 约1×1012 AAV9病毒颗粒通过尾静脉注射到4月龄DCM小鼠体内,待注射小鼠发育至5月龄时,Q-PCR检测结果显示,AAV9+DCM组TNNT2R141W表达水平较未注射组对照明显下降至40%（P<0.01）。对5月龄野生型（WT）、DCM（未注射病毒组）和AAV9+DCM（基因组编辑工具注射组）三组小鼠的心脏形态、心功能、心肌纤维化和心力衰竭等表型的观察结合显示：DCM小鼠的心脏形态异常,而AAV9+DCM小鼠心脏形态趋于正常;对三组小鼠的心脏进行超声心动图并对心功能指标进行统计发现,DCM组较WT组小鼠的左心室射血分数（left ventricular percent ejection fraction,LV EF%）、左心室短轴缩短率（left ventricular percent fractional shortening,LV FS%）分别下降了50.4%（P<0.0001）,55.1%（P<0.0001）,而AAV9+DCM组较DCM组小鼠的LV EF%、LV FS%分别上升了66.5%（P<0.01）,77.0%（P<0.01）;通过Q-PCR和天狼星红染色检测三组小鼠的心脏纤维化程度,结果显示DCM组较WT组小鼠的Col3a1和Postn两种纤维化基因,分别高表达5.2倍（P<0.001）、4.5倍（P<0.01）,而AAV9+DCM组较DCM组小鼠两种基因表达分别下降了2.0倍（P<0.05）、1.4倍（NS）,天狼星红染色结果显示纤维化区域明显下降;通过Q-PCR和蛋白质免疫印迹分别检测三组小鼠的心脏心力衰竭基因Nppb mRNA和Nppa蛋白质的表达水平,结果表明DCM组较WT组小鼠Nppb mRNA表达上升14.2倍（P<0.01）,而AAV9+DCM组较DCM组小鼠Nppb mRNA表达明显下降下降2.8倍（P<0.05）,Nppa蛋白质表达趋势与Nppb相同。把gRNA 5和含有R141W突变（gRNA 5T）和正常的TNNT2 mRNA（gRNA 5V）序列分别组合转染到293T细胞中,通过Q-PCR检测两种序列mRNA的表达水平。结果显示,gRNA 5T序列表达效率为30%（P<0.0001）,而并未检测到gRNA 5V mRNA的敲低。本研究通过设计靶向TNNT2R141W mRNA的gRNA,特异性敲低TNNT2R141W转基因小鼠体内突变的mRNA,有效改善了转基因小鼠的心功能,为临床进一步探索扩张型心肌病的治疗奠定了实验室基础。     

中国昆明(KM)小鼠线粒体DNA限制性内切酶图谱的研究

线粒体DNA的限制性内切酶图谱在不同的种系及亚种间存在多态性。我们分别用五种限制性内切酶BamHⅠ、EcoRⅡ、HidⅢ、PstⅠ、MspⅠ对60只中国KM小鼠(雌雄各半)的线粒体DNA进行了酶切电泳分析,结果未发现多态性,且这五种限制性内切酶图谱均与BALB/c小鼠相同。这表明中国KM小鼠与绝大多数实验小鼠一样,均起源于欧州的野鼠M.m.domesticu。未见到KM小鼠经其它亚种野鼠母系遗传污染的迹象。     

农杆菌质粒DNA的间接酶切鉴定

采用常规手段提酶切鉴定法,与普通大肠杆菌质粒小量抽提试剂盒提取农杆菌质粒酶切鉴定法(简称试剂盒法)和农杆菌质粒反导大肠杆菌间接酶切鉴定法(简称间接法)进行对比,发现本试验创新的试剂盒法和间接法可轻松做酶切鉴定,可为农杆菌质粒DNA提取经验不足者参考.     

鲤鱼肝组织线粒体DNA的限制性内切酶分析

用EcoRⅠI,HindⅢ,PstⅠ,BglⅡ,BamHⅠ,Xho Ⅰ, Xba Ⅰ, Sal Ⅰ和Kpn Ⅰ共9种限制性内切酶酶切对鲤鱼肝组织的mtDNA进行酶解,利用Gel-Pro Analyzer算出各酶切片段长度及mtDNA大小,测出其大小约为16．61kb(1kb=1×103b),另外,对电泳条件的优化进行了探讨,并将实骚结果与以前报道的有关酶切实验结果进行了比较,表明鲤鱼mtDNA的长度及限制性酶切位点均存在地域差异．     

Restriction Endonuclease Analysis of Highly Repetitive DNA as a Phylogenetic Tool

Multiple band patterns of DNA repeats in the 20–500-nucleotide range can be detected by digesting genomic DNA with short—cutting restriction endonucleases, followed by end labeling of the restriction fragments and fractionation in nondenaturing polyacrylamide gels. We call such band patterns obtained from genomic DNA ``taxonprints' (Fedorov et al. 1992). Here we show that taxonprints for the taxonomic groups studied (mammals, reptiles, fish, insects—altogether more than 50 species) have the following properties: (1) All individuals from the same species have identical taxonprints. (2) Taxonprint bands can be subdivided into those specific for a single species and those specific for groups of closely related species, genera, and even families. (3) Each restriction endonuclease produces unique band patterns; thus, five to ten restriction enzymes (about 100 bands) may be sufficient for a statistical treatment of phylogenetic relationships based on polymorphisms of restriction endinuclease sites. We demonstrate that taxonprint analysis allows one to distinguish closely related species and to establish the degree of similarity among species and among genera. These characteristics make taxonprint analysis a valuable tool for taxonomic and phylogenetic studies. Received: 10 February 1997 / Accepted: 10 March 1997     

Cofactor Requirement of HpyAV Restriction Endonuclease

Background

Helicobacter pylori is the etiologic agent of common gastritis and a risk factor for gastric cancer. It is also one of the richest sources of Type II restriction-modification (R-M) systems in microorganisms.

Principal Findings

We have cloned, expressed and purified a new restriction endonuclease HpyAV from H. pylori strain 26695. We determined the HpyAV DNA recognition sequence and cleavage site as CCTTC 6/5. In addition, we found that HpyAV has a unique metal ion requirement: its cleavage activity is higher with transition metal ions than in Mg⁺⁺. The special metal ion requirement of HpyAV can be attributed to the presence of a HNH catalytic site similar to ColE9 nuclease instead of the canonical PD-X-D/EXK catalytic site found in many other REases. Site-directed mutagenesis was carried out to verify the catalytic residues of HpyAV. Mutation of the conserved metal-binding Asn311 and His320 to alanine eliminated cleavage activity. HpyAV variant H295A displayed approximately 1% of wt activity.

Conclusions/Significance

Some HNH-type endonucleases have unique metal ion cofactor requirement for optimal activities. Homology modeling and site-directed mutagenesis confirmed that HpyAV is a member of the HNH nuclease family. The identification of catalytic residues in HpyAV paved the way for further engineering of the metal binding site. A survey of sequenced microbial genomes uncovered 10 putative R-M systems that show high sequence similarity to the HpyAV system, suggesting lateral transfer of a prototypic HpyAV-like R-M system among these microorganisms.     

Degradation of Enteric Bacterial Deoxyribonucleic Acid by the Escherichia coli B Restriction Endonuclease

The deoxyribonucleic acid of five different genera of enteric microorganisms was shown to be degraded by the Escherichia coli B restriction endonuclease.     

幽门,空肠弯曲菌长期保存前后染色体DNA酶切图谱的分析

对15株幽门弯曲菌及42株空肠弯曲菌,经6%羊血布氏琼脂培养后,于20%小牛血清布氏肉汤及全羊血中,在-70℃条件下,能保存3个月和10个月;并对其中的一些菌株,进行了研究,实验证明在保存前后,这些菌株的生物学性状和染色体 DNA 酶切图潜完全一致。