细菌中介导多重耐药的Tn7转座子研究进展

转座子是介导细菌耐药性传播的重要可移动遗传元件。Tn7转座子与细菌耐药密切相关,其携带转座模块和Ⅱ类整合子系统。Tn7编码转座相关蛋白TnsABCDE进行“剪切-粘贴”机制转座,转座核心TnsABC也可与三链DNA或Cas-RNA复合物结合实现转座。近年来新发现了多种介导多重耐药的Tn7转座子,其在介导细菌抗生素、消毒剂和重金属抗性基因的获得、传播扩散等方面发挥了重要作用。本文综述了细菌中Tn7转座子的遗传结构、转座机制、流行以及新发现的介导多重耐药的Tn7转座子,以期为细菌中Tn7转座子的深入研究提供参考。     

HOG1 MAPK参与调控亚砷酸钠诱导的酵母细胞凋亡

【目的】本研究探讨了HOG1 MAPK在亚砷酸钠诱导酵母细胞凋亡中的作用。【方法】以酵母野生株BY4741及其HOG1突变株(ΔHOG1)为材料,研究了亚砷酸钠对酵母细胞生长、相对存活率和氧化损伤的影响,并采用流式细胞术检测了亚砷酸钠胁迫下酵母细胞凋亡率、ROS水平和线粒体膜电位的变化。【结果】亚砷酸钠可抑制酵母细胞生长,诱导细胞凋亡。在相同处理组中,ΔHOG1对亚砷酸钠更为敏感,表现为细胞存活率降低,凋亡率升高。在亚砷酸钠胁迫过程中,ΔHOG1胞内ROS水平和MDA含量显著高于野生株BY4741,而线粒体膜电位显著低于野生株。【结论】HOG1 MAPK可能通过影响胞内ROS水平和线粒体膜电位的变化调控亚砷酸钠诱导的酵母细胞凋亡。     

BRC1/TB1基因调控植物分枝的研究进展

植物分枝是决定其形态建成的重要因素,是由叶腋内的腋芽发育成枝条的过程,该过程受光照、营养及内源激素等多种因素的调控。近年来的研究发现,TCP(TEOSINTE BRANCHED1,CYCLOIDEA,PCF)转录因子家族成员BRC1/TB1可响应并整合多种信号来调控植物的分枝。该文总结了BRC1/TB1对光照、营养及不同激素的响应特征,及其在调控植物分枝过程中发挥的核心作用等研究成果,并重点对BRC1/TB1基因上下游调控网络的相关研究进行综述,且对未来的研究方向进行了展望,旨在为后续分枝调控方面的研究提供信息,也为今后创制符合人们期望的优良种质提供参考依据。     

H-NS蛋白对副溶血弧菌hcp1的转录调控

【目的】研究调控子H-NS对副溶血弧菌T6SS1结构蛋白基因hcp1的转录调控机制。【方法】利用Western blot检测Hcp1蛋白在野生株(WT)和hns基因敲除株(Δhns)中表达水平的差异。提取WT和Δhns的总RNA,采用实时定量RT-PCR的方法验证H-NS对hcp1的转录调控关系。进而采用引物延伸实验研究hcp1的转录起始位点,并根据产物的丰度判断H-NS对hcp1的调控关系。PCR扩增hcp1的整个启动子区DNA序列,并纯化His-H-NS蛋白,通过凝胶阻滞实验(EMSA)验证His-H-NS对hcp1启动子区是否具有直接的结合作用。【结果】Western blot和实时定量RT-PCR结果显示H-NS能抑制hcp1的表达;引物延伸结果显示hcp1只有一个转录起始位点T(–62)(翻译起始位点为+1),且其转录活性是H-NS和σ54依赖性的;EMSA实验表明H-NS对hcp1的启动子区具有直接的结合作用。【结论】H-NS能直接结合到hcp1启动子区而抑制其转录表达。     

水稻MITEs类转座子mPing研究进展

Miniature Ping(mPing)是小型反向重复转座子(Miniature Inverted-Repeat Transposable Elements,MITEs)类转座子Tourist-like超家族重要成员,是水稻基因组内检测到的第一个活跃的MITEs,是MITEs大家族中少数低拷贝且可以在自然状态下维持转座活性的成员之一,因此,mPing是转座子相关领域研究的良好素材。该文综合阐述了近年来国内外有关mPing的结构、转座酶供体、激活特性以及对基因组的影响等方面的研究进展,为进一步深入探究MITEs的转座机制以及mPing转座子的开发利用提供资料。     

细菌插入序列的转座酶和转座机制

插入序列（insertion sequence, IS）是细菌中最简单的移动遗传因子,由两端的反向重复序列（inverted repeats, IR）和中间的转座酶 (transposase)编码序列组成。在细菌中,因为插入序列的转座酶催化活性中心氨基酸序列不同,所以将其转座酶分为DDE转座酶、DEDD转座酶、HUH转座酶和丝氨酸转座酶。在转座过程中,根据插入序列是否有复制,将插入序列的转座分为复制型转座（replicative -ansposition）和非复制型转座（non-replicative transposition）,而将形成夏皮罗中间体（Shapiro intermediate）的非复制型转座称为保守型转座（conservative transposition）。此外,插入序列通过不同的转座机制插入到基因编码区导致基因突变、缺失和倒置;或者插入到基因上游,通过自身启动子或与基因形成杂交启动子来影响插入序列下游基因的表达,从而帮助细菌抵抗复杂的环境变化。本文主要围绕细菌插入序列的特征、转座酶、转座机制和转座影响展开综述,以期为进一步研究插入序列的机制和插入序列在细菌中所起的作用提供参考。     

玉米瘤黑粉菌的寄生策略及其调控机制

玉米瘤黑粉病是由担子菌Ustilago maydis对玉米的活体寄生所引起的真菌病害。该病原菌为双相型真菌,需要寄生于玉米植株来完成其有性生殖过程。综合相关研究报道,本文把U.maydis对寄主植物的寄生过程划分为7个阶段,包括形成致病性双核菌丝体、附着寄主植物表面、穿透寄主表皮、消减寄主防御反应、在寄主体内菌丝增殖、使寄主瘤变和生成厚垣孢子等。围绕寄生进程特点和关键基因,分别阐述了各个阶段的相关调控机制以及对寄主植物的致病性;展现了U.maydis为达到有性生殖目的而实施步步为营的寄生策略。本文对U.maydis寄生过程的阶段划分,有助于人们深入了解U.maydis与寄主植物之间互作机制、提供相关病害防控新思路。     

宿主限制LINE-1转座活性的机制

转座子约占了人类基因组的45%,对基因组的结构与功能造成了重大的影响. 一部分转座子现在仍然具有活性,它们的转座能引发疾病. LINE-1（long interspersed element-1）是现今在人类基因组中发现的唯一具有活性并能自主转座的转座子,并能介导非自主转座的元件进行转座. 近年来LINE-1的研究有新的突破,本文简述了LINE-1的结构、转座机制及对基因组的影响,重点总结和分析宿主对LINE-1的限制机制. 由于LINE-1的生活周期与逆转录病毒有相似之处,也希望能够为宿主抗病毒的研究提供线索.     

裸燕麦Ty1-copia类反转录转座子反转录酶序列的分离、鉴定与分析

本研究根据Ty1-copia类反转录转座子反转录酶的保守区设计简并引物,通过PCR扩增,从裸燕麦(Avena nuda L.)品种‘品燕1号’基因组中分离获得23条Ty1-copia类反转录转座子序列,并对序列特征、系统发育关系及其转录活性进行分析。结果显示,23条Ty1-copia类反转录转座子存在较高的异质性,序列间的一致性为45%～98%,存在插入、移码和终止密码突变,但频率不高;系统发育分析结果表明,燕麦Ty1-copia类反转录转座子在进化过程中主要为垂直传递。本研究通过检索燕麦基因表达数据库,发现了5个有转录活性的Ty1-copia类反转录转座子。     

OsPDR在酵母中异源表达增强了酵母对钴的耐受性

在通过RNA-Seq技术得到的镉响应转录组图谱中,用50 μmol/L Cd处理24 h后,一个镉响应金属离子转运蛋白OsPDR被鉴定出其在水稻(Oryza sativa ssp. japonica cv. Nipponbare)茎中的表达量显著上调．本研究中,从水稻(Oryza sativa cv. Nipponbare)中分离了OsPDR基因,并对其金属离子转移活性进行了分析．金属耐受性实验结果表明,过表达OsPDR能提高酵母对Co的耐受性,但对Zn、Ni和Cd的耐受性不强,并且经电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)测定Co含量后,与空载体转化酵母相比,过表达OsPDR的酵母中Co的积累更高．利用共聚焦显微镜观察发现,EGFP-OsPDR融合蛋白定位于液泡膜上．这些数据表明OsPDR可能在Co稳态中起着重要作用．OsPDR在植物中的作用,还需要进一步的研究．     

CYP72B1基因和AUR3基因响应光、生长素和油菜素内酯的转录调控机制研究

为研究光、生长素和油菜素内酯在基因层次上的互作机制,开发了转录调控元件识别工具OCMMat,其中,在对共表达基因信息和直系同源基因信息进行整合时,利用了转录调控元件在直系同源基因启动子中的富集性.利用该方法发现,CYP7281基因和AUR3基因启动子含有3个相同的调控模序GAGACA、AAGAAAAA、ATCATG,它们分别承担了AuxRE元件、GT元件和GT辅助元件的功能.其中,ATCATG模序是目前尚未报道过的调控元件,与AAGAAAAA模序的距离相对恒定.基于调控元件识别结果,构建了CYP7281基因和AUR3基因响应光、生长素和油菜素内酯的转录调控模型,模型显示:光信号和生长素、油菜素内酯信号在CYP72B1基因和AUR3基因的转录调控元件上相互交叠,而生长素和油菜素内酯信号则在转录因子ARF水平上相交.     

Drosophila melanogaster P Transposable Elements: Mechanisms of Transposition and Regulation

The molecular mechanisms that control P element transposition and determine its tissue specificity remain incompletely understood, although much information has been compiled about this element in the last decade. This review summarizes the currently available information about P element transposition, P-M hybrid dysgenesis and P cytotype features, P element-encoded repressors, and regulation of transposition.     

Identification of novel LTR retrotransposons in the genome of Aedes aegypti

We have detected seventy-six novel LTR retrotransposons in the genome of the mosquito Aedes aegypti by a genome wide analysis using the LTR_STRUC program. We have performed a phylogenetic classification of these novel elements and a distribution analysis in the genome of A. aegypti. These mobile elements belong either to the Ty3/gypsy or to the Bel family of retrotransposons and were not annotated in the mosquito LTR retrotransposon database (TEfam). We have found that  1.8% of the genome is occupied by these newly detected retrotransposons that are distributed predominantly in intergenic genomic sequences and introns. The potential role of retrotransposon insertions linked to host genes is described and discussed. We show that a retrotransposon family belonging to the Osvaldo lineage has peculiar structural features, and its presence is likely to be restricted to the A. aegypti and to the Culex pipiens quinquefasciatus genomes. Furthermore we show that the ninja-like group of elements lacks the Primer Binding Site (PBS) sequence necessary for the replication of retrotransposons. These results integrate the knowledge on the complicate genomic structure of an important disease vector.     

Genome Analysis inNeurospora crassa;Cloning of Four Lociarginine-1(arg-1),methionine-6(met-6),unknown-7(un-7), andribosome production-1(rip-1) and Associated Chromosome Walking

We have cloned fourNeurospora crassagenes by complementation analysis. Cloned genes include thearginine-1(arg-1),methionine-6(met-6),unknown-7(un-7), andribosome production-1(rip-1) loci. Chromosome walks were initiated in ordered cosmid libraries from the cloned loci. A total of about 700 kb of theNeurosporagenome is covered in these walks.     

Transposition of the maize transposable element Ac in Solanum tuberosum

Summary The maize transposable element Ac has been introduced into potato via the T-DNA (transferred DNA) of Agrobacterium tumefaciens. Ac was inserted within the untranslated leader region of a neomycin phosphotransferase II (NPT-II) gene such that excision restored NPT-II activity. Two approaches to monitor Ac excision were used. (i) Using an Agrobacterium strain harbouring plasmid pGV3850::pKU3, leaf discs were selected on kanamycin (Km) after exposure to Agrobacterium. (ii) Using a strain containing plasmid pGV3850HPT::pKU3, the leaf discs were selected on hygromycin (Hm) and the resulting shoots were checked for NPT-II expression. Thirteen kanamycin resistant shoots transformed with pGV3850::pKU3 were isolated, suggesting that Ac had excised from the NPT-II gene. Out of 43 hygromycin resistant shoots transformed with pGV3850HPT::pKU3, 22 expressed the NPT-II gene, indicating that Ac had undergone excision in approximately 50% of the hygromycin resistant shoots. Southern analysis revealed that all kanamycin resistant plants contained the DNA restriction fragments expected when Ac excises from the NPT-II gene. The presence of Ac at new locations within the genomic DNA of several transformants was also detected.