一种降低dATP用量的简单易错PCR方法

易错PCR是基因体外诱变的主要方法之一,是通过在PCR体系中添加Mn2+、提高Mg2+浓度和dCTP/dTTP浓度等措施达到基因诱变的目的。【目的和方法】本研究在不添加Mn2+、不调整其它任何PCR成分的情况下,通过降低dATP浓度的底物不平衡作用,对洋葱抗菌蛋白基因Ace-AMP1和苏云金芽胞杆菌毒蛋白(Bt)基因cry1A(c)进行了PCR诱变。【结果】结果表明:随着dATP浓度的降低,序列变异率和碱基突变率均呈升高趋势。当dTTP/dCTP/dGTP∶dATP在20∶1-40∶1时,碱基突变率介于1.4%-1.8%之间,序列变异率介于77.8%-100%之间。【讨论和结论】该方法简化了常规易错PCR诱变中的条件优化过程,简单实用。降低dATP浓度的诱变方法主要引起AT→GC的变异,适用于提高靶基因GC含量的体外诱变。本研究降低单一底物浓度的诱变方法可以提高诱变基因的AT或GC含量,是对易错PCR诱变方法的拓展。     

优化易错PCR条件以提高毕赤酵母GAP启动子文库突变效率

高效的随机突变策略对于构建含有丰富突变体的启动子文库至关重要。为了建立一个突变率适中并能获得较多有益突变子的易错PCR(error-prone PCR,EP-PCR)条件,实现毕赤酵母GAP启动子的高效突变,对EP-PCR反应条件进行了优化。考察了模板浓度、反应循环数和Mg2+浓度对EP-PCR的产物得率和突变率的影响后,确定了适于GAP启动子突变的EP-PCR条件:模板浓度、反应循环数和Mg2+浓度分别为1 ng/μL、25和10 mmol/L。优化EP-PCR条件后,GAP启动子突变率为1.1%,连续进行3轮EP-PCR后突变率可达到4.0%。利用优化后EP-PCR对GAP启动子进行随机突变,筛选了250个突变子,获得5个启动子强度高于野生型GAP启动子的突变体,有益突变达到了2%,可用于构建GAP启动子文库。     

产木聚糖酶白地霉培养特性及部分纯化的酶学特性

本文对白地霉Ref1的培养特性、产酶条件和酶学特性进行了初步研究。结果表明:该菌为低温型菌株,其最佳生长条件为pH6、20℃和酵母膏作为氮源;最佳产酶条件为pH3-7、15℃及以酵母膏氮源;条件优化后产酶可达118.7U/mL,可溶蛋白含量可达到60μg/mL,酶溶液的比活可达到1250U/mg蛋白质;该木聚糖酶的最适反应温度和pH分别为50℃和5,金属离子Mg2+、Na+和8mmol/L的Fe2+、Cu2+、Zn2+等对木聚糖酶的活性有抑制作用,而Ca2+、4mmol/L的Fe2+、Cu2+、Zn2+和8mmol/L的Mn2+等对该酶反应则有促进作用;该木聚糖酶在保温2h后在15-40℃范围内能保持80%以上的酶活性,在50℃时能保持68%的酶活性;用lineweaver-Burk作图法(双倒数作图法)求得该酶的最大反应速度Vmax和Km值分别为163.38mmol/mg/min和0.75mg/mL。     

怀地黄ISSR扩增条件优化的研究

用CTAB法提取怀地黄嫩叶DNA,进行简单重复间序列标记(ISSR)分析.通过单因子实验分别研究了退火温度、Taq酶单位、Mg2+浓度、dNTP浓度、引物浓度和模板DNA浓度对ISSR-PCR反应的影响,找出各自的合适条件,而且每一个合适条件确定以后都被作为后续研究的一个条件.通过各个因子的组合研究建立了适宜于怀地黄ISSR分析的扩增体系25 μL PCR反应体积,1×Taq DNA酶缓冲液(10 mmol/L Tris-HCl,50 mmol/L KCl,0.1% Trion X-100,pH9.0 ),2.5 mmol/L MgCl2,1.5～1.0 U Taq酶,60 ng模板DNA,0.4 μmmol/L引物,各0.4 mmol/L的dATP、dGTP、dCTP和dTTP.合适的退火温度为53～55℃.为用ISSR技术分析鉴定怀地黄种质资源奠定了良好的基础.     

丹参ISSR-PCR反应体系的建立与正交优化

利用正交试验设计的方法,从引物浓度、Taq DNA聚合酶浓度、Mg2+浓度、dNTP浓度4种因素3个水平,对丹参ISSR-PCR反应体系进行优化分析,并在此基础上对模板DNA浓度、PCR反应过程中的退火温度进行梯度检测。结果表明:20μL ISSR-PCR反应体系中各因素的最佳浓度为1×PCR buffer、200μmol/L dNTP、1.0μmol/L引物、1.5mmol/L Mg2+和1 U Taq DNA聚合酶,最佳模板DNA浓度为20～60ng,引物UBC 835的最佳退火温度为51.7℃。     

重组大肠杆菌利用木糖发酵产高纯度L-乳酸

对重组大肠杆菌JH16利用木糖产高纯度的三一乳酸进行研究。通过无氧管驯化EscherwhiacdiJH12菌株得到E．coliJH16,驯化后的菌株茵体浓度提高了31％,乙酸积累减少了43％;在摇瓶中考察不同Mg2＋浓度对EcoliJHl6产三一乳酸的影响,确定最适Mg2＋质量浓度为0．25g/L;EcoEJH16以60g/L木糖为C源,在7L全自动发酵罐中添加0．25g／LMg2＋,乳酸积累量提高了18％,达38．18g/L,乳酸纯度高达95％;E．coliJH16在30g／L木糖和30g／L葡萄糖混合C源中,优先利用葡萄糖,当葡萄糖质量浓度低于1．56g/L后,菌体开始利用木糖进行乳酸发酵,最终得到39g／L乳酸。     

聚磷茵JPA1菌株的生长特性和聚磷条件的优化

以YG培养基为基础,考察不同条件对聚磷菌JPA1菌株生长及聚磷效率的影响。结果表明：JPA1菌株生长的对数期为3-9h,9h后进入稳定期,12h到达衰亡期。在单因素试验中,麦芽糖为JPA1菌株最适生长和聚磷的C源,最适生长温度为30-35℃,pH为8,Na＋、Ca2＋、Mg2＋、Mn2＋和K＋等离子有利于JPA1菌株的生长;最适聚磷温度为30-35℃,pH为7,Fe2＋、Na2＋、Mg2＋、Mn“和K＋等离子有利于JPA1菌株的聚磷。正交试验结果表明：JPA1菌株去磷培养基的最优组合为麦芽糖1．5g／L,温度37℃,pH6．5,装液量50mL（300mL摇瓶）;菌株最适扩增培养基为麦芽糖1．5g/L,温度37℃,pH6．5或7．5,装液量150mL（300mL摇瓶）。     

产氢细菌Enterbacter sakazakii HP的分离及产氢特性

在自然环境中分离到一株具有高产氢活性的微生物菌株,经细菌鉴定仪及16S rRNA基因序列分析,鉴定该菌株为Enterbacter sakazakii HP。分析了起始pH值、反应温度、碳源、起始糖浓度、起始氧浓度及菌体密度等因素对菌株产氢活性的影响。研究表明,该菌株发酵产氢较适合的条件为:以葡萄糖为产氢底物,起始pH值8.0,菌体密度OD600=0.7,反应温度35℃,糖浓度为0.1mol/L,氧浓度为0%的条件下,此时产氢菌株的最高产氢活性为5.34μmolH2/h.mgdw,氢的得率为1.94molH2/mol葡萄糖。     

锰离子Mn(Ⅱ)对糙皮侧耳木质素降解酶活性和原基形成的影响

木质素降解酶是糙皮侧耳Pleurotus ostreatus分解木质素的关键酶。本文以糙皮侧耳栽培菌株New831为试验材料,通过固体培养法和液体培养法测定了不同浓度锰离子Mn(II)对其菌丝生长、偶氮染料橙黄II降解率、木质素降解酶活性和原基形成的影响。结果表明,添加Mn(II)可促进糙皮侧耳菌丝生长,GP-Orange液体培养时的最适Mn(II)浓度为50μmol/L,GP-Urea-Orange固体培养时的最适Mn(II)浓度为70μmol/L;添加Mn(II)可加速橙黄II的降解,Mn(II)浓度为70μmol/L时,橙黄II降解率最高、脱色圈最大;漆酶和锰过氧化物酶活性均随Mn(II)浓度增加呈现"先升后降"的趋势,而木质素过氧化物酶活性则随Mn(II)浓度的增加而降低;添加Mn(II)可诱导原基形成,Mn(II)浓度为70μmol/L时,原基数量最多。此外,平板培养结果揭示木质素降解酶活性与菌丝生物量之间无相关性,其主要是在营养限制条件下表达。     

散斑壳属ISSR-PCR反应条件的优化

以散斑壳属 (Lophodermium) T29、T50、T62、R111菌株为研究材料,对该属ISSR-PCR反应体系中的模板DNA浓度、引物浓度、Mg2 浓度、dNTPs浓度、Taq DNA聚合酶浓度以及退火温度等条件进行优化,寻找出适合此类真菌ISSR-PCR反应的最佳反应体系为15 μL反应体系中,模板DNA浓度为 4～8 ng/μL、引物浓度 0.4～0.5 μmol/L、Mg2 浓度 2.0～2.5 mmol/L、dNTPs浓度 0.15～0.30 mmol/L、Taq DNA聚合酶量1.5～2.5 U,退火温度为 52 ℃.     

几种因素对山茶属植物RAPD分析的DNA扩增的影响

多种因素会影响ＲＡＰＤ扩增,本研究试验了引物、Ｍｇ２＋和ｄＮＴＰ的浓度以及Ｔａｑ酶来源对山茶属植物进行ＲＡＰＤ分析的ＤＮＡ扩增的影响。结果表明这些因素对扩增结果都会产生影响,通过比较分析,得到了一个对于山茶属植物进行ＲＡＰＤ分析较理想的扩增条件。     

嗜热脂肪地芽孢杆菌NAD激酶克隆表达及酶学性质研究

NAD激酶能催化NAD生成NADP。本研究采用PCR技术从嗜热脂肪地芽孢杆菌基因组中获得NAD激酶基因,以pET30a（＋）为表达载体、E．coliBL21（DE3）为宿主菌,实现其在大肠杆菌中异源表达,并进行酶学性质研究。结果显示,嗜热脂肪地芽孢杆菌中NAD激酶编码基因大小为816bp,酶分子量大约为35kD。酶学性质分析表明,来源于嗜热脂肪地芽孢杆菌的NAD激酶最适反应温度和pH分别为35℃、pH7．5,在35qC中保温2h后仍能保持80％左右的活性。Mn2＋、Ca2＋对该酶有较强的激活作用,在最适反应条件下该酶的比活力为4．43U／mg。动力学性质分析结果显示NAD激酶对底物NAD催化的k和圪。,分别为1．46mmol／L和0．25tzmol／（L·min）。NAD激酶在大肠杆菌的异源表达为以NAD为底物生物合成NADP提供了更多生物资源。     

Mutational specificity of DNA precursor pool imbalances in yeast arising from deoxycytidylate deaminase deficiency or treatment with thymidylate

Disruption of the dCMP deaminase (DCD1) gene, or provision of excess dTMP to a nucleotide-permeable strain, produced dramatic increases in the dCTP or dTTP pools, respectively, in growing cells of the yeast Saccharomyces cerevisiae. The mutation rate of the SUP4-o gene was enhanced 2-fold by the dCTP imbalance and 104-fold by the dTTP imbalance. 407 SUP4-o mutations that arose under these conditions, and 334 spontaneous mutations recovered in an isogenic strain having balanced DNA precursor levels, were characterized by DNA sequencing and the resulting mutational spectra were compared. Significantly more (greater than 98%) of the changes resulting from nucleotide pool imbalance were single base-pair events, the majority of which could have been due to misinsertion of the nucleotides present in excess. Unexpectedly, expanding the dCTP pool did not increase the fraction of A.T----G.C transitions relative to the spontaneous value nor did enlarging the dTTP pool enhance the proportion of G.C----A.T transitions. Instead, the elevated levels of dCTP or dTTP were associated primarily with increases in the fractions of G.C----C.G or A.T----T.A. transversions, respectively. Furthermore, T----C, and possibly A----C, events occurred preferentially in the dcd1 strain at sites where dCTP was to be inserted next. C----T and A----T events were induced most often by dTMP treatment at sites where the next correct nucleotide was dTTP or dGTP (dGTP levels were also elevated by dTMP treatment). Finally, misinsertion of dCTP or dTTP did not exhibit a strand bias. Collectively, our data suggest that increased levels of dCTP and dTTP induced mutations in yeast via nucleotide misinsertion and inhibition of proofreading but indicate that other factors must also be involved. We consider several possibilities, including potential roles for the regulation and specificity of proofreading and for mismatch correction.     

中性植酸酶菌株的筛选及性质

从天然土壤中筛选出产胞外中性植酸酶的细菌20余株,通过钼蓝法对菌种进行复筛,确定phy7为研究菌。通过16SrDNA测序分析方法鉴定该菌株属于绿脓假单胞菌属。结果表明：该菌株分泌中性植酸酶,其最适反应pH为7．0、最适反应温度为40℃;在37℃时以植酸钠为底物的Km为0．26mmol／L,max为0．0506nmol／min。金属离子zn2＋、Al3＋、Cu2＋和Mn2＋等对该酶有抑制作用,而Fe2＋等则有一定的激活作用。     

表达条件对金属激活酶NAOase离子依赖的活性分析

N-乙酰鸟氨酸脱酰基酶为一种新型手性拆分酶制剂,酶活性依赖于Mg2＋、Mn2＋、Zn2＋及Co2＋ 中的某种金属离子。以高表达NAOase的重组菌DH10B/argE-pHsh为研究对象,考察不同培养条件下Mg2＋、Mn2＋、Zn2＋及Co2＋ 4种离子对重组菌的生长、酶的表达活性及表达量的影响。结果发现：同种离子在不同条件下对重组菌的生长影响不大,但对酶活性影响显著。4种离子在合适浓度时皆能提高酶活性,促进强度从高到低依次为Mn2＋、Mg2＋、Co2＋和Zn2＋。在TB培养基中,Mn2＋为15 mmol/L时：NAOase比酶活达到1 272.7 U/mL,是未添加时的4.67倍,激活作用显著高于其他离子。SDS-PAGE电泳实验表明4种离子的蛋白表达量基本相同。     

Deoxycytidine kinase-deficient mutants of Chinese hamster ovary cells are hypersensitive to DNA alkylating agents

Chinese hamster ovary cell strains deficient in deoxycytidine kinase activity were selected by isolating mutants resistant to high concentrations of the analogue arabinosyl cytosine. Mutants isolated were deficient in the pool of dCTP, supporting earlier a suggestion that the deoxycytidine kinase may play a role in the turnover and maintenance of the dCTP pool. Consistent with earlier observations that increased intracellular levels of dTTP relative to dCTP lead to increased sensitivy to monofunctional DNA alkylating agents, deoxycytidine kinase-deficient mutants showed a 2–5-fold increase in sensitivity to the cytotoxic and mutagenic effects of one agent, ethyl methanesulfonate (EMS). The survival of the two kinase-deficient strains after mutagen treatment was clearly related to dCTP level as the strain with lowest dCTP was most sensitive to EMS. Thus hypersensitivity to this class of DNA damaging agents can result from cellular mutations decreasing the intracellular level of dCTP.