哈氏弧菌dam基因的克隆与分析

利用兼并PCR的方法克隆得到哈氏弧菌T4的DNA腺嘌呤甲基化酶(dam)基因,序列分析表明该基因编码279个氨基酸,与其它已知弧菌的Dam具有较高的同源性,其中与副溶血弧菌Dam的相同性达95%。功能检验表明所克隆的dam基因在大肠杆菌中具有DNA腺嘌呤甲基化酶活性,能够甲基化大肠杆菌染色体DNA GATC序列中的腺嘌呤。运用染色体步移法获得dam基因上游的3251 bp DNA,发现该区域含有3个基因,其与dam在染色体上的相对排列顺序为:莽草酸激酶-脱氢奎尼酸合成酶-damX-dam。对dam上游DNA序列研究发现位于翻译起点ATG上游的78bp、112bp和477bpDNA片段皆具有启动子活性,但前者的活性明显高于后二者。     

葡萄风信子MaANS基因及启动子的克隆与分析

该研究根据转录组测序结果,在葡萄风信子(Muscari armeniacum) ‘亚美尼亚’中克隆到花青素合酶(ANS)基因的cDNA与DNA序列,该基因命名为MaANS。采用荧光实时定量分析MaANS时空表达模型,同时利用染色体步移法克隆到MaANS上游1 044 bp的一段序列。信息学分析表明：MaANS开放阅读框为1 065 bp,编码355个氨基酸;DNA与cDNA的一致性为89.62%,DNA序列在ATG下游515~594 bp之间插入1个79 bp内含子;启动子序列在-70 bp位置有1个TATA-box,有多个光响应元件及MYB结合位点等。荧光实时定量分析表明,MaANS基因在花中优势表达,并且在完全着色期表达量最高。该研究结果为深入研究MaANS基因功能、分析葡萄风信子着色机理奠定了基础。     

ToxR负调控副溶血弧菌中c-di-GMP的合成

副溶血弧菌(Vibrio parahaemolyticus)是世界范围内引起海产品相关食物中毒的主要致病菌,具有很强的生物膜形成能力。ToxR是一种膜结合调控蛋白,对副溶血弧菌生物膜形成具有一定的调控作用,但具体机制尚未见报道。c-di-GMP是一种普遍存在于细菌中重要的第二信使,参与调控细菌的多种生物学行为包括生物膜的形成。本文探究ToxR对副溶血弧菌中c-di-GMP代谢的调控作用。利用酶联免疫吸附法(enzyme linked immunosorbent assay,ELISA)测定副溶血弧菌野生株(wild-type,WT)和toxR突变株(ΔtoxR)中c-di-GMP水平的差异。挑选c-di-GMP代谢相关基因scrA、scrG和vpa0198为进一步研究的靶标,采用实时定量qPCR实验检测靶基因在WT和ΔtoxR中的转录水平差异;将靶基因调控区DNA序列克隆入pHRP309质粒中无启动子的β半乳糖苷酶基因上游,采用lacZ报告基因融合实验进一步研究ToxR对靶基因的转录调控关系;将重组质粒分别导入含有pBAD33或pBAD33-toxR的EC100lpir中,采用lacZ报告基因融合实验研究ToxR是否能在异体宿主中调控靶基因的表达;PCR扩增靶基因上游调控区DNA序列,并纯化His-ToxR蛋白,用凝胶阻滞实验(electrophoresis mobility shift assay,EMSA)研究His-ToxR与靶基因启动子区DNA序列是否具有结合作用。ELISA结果显示ΔtoxR中c-di-GMP含量显著性高于WT中的,说明ToxR抑制c-di-GMP的产生;实时定量qPCR结果表明WT中scrA、scrG和vpa0198的转录水平显著性高于ΔtoxR中的,表明ToxR抑制它们的转录;lacZ报告基因融合实验结果表明ToxR可抑制副溶血弧菌和EC100lpir中scrA、scrG和vpa0198的启动子区活性;EMSA实验显示His-ToxR能特异性地结合到scrA和scrG的上游调控区DNA序列上,而对vpa0198的上游调控区DNA序列无结合作用。综上所述,ToxR通过直接调控相关酶蛋白基因的转录来抑制副溶血弧菌内c-di-GMP的合成,从而有助于精确调控生物膜形成等细菌行为。     

草莓miR390靶基因TAS3的克隆及表达分析

以栽培草莓品种‘全明星’为试材,通过3′-和5′-RACE技术克隆出miR390靶基因TAS3的cDNA全长,命名为FaTAS3。序列分析发现:草莓TAS3基因的cDNA全长为742 bp,含有16个碱基的Poly A尾巴及2个高度保守的ta-siRNA产生位点和1个miR390靶位点;该基因DNA全长为824 bp,5′ 端130 bp处有一个98 bp的内含子序列。生物信息学软件预测显示,草莓TAS3基因的启动子除具有TATA/CAAT-box外,还含有G-box、C-box等特异作用元件。实时定量RT-PCR结果表明,草莓miR390与靶基因TAS3间的表达模式与拟南芥中的表达模式相同,推测草莓TAS3基因的生物合成也受miR390的指导。     

黄毛草莓FnMYB24转录因子基因和启动子的克隆及表达分析

该研究以黄毛草莓(Fragaria nilgerrensis Schltdl.)为材料,采用RT PCR技术克隆了黄毛草莓FnMYB24基因的cDNA和启动子序列。生物信息学分析表明,FnMYB24的cDNA序列长为1 033 bp(GenBank登录号为MN879283),其开放阅读框(ORF)长为609 bp,编码202个氨基酸,含有1个保守的MYB_DNA binding结构域。同源分析结果显示,黄毛草莓FnMYB24基因编码的氨基酸序列与森林草莓(Fragaria vesca)编码的氨基酸相似性较高;同时进一步克隆了该基因编码起始位点上游长度为718 bp启动子序列(GenBank登录号为MN879285),预测该序列包含激素响应元件、光调控元件等多个顺式作用元件。通过构建pFnMYB24∷GUS表达载体进行烟草瞬时转化,发现pFnMYB24启动子具有转录活性且能够驱动FnMYB24基因表达。实时荧光定量PCR结果显示：抗病品种黄毛草莓和易感病栽培品种‘妙香3号’的叶片接种胶孢炭疽菌(Colletotrichum gloeosporioides)后MYB24基因表达量均有上调,但‘妙香3号’的MYB24表达量始终低于黄毛草莓的表达量;SA处理后2个草莓品种的MYB24表达量均高于对照组,表明MYB24基因受水杨酸(SA)的诱导表达。研究表明,草莓MYB24基因可能参与调控抗炭疽病,为进一步研究MYB24基因在草莓抗炭疽病中的功能奠定了基础。     

中国水仙LAR基因启动子的克隆及功能初步分析

为了解NtLAR基因的表达调控机制,该研究以中国水仙(Narcissus tazetta var. chinensis)‘金盏银台’ DNA为模版,采用染色体步移法克隆了NtLAR基因起始密码子ATG上游启动子片段序列,测序结果显示,该克隆片段共995 bp(GenBank登录号：MH371155)。通过PlantCare数据库对获得的启动子序列顺式作用元件预测发现,NtLAR启动子序列中包含有大量顺式作用元件,如光反应元件ACE、G box、GATA motif、GT1 motif,激素响应元件CGTCA motif、ABRE、TGACG motif、TGA element,胁迫响应元件和MYB 结合位点 MBS等。成功构建了植物表达载体pBI121 pNtLAR∷GUS和pGreenII 0800 pNtLAR Luc。pBI121 pNtLAR∷GUS在烟草叶片的瞬时表达结果显示,克隆的启动子片段具有活性;pBI121 pNtLAR∷GUS在水仙不同组织器官的瞬时表达实验发现,NtLAR基因的表达具有组织特异型,其在鳞茎盘的表达量较高,在花瓣和副冠中的表达量较低;将pBI121 pNtLAR∷GUS分别和中国水仙R2R3 MYB转录因子NtMYB2、NtMYB5混合注射烟草叶片,GUS染色结果显示NtMYB2和NtMYB5并不能抑制NtLAR启动子的活性,定量PCR结果与GUS染色结果一致。采用pGreenII 0800 pNtLAR Luc载体进行双荧光素酶实验进一步验证了GUS染色实验和定量PCR结果。     

彩斑突变体菊花CmF3′Ha基因及启动子的克隆与分析

该研究以菊花彩瓣突变体CQ17 mu为材料,利用RT PCR克隆获得了类黄酮 3′ 羟化酶基因(F3′H),该基因开放阅读框全长1 527 bp,编码508个氨基酸,与已知的菊花CmF3′H相似性达到99%,故将其命名为CmF3′Ha。氨基酸序列分析表明,CmF3′Ha编码的蛋白具有保守的F3′H结构域,属于P450超家族。多重序列比对和系统发育分析表明,CmF3′Ha与其他菊花品种的F3′H亲缘关系最近。实时定量PCR分析显示,CQ17 mu花瓣中CmF3′Ha基因的表达水平显著高于CQ17的粉色花瓣,表明CmF3′Ha参与了CQ17 mu花瓣紫色条斑部位的花色素代谢。进一步利用染色体步移法克隆得到了CQ17 mu的F3′H基因上游1 086 bp的启动子区序列,经分析显示,该序列中除包含TATA box等核心启动子元件外,还包括多个MYB、MYC结合位点及多个光响应元件和激素应答元件。研究结果证明了菊花CmF3′Ha基因与植物花青素积累呈正相关,参与彩色条斑部分的花青素合成过程,为菊花的分子育种提供了理论依据。     

大肠杆菌M增强子样序列结构和功能的研究

构建了以β-半乳精苷酶基因为报告基因,适用于原核增强序列研究的pAC载体.应用该载体进行的转录增强实验证明,一段已克隆的具有增强基因表达功能的大肠杆菌染色体M序列,对被调控基因的增强作用是发生在转录水平,其能使β-半乳糖苦酶基因特异性的mRNA转录增加6.5倍,与应用该载体测得的表达增强活性一致.通过构建一系列正、反向M序列缺失突变体并对其进行的研究表明,在靠近M序列5’端的340bp区域内存在3个相互作用、与增强活性密切相关的部位,分别位于M序列3’端上游770,610和470bp处.应用PCR技术对大肠杆菌染色体对应于M序列5’端上游207bp进行了克隆,研究显示M序列具有功能上的完整性.     

QsvR对副溶血弧菌VI型分泌系统1相关基因的转录调控

【目的】研究调控蛋白QsvR对副溶血弧菌VI型分泌系统1 （type VI secretion system 1,T6SS1）相关基因的转录调控关系。【方法】提取野生株（wild type,WT）和qsvR突变株（ΔqsvR）的总RNA,采用实时定量PCR （quantitative real-time PCR,qPCR）研究QsvR对靶基因的调控关系;进而采用引物延伸法定位靶基因的转录起始位点和核心启动子区,并根据引物延伸产物丰度判断QsvR对靶基因的调控关系;将靶基因的调控区DNA序列克隆入pHRP309质粒中的β-半乳糖苷酶基因上游（LacZ重组质粒）,并将重组质粒转化入WT和ΔqsvR中,通过LacZ报告基因融合试验研究QsvR对靶基因的调控关系;将LacZ重组质粒分别转化入含有pBAD33或pBAD33-qsvR的大肠杆菌100lpir中,进一步采用LacZ报告基因融合试验研究在异体宿主中QsvR对靶基因的调控关系;PCR扩增靶基因调控区DNA序列,同时表达并纯化His-QsvR重组蛋白,采用凝胶阻滞试验（electrophoresis mobility shift assay,EMSA）研究His-QsvR对靶基因调控区DNA序列是否具有直接的结合作用。【结果】qPCR结果显示,与WT相比,ΔqsvR中T6SS1相关基因VP1388 （操纵子VP1388-1390首基因）和hcp1 （操纵子VP1393-1406首基因）的转录水平显著性升高,表明QsvR抑制VP1388和hcp1的转录;引物延伸结果显示VP1388和hcp1各有一个转录起始位点,分别为C （-64）和T （-62）,且它们的转录活性受QsvR的抑制;LacZ报告基因融合试验结果显示QsvR可以抑制副溶血弧菌和EC100lpir中VP1388和hcp1的启动子区转录活性;EMSA结果显示His-QsvR对VP1388和hcp1的启动子区DNA序列具有直接的结合活性。【结论】QsvR对T6SS1相关操纵子VP1388-1390和VP1393-1406的转录具有直接的抑制作用。     

Note: Molecular cloning of chitinase genes from Vibrio anguillarum and V. parahaemolyticus

Chitinase genes from Vibrio anguillarum KV9001 and V. parahaemolyticus ATCC17802 were cloned into Escherichia coli. Open reading frames of chitinase genes from V. anguillarum (vac) and V. parahaemolyticus (vpc) are 1755 bp and 1890 bp, respectively. The deduced amino acid sequences of these genes have 71·6% identity. There are two consensus sequence regions in the VAC and VPC proteins. The vac gene was highly prevalent in V. anguillarum , and the DNA probe of the vac gene hybridized to V. alginolyticus and Beneckea proteolytica DNA. The DNA probe of the vpc gene hybridized to V. alginolyticus, V. harveyi and V. ordalii DNA.     

溶藻弧菌HY9901 AcrA基因克隆与序列分析

Touchdown PCR扩增溶藻弧菌HY9901 AcrA基因部分序列,得一460bp片段,再以反向PCR和巢式PCR联合扩增其侧翼序列,拼接得一由1101 nt组成,共编码366 aa的完整基因.该基因演绎的氨基酸序列与几种弧菌的同源性都比较高,与创伤弧菌YJ016、副溶血弧菌RIMD 2210633、灿烂弧菌12B01、霍乱弧菌O1 N16961同源性分别为76%、73%、71%和70%.     

Analysis of a gene (vch) encoding hemolysin isolated and sequenced from Vibrio campbellii

This study describes the amplification, localization, and sequence analysis of a hemolysin gene from type strain V. campbellii NBRC 15631--the first report of a full-length hemolysin gene for the species. An amplicon ( approximately 600 bp) of polymerase chain reaction performed using V. campbellii DNA template and primers previously designed to target a fragment of V. harveyi hemolysin gene (vhh) was shotgun-cloned and sequenced, generating 576 bp nucleotide sequences of the V. campbellii hemolysin gene. PCR primers designed based on these initial sequences were used to amplify a 551-bp V. campbellii hemolysin gene fragment that was used as probe in Southern hybridization, which localized the complete hemolysin gene within a 3.5-kb HindIII restriction fragment of the V. campbellii genomic DNA. To obtain the remaining DNA sequences upstream and downstream of the 576-bp hemolysin gene sequences, inverse PCR was performed using a self-ligated (circularized) V. campbellii HindIII restriction fragment as the template and PCR primers designed to amplify flanking regions of the 576-bp gene fragment. Nucleotide sequences from the terminal regions of the 3.1-kb product of inverse PCR provided the flanking sequences, resulting in the complete sequence for the V. campbellii hemolysin gene. A VCH PCR primer set was designed to amplify a 1.3-kb region containing the entire hemolysin gene even from other V. campbellii strains, which was sequenced to confirm the V. campbellii hemolysin gene sequence. An open reading frame (ORF) of 1,254 bp (designated as vch) was identified, sharing 79% sequence identity with V. harveyi hemolysin gene vhh, representing 262 base substitutions between V. campbellii and V. harveyi. The deduced amino acid sequence of V. campbellii hemolysin (VCH) shows homologies to the V. harveyi hemolysin (VHH), thermolabile hemolysin of V. parahaemolyticus, proteins such as phospholipase of V. vulnificus and lecithinases of V. mimicus and V. cholerae. The VCH primer set did not produce any amplicon in PCR using V. harveyi DNA, and may therefore be used to distinguish environmental strains of V. campbellii from V. harveyi.     

VHH/TLH溶血素基因在海洋弧菌中分布的研究

哈维氏弧菌(V.harveyi)的VHH溶血素是对海水养殖鱼类的潜在致病因子。哈维氏弧菌的VHH溶血素基因与副溶血弧菌(V.parahaemolyticus)的TLH热不稳定性溶血素基因具有高度相似性,其氨基酸序列的相似性达到85.6 %。根据哈维氏弧菌vhhA溶血素基因序列,合成一个地高辛标记的VHH基因探针,利用其进行Southern Blot ,检测VHH溶血素基因在57株弧菌(包括26株国际标准菌株,20株哈维氏弧菌,11株副溶血弧菌)中的分布情况。结果显示,VHH基因探针与13株弧菌标准菌株有强杂交信号,包括2株溶藻胶弧菌(V.alginolyticus) ,2株哈维氏弧菌以及1株霍氏格里蒙菌(Grimontia hollisae) ,坎贝氏弧菌(V.campbellii) ,辛辛那提弧菌(V.cincinatiensis) ,费氏弧菌(V.fischeri) ,拟态弧菌(V.mimicus) ,飘浮弧菌(V.natriegens) ,副溶血弧菌,解蛋白弧菌(V.proteolyticus)和火神弧菌(V.logei)。与6株弧菌标准菌株有弱杂交信号,包括鳗弧菌(V.anguillarum) ,河口弧菌(V.aestuarianus) ,美人鱼发光杆菌(Photobacterium damselae subsp.damselae) ,河弧菌(V.fluvialis) ,弗尼斯弧菌(V.furnissii)和创伤弧菌(V.vulnificus) ,而另外7株弧菌标准菌株中无杂交信号。所有的哈维氏弧菌菌株至少含有一条杂交带,其中菌株VIB645 , VIB 648和SF-1分别含有2条杂交带。11株副溶血弧菌中均含有一条杂交带。上述数据表明,vhh/tlh溶血素基因广泛分布于弧菌中,尤其是哈维氏弧菌相关菌株和费氏弧菌相关菌株中。另外对鳗弧菌VIB 72 ,坎贝氏弧菌VIB 285 ,飘浮弧菌VIB 299和哈维氏弧菌VIB 647的vhh/tlh溶血素基因进行克隆并测序,其氨基酸序列与VHH溶血素和TLH溶血素氨基酸序列的同源性分别为67 %~99 %和69 %~91 %。对vhh/tlh溶血素基因在弧菌中的分布研究,将有助于进一步确定这类溶血素基因在病原弧菌致病性中的作用。     

Amplification and sequence analysis of the full length toxR gene in Vibrio harveyi

This study was focused on obtaining the complete gene sequence of the toxR gene in V. harveyi by using toxR-targeted PCR to amplify 5' and 3' regions flanking the 576-bp Vibrio harveyi (NBRC 15634) toxR gene fragment previously amplified using degenerate PCR. To obtain the 5' flanking sequences, a forward PCR primer (VhtoxRpv) was designed based on known sequences upstream of toxR in V. parahaemolyticus and V. vulnificus. The reverse primer (VctoxR2R) was based on the sequence of the 576-bp Vibrio harveyi toxR fragment. The resulting 750-bp amplicon was sequenced, providing the 5' sequences of the V. harveyi (NBRC 15634) toxR gene. The 3' flanking region was amplified using a primer pair toxRS1 and toxRS2 based on V. parahaemolyticus and V. vulnificus toxR and toxS, resulting in a 900-bp amplicon that contained the remaining 3' sequences of the V. harveyi NBRC 15634 toxR. This paper reports, for the first time, a complete 882-bp nucleotide sequence for toxR in Vibrio harveyi. Sequence analysis and alignment revealed that the complete toxR gene in V. harveyi shares 87% sequence similarity with toxR of V. parahaemolyticus, 84% similarity with V. fluvialis, 83% with V. vulnificus and partial sequence of V. campbellii. The phylogenetic trees revealed wider divergence in toxR compared to 16S rRNA genes, so that V. harveyi could easily be distinguished from V. campbellii and V. parahaemolyticus.     

高效产氢菌B49菌株adh和L-ldh基因克隆及序列分析

设计细菌adh基因和L-ldh基因简并引物,采用降落PCR并结合Cassette PCR方法从高效产氢菌B49中扩增全长基因.共获得两段基因组DNA片段.其中一段序列长1902 bp.包括adh基因开放阅读框 1101 bp,共编码366个氨基酸,编码产物分子量为 39.71 kD,理论等电点为pH5.93.该基因与Clostridium thermocellum ATCC 27405的adh位点序列一致性为73%.另一段序列长2490bp,包括L-ldh基因开放阅读框951 bp,共编码316个氨基酸,编码产物分子量为34.23 kD,理论等电点为pH 6.09.该基因与Bacillus megaterium的L-ldh位点一致性为74%.试验结果表明,采用CodeHop和Genefisher程序化设计的简并引物可信性强,阳性率高,CodeHop设计简并引物效果要好于Genefisher.adh和L-ldh的成功克隆为通过代谢工程手段敲除adh和L-ldh基因提供了科学依据,从而为进一步提高B49产氢能力的代谢工程研究奠定基础.     

高效产氢菌B49菌株adh和L-ldh基因克隆及序列分析

设计细菌adh基因和L-ldh基因简并引物, 采用降落PCR并结合Cassette PCR方法从高效产氢菌B49中扩增全长基因。共获得两段基因组DNA片段。其中一段序列长1902 bp, 包括adh基因开放阅读框1101 bp, 共编码366个氨基酸, 编码产物分子量为39.71 kD, 理论等电点为pH 5.93。该基因与Clostridium thermocellum ATCC 27405的adh位点序列一致性为73%。另一段序列长2490 bp, 包括L-ldh基因开放阅读框951 bp, 共编码316个氨基酸, 编码产物分子量为34.23 kD, 理论等电点为pH 6.09。该基因与Bacillus megaterium的L-ldh位点一致性为74%。试验结果表明, 采用CodeHop和Genefisher程序化设计的简并引物可信性强, 阳性率高, CodeHop设计简并引物效果要好于Genefisher。adh和L-ldh的成功克隆为通过代谢工程手段敲除adh和L-ldh基因提供了科学依据, 从而为进一步提高B49产氢能力的代谢工程研究奠定基础。