志贺氏菌福氏2a 301株ipaH4.5突变株的构建及生物学功能分析

利用λ-Red重组系统对福氏2a志贺氏菌301株ipaH4.5基因进行缺失突变,构建了福氏2a志贺氏菌301株ipaH4.5基因缺失突变株?ipaH4.5,利用低拷贝质粒构建ipaH4.5缺失突变株的回复突变株△ipaH4.5HF。PCR方法证实了ipaH4.5基因的缺失和回复。对野生株、突变株和回复突变株的生长代谢及细胞侵袭能力进行比较;ELISA方法检测3株菌侵袭鼠J774巨噬细胞后培养上清中炎性因子的水平。生长代谢实验表明缺失和回复ipaH4.5不影响志贺氏菌的生长速度,侵袭实验表明缺失和回复ipaH4.5也不影响志贺氏菌对HeLa细胞和鼠J774巨噬细胞的侵袭能力,表明ipaH4.5基因与志贺氏菌的生长代谢和侵袭能力无关;鼠J774巨噬细胞培养上清中细胞因子水平的改变提示该基因在志贺氏菌侵入细胞后抑制宿主细胞炎症反应。     

非随机方法构建酿酒酵母基因工程菌

酿酒酵母是基因工程产品研究和生产的一个重要表达系统,表达载体和宿主细胞是构成表达系统的两大要素,虽然外源基因表达的方式、强度主要由表达载体控制．但宿主细胞的选择对最终获取产品的质量和数量也具有十分关键的作用。酿酒酵母基因工程宿主菌除要求具有高的DNA转化效率、细胞生长密度和稳定性、低的内源蛋白水解酶活性外,还必须具备与表达载体相对应的营养缺陷筛选标记,用传统随机诱变方法得到的营养缺陷变异株,因含有本底和隐性突变,在细胞生长密度和稳定性方面往往不能满足基因工程产品研究和生产的要求,甚至不能有效地表达外源基因。本文报道用重组技术,通过非随机方法构建了酿酒酵母基因工程宿主茁。研究表明用该方法得到的宿主菌在细胞生长密度、稳定性和表达外源基因方面优于用传统随机诱变方法得到的宿主菌。     

蓝细菌6803agp基因的分子克隆和缺失突变株的构建

PCR扩增了蓝细菌集胞藻6803(Synechocystis sp.PCC6803)的agp基因（编码ADP－葡萄糖焦磷酸羧化酶）,进一步以pUC118为载体将其克隆到大肠杆菌中,构建了pUCA质粒。通过DNA体外重组,以红霉素抗性基因部分取代agp基因片段,构建了既含agp基因上游及下游序列、又携带选择性标记－红霉素抗性的pUCAE质粒。该质粒转化野生型集胞藻6803细胞,获得了能在含红霉素的培养基上正常生长的agp基因缺失突变株。对该突变株基因组DNA进行PCR扩增,验邝了其基因结构的正确性。突变株细胞生长速度较野生型细胞快,胞内的叶绿素含量比野生型细胞高,表明该突变株具有较高的光合效率。在突变株中未检测到糖原的存在,进一步从生理水平上验证了突变株构建的正确性。     

质粒pBR322的温度敏感突变株

携带质拉pBR322的大肠杆菌8021经亚硝基胍诱变后,获得一批温度敏感突变株。携带这些质粒的宿主细胞在含药(氨基苄青霉素、四环素)培养基中,于30℃能正常生长,而于42℃则不能正常繁殖;接种于无药培养基中,即使42℃亦能正常生长。这些突变株中,有四株在37℃亦能表现温度敏感性。对其中一株进行了高温(42℃)敏感细胞分离的观察,在42℃时,耐药细胞数目基本稳定,而敏感细胞数目明显增加。 通过这些突变株对药物抗性的温度敏感性观察、突变质粒DNA的转化及高温分离现象,证明宿主对药物抗性的温度敏感性是由于质粒复制部分发生突变所致。 从它们的电泳及Eco RI酶解图谱来看,在突变质粒的分子量及切点数目上未看到与出发株的差异。     

肠出血性大肠杆菌O157∶H7 z1445基因缺失株的构建

目的:利用Red重组系统敲除肠出血性大肠杆菌(EHEC)O157∶H7的z1445基因,构建大肠杆菌z1445基因缺失突变株。方法:以O157∶H7为模板,PCR扩增目的基因两侧的同源臂序列,分别经酶切后连接到p UC19-kan质粒的卡那霉素抗性基因kan两侧,PCR获得中间嵌合kan基因(带有FRT位点)的同源线性片段,利用质粒p KD46敲除z1445基因,利用质粒p CP20去除抗性标记基因;PCR鉴定及测序验证目的基因缺失后,测定缺失株及野生株的生长曲线。结果:敲除了z1445基因,突变株与野生株的生长曲线接近。结论:构建了z1445基因缺陷型菌株,为进一步分析z1445基因在O157∶H7与宿主的相互作用中发挥的作用提供了材料。     

新型的DNA序列测定策略:PCR产物直接测序

DNA序列的测定在现代分子生物学中的应用越来越广泛,传统的模板制备方法是将待测序列的DNA片段插入质粒或病毒载体中,然后让其在宿主细菌细胞中增殖.尽管这套方法已被简化和标准化,但由于其涉及到活细胞的保存和使用,不可避免地会带来诸如载体和宿主细胞基因发生突变等不利影响.     

农杆菌转化的植物细胞的若干特性

根癌农杆菌的质粒基因组中T-DNA在宿主细胞中的表达导致转化细胞具有以下特性:激素自主性生长、冠瘿碱合成、器官发生异常、特殊糖类的利用以及对某些氨基酸和碱基类似物具抗性等。深入揭示和认识这些特性有利于探讨外源基因在受体细胞中的表达与调控。     

影响紫云英根瘤菌入侵和根瘤发育的exo基因的克隆及分析

紫云英根瘤菌菌株107的3个胞外多糖缺陷突变株NA－01、02、04不具备诱导宿主植物紫云英结瘤的能力。以NA-01突变位点的DNA片段为探针,从可互补这3个变种的exoR′－11质粒上亚克隆到2．6kb的DNA片段。互补试验表明,2．6kb的片段不仅可纠正突变株的胞外多糖缺陷表型,而且使变种恢复诱导宿主植物形成有效根瘤的能力。2．6kb片段经Tn5定位突变后丧失这种恢复能力,表明该片段带有对应于3个变种的野生型基因。     

端粒酶RNA亚基模板突变抑制HeLa肿瘤细胞的生长

在端粒酶阳性的肿瘤细胞中引入带突变模板的人端粒酶RNA亚基（MT-hTR）是一种新颖的抑 制肿瘤细胞生长的方法.本研究通过构建MT-hTR真核表达重组体,初步观察其对人宫颈癌He La细胞生长的影响.通过分子克隆技术及PCR介导的定点突变技术构建野生型及突变型hTR表 达重组体,将空载体及重组体分别与质粒pEGFP-C1通过脂质体共转染HeLa细胞,经药物G418的筛选得到稳定表达外源基因的细胞.RT-PCR检测目的基因的表达,TRAP分析细胞的端粒酶活性,并通过MTT法绘制各组细胞的生长曲线.结果发现,重组体在细胞内能成功表达目的基因,并且在Mutant1转染细胞中检测到相应的突变型端粒酶活性.构建的4个MT-hTR重组体中,有3个能使HeLa细胞生长速度减缓.以上结果提示,在HeLa细胞内表达MT-hTR能抑制细胞的生长速度,并且突变模板的设计可能会影响到抑制效应的发挥.     

新型的NDA序列测定策略：PCR产物直接测序

ＤＮＡ序列的测定在现代分子生物学中的应用越来越广泛 ,传统的模板制备方法是将待测序列的ＤＮＡ片段插入质粒或病毒载体中 ,然后让其在宿主细菌细胞中增殖。尽管这套方法已被简化和标准化 ,但由于其涉及到活细胞的保存和使用 ,不可避免地会带来诸如载体和宿主细胞基因发生突变等不利影响。而用ＰＣＲ技术直接从基因组或克隆片段制备测序模板 ,可以完全避免细菌培养、模板提取等重复性操作 ,也克服了以上弊端 ;由于ＰＣＲ技术快速、简便 ,在检测人类遗传病的基因突变时 ,需要比较患者和正常人中的突变分布情况 ,应用ＰＣＲ直接测序技术就能…     

复制缺陷型人泡沫逆转录病毒载体构建和外源基因表达

在人泡沫逆转录病毒 (humanfoamyvirus ,HFV)原病毒全长克隆pHRSV13的基础上 ,缺失病毒基因组的env基因和bel基因 ,构建了一个表达标记基因neo和报道基因 gfp的重组人泡沫病毒载体质粒pGPSNI GFP。在与辅助质粒 p△GP共转染情况下 ,得到复制缺陷型的重组病毒颗粒GPSNI GFP。该病毒颗粒可以感染多种宿主细胞 ,将携带的外源基因整合于细胞染色体DNA上并实现表达     

复制缺陷型人泡沫逆转录病毒载体构建和外源基因表达

在人泡沫逆转录病毒(human foamy virus,HFV)原病毒全长克隆pHRSV13的基础上,缺失病毒基因组的env基因和bel基因,构建了一个表达标记基因neo和报道基因gfp的重组人泡沫病毒载体质粒pGPSNI-GFP.在与辅助质粒p△GP共转染情况下,得到复制缺陷型的重组病毒颗粒GPSNI-GFP.该病毒颗粒可以感染多种宿主细胞,将携带的外源基因整合于细胞染色体DNA上并实现表达.     

重组微生物生理学

重组微生物生理学主要研究外源基因与宿主的相互作用以及细胞生理状态对这种相互作用的影响。宿主与外源基因的相互作用可发生在复制、分配、表达、代谢等各种水平,主要的分子机制为核酸-核酸、核酸-蛋白质的相互作用,一些小分子化合物可作为信号或效应子参与大分子的相互作用。重组微生物生理学研究主要包括下列三方面工作:1.噬菌体、质粒与宿主的相互作用以及基因工程菌中目的基因的复制、分配和表达规律。2.微生物响答系统的响答及适应的分子机制及其对外源基因调控的影响。3.细胞生长速率对宿主基因和外源基因调控的影响。这些工作融合了分子水平和细胞水平的研究,模糊了分子生物学和生理学的界限,成为基因工程的理论基础之一。美国微生物学会自1987年起把重组微生物生理学列为年会的一个独立专题。 外源基因与宿主的相互作用 噬菌体和质粒等染色体外基因与宿主基因处于一种依赖、互补和竞争的复杂关系。     

转基因动物研究中存在问题

１５年来已建了许多用作研究人类疾病的转基因动物模型。转基因动物已作为研究代谢调节、分化、发育中有关基因功能的工具,它已作为一种分子农场可生产基因产品等。但要看到,转基因还有许多问题要解决。首先是转基因的阳性率低,这是受了许多因素如ＤＮＡ样品质量,分子大小和结构,动物种属,原核的可见性,注射针的调节和微注射技术等影响。通常转基因首建的阳性率在１０-２０％,有时甚至低于１％。在基因操作后,外源基因整合到宿主基因组,可引起包括插入突变在内的宿主细胞基因突变,缺失突变,宿主基因扩增和位移。转基因的表达不能预测,可能因转基因的改变,质粒序列的影响,整合部位和拷贝数不确实,缺乏顺式作用元件或反式作用因子。这使得转基因功能分析紊乱。此外,转基因动物模型可能和预期不符,转基因过度表达可使动物表型异常。一些社会问题也将在本文中讨论。     

嗜热脂肪芽孢杆菌CU21中有关质粒pFDX163的整合和游离状态的一种新的相转变现象

pFDX1是带有外源基因xyIE的重组质粒。从嗜热脂肪芽孢杆菌CU21(pFDX1)出发,提高培养温度后选择卡那霉素抗性突变菌落,得到一个变异株CU21-163。该菌株含有突变质粒pFDX163,它由一个来自宿主基因组的2.0kb的H片段插入pFDX1而构成。pFDX163可通过H片段的同源重组而整合到染色体上。CU21-163包含y、w两类细胞,二者的xyIE基因表达量有明显差异。这两类细胞在分裂过程中呈现一种新的相转变现象,即y细胞的后代中经常出现少数w细胞,w细胞的后代中经常出现少数y细胞。对CU21-163的不同细胞群体的总DNA样品中游离质粒与整合质粒的含量进行了测定,由此推断y细胞含有游离质粒和整合质粒,w细胞只含整合质粒。     

氯霉素乙酰基转移酶基因在家蚕核型多角体病毒P10基因启动子控制下的表达

昆虫核型多角体病毒(NPV)P10基因属于晚期基因,为强启动子所控制,又是病毒复制所非必需的基因。我们对前报的家蚕核型多角体病毒(BmNPV)P10基因,应用PCR技术进行ATG区定点突变,在ATG被突变的同时形成一个BglⅡ酶切位点,得到一个不含ATG的BmNPV P10基因启动子。将长为230bp的经突变后的BmNPV P10基因5’端(包括启动子所有特征)片段克隆进pMMTV·CAT质粒中,构建成一个CAT基因在BmNPV P10基因启动子控制下的pBmPl0·CAT瞬间表达质粒。该质粒通过转染进入经野生型BmNPV感染的BmN细胞中,CAT得以表达。证明BmNPV P10启动子是比较强的启动子,可以在BmN细胞表达外源基因,具备了作为表达载体启动子的特性。     

白念珠菌高铁还原酶职FRP1基因的功能

白念珠菌((Candida albicans)获得铁的能力影响细胞的生长和毒力,高铁还原酶是白念珠菌高亲和铁吸收系统的重要组成部分.[目的]构建高铁还原酶FRP1(Ferric reductase protein)基因缺失突变株,对FRP1基因功能进行初步研究.[方法]使用Northem杂交的方法分析FRP1基因在缺铁和富铁条件下的表达.利用PCR介导的基因敲除技术构建frp1缺失突变株,并且对野生型和缺失突变株在细胞高铁还原酶活性以及缺铁条件下的生长情况进行比较分析.[结果]缺铁条件可以诱导FRP1基因的表达.frp1缺失突变株不能在铁缺陷的固体培养基上生长.[结论]FRP1蛋白可能是白念珠菌在缺铁条件下起主要作用的高铁还原酶.     

杆状病毒Ac60基因的原核表达与亚细胞定位研究

用PCR方法从AcMNPV基因组中扩增到ORF60基因,插入原核表达载体pET-28a(+),构建pETAc60质粒,再将该质粒转化大肠埃希菌BL21,在IPTG诱导下表达了分子量约为16 ku的融合蛋白.用纯化的表达产物免疫新西兰大白兔制备了多克隆抗体,应用该抗体检测了AcMNPV感染的昆虫宿主细胞(Si9)中ORF60基因的表达,结果显示:在感染后的细胞中有2条分子量分别约为33 ku和17 ku蛋白质带能与所制备的抗体发生特异性反应.间接免疫荧光分析发现:在病毒感染的晚期,Ac60蛋白同时存在于所感染宿主的细胞核和细胞质中.     

白念珠菌高铁还原酶FRP1基因的功能

白念珠菌((Candida albicans)获得铁的能力影响细胞的生长和毒力,高铁还原酶是白念珠菌高亲和铁吸收系统的重要组成部分.[目的]构建高铁还原酶FRP1(Ferric reductase protein)基因缺失突变株,对FRP1基因功能进行初步研究.[方法]使用Northem杂交的方法分析FRP1基因在缺铁和富铁条件下的表达.利用PCR介导的基因敲除技术构建frp1缺失突变株,并且对野生型和缺失突变株在细胞高铁还原酶活性以及缺铁条件下的生长情况进行比较分析.[结果]缺铁条件可以诱导FRP1基因的表达.frp1缺失突变株不能在铁缺陷的固体培养基上生长.[结论]FRP1蛋白可能是白念珠菌在缺铁条件下起主要作用的高铁还原酶.     

46,XY女性性反转患者SRY基因启动子区一个新的点突变及其功能分析

通过ＤＮＡ序列测定在一名４６,ＸＹ女性性反转患者ＳＲＹ基因启动子区发现了一个新的突变：ｎｔ．－８１Ｇ→Ａ．该突变不见于正常男性,因此不是ＤＮＡ多态性．为了检测这一点突变对ＳＲＹ基因表达功能的影响,构建了分别由正常或突变的人ＳＲＹ基因启动子区片段调控氯霉素乙酰转移酶（ＣＡＴ）报告基因表达的两个质粒,寡核苷酸探针杂交证实该启动子片段正常或携带有Ｇ→Ａ突变．这两个质粒分别与ｐＳＶ－β－半乳糖苷酶内对照质粒共转染ＨｅＬａ细胞后,瞬间表达分析显示这一突变对ＣＡＴ酶活性水平无显著影响（０．５０＞Ｐ＞０．２０）．上述正常和突变的ＳＲＹ基因启动子片段与Ｋ５６２细胞核抽提物的凝胶阻滞实验也表明,突变对Ｋ５６２细胞核蛋白与ＳＲＹ基因启动子区的结合影响不大．研究ＳＲＹ基因的表达调控对阐明人的性别决定机制及性反转的病理机制具有重要意义