基因工程技术优化透明质酸生产的研究进展

透明质酸是由葡萄糖醛酸和N-乙酰葡萄糖胺组成的双糖单位聚合而成的直链酸性粘多糖,在医药、化妆品、食品等领域拥有庞大的市场。传统研究通过优化发酵参数改善透明质酸的生产虽然取得了显著成效,但也趋于上限,加之天然生产菌株固有的发酵培养基成本高、具有一定致病性等等的劣势也日益显著。随着分子生物学技术的迅速发展以及对透明质酸合成相关基因研究的不断深入,研究重点逐渐转向利用基因工程技术构建高产、安全、具有特定分子量的透明质酸工程菌株。以下就有关透明质酸生产菌株基因工程改造的策略及研究进展进行概述和展望。     

植物中蔗糖和淀粉合成的关键酶 Ⅱ.尿苷二磷酸-葡萄糖焦磷酸化酶

植物中蔗糖和淀粉合成的关键酶Ⅱ．尿苷二磷酸┐葡萄糖焦磷酸化酶高振宇黄大年（中国水稻研究所,杭州３１０００６）关键词ＵＧＰＵＤＰＧ负协同顺序机制基因表达调控尿苷二磷酸－葡萄糖焦磷酸化酶（ＵＧＰ,ＥＣ２．７．７．９）在植物、动物和细菌中广泛分布,在植物的...     

来源于蓝藻、铜绿微囊藻的尿苷二磷酸葡萄糖脱氢酶基因的克隆和鉴定

以已知的尿苷二磷酸葡萄糖脱氢酶基因的保守区为基础,自行设计一对简并引物,该对引物从形成水华的蓝藻（Synechocystis PCC6803)铜绿微囊藻FACHB 905株(Microcystis aeruginosa FACHB 905)的基因组DNA中扩增到一个476bp的DNA片段。通过TAIL-PCR和连接介导的PCR两种方法分离该片段的侧翼序列,最后得到大小约2．5kb的DNA片段。序列分析揭示其中有一个编码462个氨基酸的开放阅读框,我们将此开放阅读框对应的蛋白命名为Mud。该Mud蛋白的氨基酸序列与蓝藻(73％相同,87％相似)和细菌(Bacillus subtilis)(51％相同,67％相似)的尿苷二磷酸葡萄糖脱氢酶氨基酸序列表现高度的同源性。将该mud基因克隆于p-GEX-4T-1融合表达载体并在大肠杆菌中表达GST—Mud融合蛋白,经过酶活力测定发现,GST—Mud蛋白具有一定的尿苷二磷酸葡萄糖脱氢酶活性。用抗GST-Mud蛋白的多抗对Maeruginosa FACHB 905的胞质蛋白组分进行Western印迹分析,结果显示一条分子量大小约49kD的专一条带,这个分子量与从基因推断出的蛋白分子量大小基本一致。综上所述,我们认为从微囊藻克隆到的Mud蛋白基因是尿苷二磷酸葡萄糖脱氢酶基因,该酶在其他生物如植物和细菌中参与多糖合成,是多糖合成的关键酶之一,而在藻类中对尿苷二磷酸葡萄糖脱氢酶开展研究却是首次报道。     

来源于蓝藻、铜绿微囊藻的尿苷二磷酸葡萄糖脱氢酶基因的克隆和鉴定

以已知的尿苷二磷酸葡萄糖脱氢酶基因的保守区为基础,自行设计一对简并引物,该对引物从形成水华的蓝藻(Synechocystis PCC6803)铜绿微囊藻FACHB 905株(Microcystis aeruginosa FACHB 905)的基因组DNA中扩增到一个476 bp的DNA片段.通过TAIL-PCR和连接介导的PCR两种方法分离该片段的侧翼序列,最后得到大小约2.5 kb的DNA片段.序列分析揭示其中有一个编码462个氨基酸的开放阅读框,我们将此开放阅读框对应的蛋白命名为Mud.该Mud蛋白的氨基酸序列与蓝藻(73%相同,87%相似)和细菌(Bacillus subtilis)(51%相同,67%相似)的尿苷二磷酸葡萄糖脱氢酶氨基酸序列表现高度的同源性.将该mud基因克隆于p-GEX-4T-1融合表达载体并在大肠杆菌中表达GST-Mud融合蛋白,经过酶活力测定发现,GST-Mud蛋白具有一定的尿苷二磷酸葡萄糖脱氢酶活性.用抗GST-Mud蛋白的多抗对M.aeruginosa FACHB 905的胞质蛋白组分进行Western印迹分析,结果显示一条分子量大小约49 kD的专一条带,这个分子量与从基因推断出的蛋白分子量大小基本一致.综上所述,我们认为从微囊藻克隆到的Mud蛋白基因是尿苷二磷酸葡萄糖脱氢酶基因,该酶在其他生物如植物和细菌中参与多糖合成,是多糖合成的关键酶之一,而在藻类中对尿苷二磷酸葡萄糖脱氢酶开展研究却是首次报道.     

外源糖对水稻Ugp1基因表达调控研究

植物尿苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶（UGPase）是蔗糖合成与降解途径的关键酶。本研究采用水稻叶片离体培养方法,结合Northern杂交技术,研究了外源糖对水稻Ugp1基因表达的影响。研究结果表明,蔗糖、葡萄糖、果糖、光照均能上调水稻Ugp1基因的表达,同时这种上调表达依赖于己糖激酶;果糖能上调水稻成熟叶片中Ugp1基因的表达,但并不影响苗期叶片中Ugp1基因的表达,具组织特异性;葡萄糖和果糖协同作用对Ugp1基因的诱导表达强于蔗糖,这种诱导除依赖于己糖激酶外,还存在其它未知的调控途径。水稻中存在UGPase的多种异构体,蔗糖及光照可诱导水稻Ugp1基因的上调表达,但对水稻UGPase的多种异构体形式并无影响。研究结果将有助于深入了解水稻Ugp1基因与糖信号途径互作调控网络。     

藤仓赤霉(Gibberella fujikuroi)分子生物学及发酵工程研究进展

赤霉素是最重要的植物生长调节剂之一,工业化生产是由丝状真菌藤仓赤霉发酵产生.近20年来,随着分子生物学技术的发展,对藤仓赤霉赤霉素生物合成途径中相关基因的分子鉴定和表达调控等研究取得了显著的进展,赤霉素生物合成途径的分子生物学基本研究清楚,使得利用基因工程和代谢工程技术进行赤霉菌改良、提高赤霉素发酵水平成为可能.本文对藤仓赤霉中赤霉素合成机理及其表达调控、关键酶基因功能、外源基因转化系统、发酵技术、利用基因工程技术进行改造等方面的研究进展进行综述.     

药用植物中UGT家族研究进展

尿苷二磷酸葡萄糖醛酸转移酶(UDP-glucuronosyltransferase,UGT)家族是植物体内最大的糖基转移酶家族。编码合成UGT的基因属于UGT基因家族。UGT催化的糖基化反应广泛地存在于药用植物次生代谢物质的合成过程中。作为代谢通路中的下游修饰,供体分子在UGT的催化下,将糖基连接到受体分子上。这一过程往往会改变终产物的理化及生物学性质,最终影响其实际的利用价值及利用方式。本文综述分析了药用植物UGT家族基因挖掘分析、功能验证和生产应用等方面近年来的研究进展。     

尿苷二磷酸糖固定化酶合成法研究

利用生物酶进行体外催化反应合成不同种类的尿苷二磷酸糖（uridine diphosphate sugar,UDP-糖）,生物酶的重复利用率较低。为提高尿苷二磷酸糖的合成效率及增加产物种类,以镍螯合聚丙烯酸酯树脂为载体,对带有HIS标签的N-乙酰己糖胺激酶（N-acetylhexosamine kinase,NahK）和尿苷转移酶（uridine transferase,GlmU）进行固定化。以固定化NahK和固定化GlmU为催化酶,不同单糖作为底物,研究尿苷二磷酸糖的一锅法合成情况。利用Q柱对产物进行纯化,通过高效液相色谱法、质谱法、核磁共振氢谱法对反应产物进行检测。确定了镍螯合聚丙烯酸酯树脂对游离NahK和GlmU的实际载量分别为10和20 mg·g^-1。固定化酶量的最优配比为5.5 g固定化NahK和2.5 g固定化GlmU。固定化酶的最适pH和温度分别为8.0和35℃,且能在重复反应中稳定反应5个批次。葡萄糖、N-乙酰氨基葡萄糖和甘露糖可以参与一锅法反应,生成UDP-糖的相对分子质量分别为566、607、566,而葡萄糖醛酸、半乳糖和果糖在该体系下不能合成相应的UDP-糖。基于固定化酶技术,一锅法可合成UDP-葡萄糖、UDP-N-乙酰氨基葡萄糖、UDP-甘露糖。     

过量表达OsUgp2基因提高紫芝多糖含量

尿苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶（UDP-glucose pyrophosphorylase,UGPase）是多糖生物合成过程中重要的酶,水稻基因组中存在两个UGPase同源基因分别命名为OsUgp1和OsUgp2。构建了由构巢曲霉3-磷酸甘油醛脱氢酶基因启动子驱动OsUgp2表达的真菌过量表达载体,并通过农杆菌介导法将OsUgp2基因转入紫芝中,获得了潮霉素抗性的转化菌株。PCR和Southern杂交结果显示OsUgp2基因成功整合到受体紫芝基因组中。半定量RT-PCR检测结果显示外源基因OsUgp2在紫芝转     

Cd2+对三角褐指藻生长及尿苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶基因表达调控的影响

为了探究Cd2+对三角褐指藻(Phaeodactylum tricornutum)生长及尿苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶(UDP-glucose pyrophosphorylase,UGPase)基因表达调控的影响,研究以不同浓度Cd2+处理三角褐指藻,测定其生长、叶绿素荧光参数、UGP基因转录水平、UGPase活性和金藻昆...     

Recent advances in the study of Kaposi's sarcoma-associated herpesvirus replication and pathogenesis

It has now been over twenty years since a novel herpesviral genome was identified in Kaposi's sarcoma biopsies. Since then, the cumulative research effort by molecular biologists, virologists, clinicians, and epidemiologists alike has led to the extensive characterization of this tumor virus, Kaposi's sarcoma-associated herpesvirus(KSHV; also known as human herpesvirus 8(HHV-8)), and its associated diseases. Here we review the current knowledge of KSHV biology and pathogenesis, with a particular emphasis on new and exciting advances in the field of epigenetics. We also discuss the development and practicality of various cell culture and animal model systems to study KSHV replication and pathogenesis.     

The structure, reproduction and taxonomy of Vidalia and Osmundaria (Rhodophyta, Rhodomelaceae)

Comprises species occurring mostly in subtidal habitats in tropical, subtropical and warm-temperate areas of the world. An analysis of the type species, V. spiralis (Sonder) Lamouroux ex J. Agardh, a species from Australia, establishes basic characters for distinguishing species in the genus. These characters are (1) branching patterns of thalli, (2) flat blades that may be spiralled on their axis, (3) width of the blade, (4) primary or secondary derivation of sterile and fertile branchlets and (5) position of sterile and fertile branchlets on the thalli. Application of the latter two characters provides an important basic method for separation of species into three major groups. Osmundaria , a genus known only in southern Australia, was studied in relation to Vidalia , and its separation from the Vidalia assemblage is not accepted. Species of Vidalia therefore are transferred to the older genus name, Osmundaria. Two new species, Osmundaria papenfussii and Osmundaria oliveae are described from Natal. Confusion in the usage of the epithet, Vidalia fimbriala Brown ex Turner has been clarified, and Vidalia gregaria Falkenberg, described as an epiphyte on Osmundaria pro/ifera Lamouroux, is revealed to be young branches of the host, Osmundaria prolifera.     

New or rare chromosome counts in Artemisia L. (Asteraceae, Anthemideae) and related genera from Kazakhstan

Fifteen chromosome counts of six Artemisia taxa and one species of each of the genera Brachanthemum, Hippolytia, Kaschgaria, Lepidolopsis and Turaniphytum are reported from Kazakhstan. Three of them are new reports, two are not consistent with previous counts and the remainder are confirmations of very scarce (one to four) earlier records. All the populations studied have the same basic chromosome number, x = 9, with ploidy levels ranging from 2x to 6x. Some correlations between ploidy level, morphological characters and distribution are noted.     

肝癌中HBV和HCV基因和抗原的分布及意义

采用原位分子杂交方法检测HCV RNA及HBV X基因;采用免疫组织化学方法研究HCV核心抗原,非结构区C33c抗原及HBxAg在肝细胞肝癌中的定位及分布.结果表明(1)HCV RNA、HBV X基因在肝细胞肝癌组织检出率分别为40%(55/136)和82%(112/136).HCV RNA定位于癌细胞的胞浆内,阳性细胞呈散在、灶状及弥漫分布三种形式;HBV X基因在肝癌细胞中的分布呈胞浆型、核型及核浆型,阳性细胞也呈上述三种分布形式;(2)HCV C33c抗原、核心抗原在肝细胞肝癌中的阳性率为81%(133/164)及86%(141/164).C33c抗原定位于癌细胞及肝细胞的胞浆内;核心抗原既定位于癌细胞核中,又可定位于胞浆中.C33c抗原阳性细胞以灶状分布为主;而核心抗原阳性细     

Selection with two alleles and complete dominance

For a plant selection model with frequency-independent viabilities, fertilities and selfing rates, it is shown that apart from global fixation, for certain parameter combinations a protected polymorphism and facultative fixation (either allele may become fixed according to initial frequencies) may both occur. Facultative fixation requires different selling rates for the dominant and recessive type. Protection of the polymorphism requires resource allocation for male and female function. In this connection the problem of purely genetically caused population extinction is discussed.
For general frequency dependence and regular segregation, the chances for establishment of a completely recessive gene are compared to those of a completely dominant gene. It is proven that the process of establishment of the recessive gene, despite a fitness advantage, may be considerably endangered by drift effects if random mating prevails. The recessive gene may reach the same effectivity in establishment as a dominant gene, only if the recessive homozygote mates exclusively with its own type during the period of establishment.