检测蜜蜂急性麻痹病毒TaqMan实时荧光RT-PCR方法的建立和初步应用

[背景] 蜜蜂急性麻痹病毒（Acute Bee Paralysis Virus,ABPV）是一种高毒力的蜜蜂病毒,可以引起蜜蜂的大批死亡和蜂群衰竭。[目的] 建立一种快速、灵敏的ABPV实时荧光RT-PCR检测方法。[方法] 根据ABPV衣壳蛋白基因保守序列设计引物和探针,通过对引物、探针浓度和退火温度等反应条件进行优化,建立基于TaqMan探针检测ABPV的实时荧光RT-PCR方法,并对方法的灵敏性、特异性和稳定性进行验证。[结果] ABPV实时荧光RT-PCR检测方法在9.8×10¹-9.8×10⁸ copies/μL之间呈现良好的线性关系,线性相关系数R²为0.998,扩增效率为103.8%。该方法的检测灵敏度为9.8 copies/μL;对其他蜜蜂病毒不发生交叉反应,具有良好的特异性;重复性试验结果显示组内和组间的变异系数分别为0.19%-0.80%和0.57%-1.07%,重复性良好。对2018年-2019年在福建地区采集的70份蜜蜂样品进行ABPV检测,阳性率为2.86%。[结论] 建立的ABPV实时荧光RT-PCR检测方法能用于该病的实验室检测、流行病学调查和疫情监测。     

携带反义凝血酶受体和p21双基因共表达腺病毒伴随病毒载体的构建与包装

为探讨双基因共表达对再狭窄的防治作用,分别构建了含反义凝血酶受体(ATR)或/和p21单、双基因及报告基因绿色荧光蛋白(GFP)的腺病毒伴随病毒(AAV)载体.上述载体经脂质体介导转染BHK-21细胞, G418筛选获得整合有外源基因的细胞株.克隆形成过程中显示单、双基因转染后细胞增殖受到了不同程度的抑制,克隆形成速度减慢,细胞形态改变,且双基因的作用明显大于单基因.以绿色荧光出现说明报告基因得到表达后,又以DNA印迹证实ATR和p21单、双基因已整合于细胞基因组中,并维持了凝血酶受体(TR)基因的反义位置.半定量RT-PCR证实TR基因表达降低,p21基因表达升高,ATR和p21(AP)双基因得到了共表达.以具有可提供复制和包装功能的重组单纯疱疹病毒rHSV-rc/ΔU12分别感染载有不同基因的BHK细胞株,包装产生重组AAV(rAAV)病毒, 并经点杂交法测定其滴度(每毫升病毒液中所含病毒颗粒数).rAAV/AP中ATR与p21的病毒颗粒数分别为1.02×10¹³/ml和1.08×10¹³/ml, 单基因rAAV/ATR的滴度为6.54×10¹²/ml,rAAV/P21为1.06×10¹³/ml,为进一步的体内外实验奠定了物质基础.     

牛种布鲁氏菌2308不同途径小鼠感染模型的建立与评估

[背景] 布鲁氏菌可经口、皮肤、黏膜和呼吸道感染人和动物。小鼠是布鲁氏菌研究中最常用的模型动物。[目的] 建立牛种布鲁氏菌2308不同途径和剂量感染BALB/c小鼠的模型,为布鲁氏菌小鼠感染试验提供参考。[方法] 用10¹-10⁵ CFU这5个不同感染剂量,分别经注射、口服和点眼方式感染BALB/c小鼠。在感染后不同时间点采集小鼠血清,检测IgG、IgM、IgA抗体含量、脾脏重量及脾脏含菌量,评价布鲁氏菌经不同途径感染BALB/c小鼠的效果。[结果] 10 CFU是注射感染BALB/c小鼠的最小感染剂量;10⁵ CFU是口服感染BALB/c小鼠的最小感染剂量。10¹-10⁵ CFU这5个不同感染剂量经点眼途径均未能成功感染BALB/c小鼠。在10⁵ CFU感染剂量下,口服与注射感染组小鼠每克脾脏平均含菌量分别为10^5.673 CFU/g和10^5.009 CFU/g,无显著差异（P>0.05）,但口服感染组小鼠脾脏平均重量为0.310 g,显著高于注射感染组0.165 g （P<0.01）。在试验期内,注射感染组和口服感染组小鼠体内IgG抗体的滴度均随感染时间延长而持续升高;整体上,口服感染组IgG抗体峰值显著高于注射感染组;2组IgM抗体变化趋势一致;口服感染组有2只小鼠在感染28 d后产生IgA抗体,注射感染组均未检测到IgA抗体。[结论] 建立了牛种布鲁氏菌2308通过不同途径感染BALB/c小鼠的模型。     

新疆野果林木霉分离鉴定、抑菌作用及固态发酵配方优化

[背景] 新疆野苹果病害发生严重,而木霉（Trichoderma spp.）是重要的植物病害生防菌,因此可利用其对新疆野苹果病害进行防治。[目的] 分离鉴定新疆野果林木霉菌株,分析其对新疆野苹果2种病原菌的抑菌能力,为新疆野苹果专用木霉菌肥的制备提供菌种资源。[方法] 利用平板稀释法对新疆野果林4种草本植物根围木霉菌进行分离,通过形态学与分子生物学方法进行菌种鉴定,平板对峙试验检测其抑菌能力并优化木霉菌株的固态发酵配方。[结果] 共分离得到2种木霉菌共42株,分别为34株棘孢木霉（T. asperellum）和8株深绿木霉（T. atroviride）;棘孢木霉TasT01对苹果炭疽病菌（Colletotrichum gloeosporioides,Cgl）和苹果斑点落叶病病原菌（Alternaria alternaria f.sp.mali,Aal）的抑菌率分别为58.60%和57.14%;深绿木霉TatT35对Cgl和Aal的抑菌率分别为43.86%和36.90%。进一步显微镜观察发现,TasT01可通过菌丝缠绕的方式抑制2种病原菌的生长。TatT35菌株固态发酵配方为稻壳90%、麦麸10%、（NH₄）₂SO₄ 0.5%时,孢子浓度达1.0×10⁸个/g。[结论] TasT01和TatT35对新疆野苹果2种病原菌都有很好的抑制效果,固态发酵配方优化后可以提高孢子浓度,该研究结果为新疆野苹果真菌病害的生物防治提供了可借鉴的方法。     

乌鳢源杀鱼爱德华菌的分离鉴定及药敏特性研究

[背景] 江苏省扬州市某乌鳢养殖场发生疾病,给养殖户造成了严重的经济损失。[目的] 确定病因并筛选出敏感药物,为乌鳢相关疾病的防治提供参考。[方法] 从患病乌鳢体内分离致病菌,并从形态、生理生化特征、16S rRNA和gyrB基因序列及特异性PCR检测等方面对分离菌株进行鉴定,同时开展人工感染试验分析其致病性,通过纸片扩散法进行药敏特性分析。[结果] 从患病乌鳢体内分离获得优势菌株SHL,经形态特征、理化特性、16S rRNA和gyrB基因序列及特异性PCR检测鉴定为杀鱼爱德华菌。进一步人工感染试验证实其对乌鳢有较强的致病性,LD₅₀为1.6×10⁵ CFU/g,发病症状与自然发病症状相似。药敏试验结果显示,该菌株对青霉素、氯霉素、四环素等28种抗菌药物高度敏感,对红霉素中度敏感,对苯唑西啉、克拉霉素、万古霉素等6种药物耐药。[结论] 引起江苏省扬州市某养殖场的乌鳢体表溃烂及死亡的病原菌为杀鱼爱德华菌,这是我国首次从淡水鱼类中检出致病性杀鱼爱德华菌,表明该菌的感染谱在扩大,需引起水产养殖领域的重视,在养殖过程中可根据药敏实验结果选用合适的国标渔药进行防治。     

Down regulation of CYP 1A1 by glucocorticoids in trout hepatocytes in vitro

Summary Short-term culture of rainbow trout (Onchorhynchus mykiss) hepatocytes was used to examine the effect of dexamethasone (DEX) on microsomal CYP 1A1 protein content and 7-ethoxyresorufin-O-deethylase (EROD) activity in vitro. Hepatocytes prepared by controlled collagenase digestion and plated at a density of 0.25 × 10⁶ cells/cm² in plastic culture dishes precoated with trout skin extract (7.6 μg skin protein/cm²) to facilitate cell attachment were maintained at 16° C. Cells were treated with DEX (10⁻⁹ to 10⁻⁷ M) or vehicle (dimethyl sulfoxide, DMSO) at 24 h. Microsomal CYP 1A1 protein content and EROD activities were measured at 72 h. Both CYP 1A1 protein as measured by Western blots using CYP 1A1 specific anti-sera and EROD activity were significantly lower in DEX (10⁻⁸ to 10⁻⁷ M)-treated hepatocytes compared to untreated (control) or DMSO-treated cells. The effect was dose dependent in that a gradual decrease of CYP 1A1 protein and EROD activities were seen with increasing doses of DEX (10⁻⁸ to 10⁻⁷ M). DEX at 10⁻⁹ M was ineffective. Concomitant addition of 10⁻⁶ M RU486, a type II specific glucocorticoid receptor antagonist, to hepatocytes treated with 10⁻⁷ M DEX abolished the DEX effect. RU486 at 10⁻⁸ M was ineffective. Spironolactone (10⁻⁸ to 10⁻⁶ M), a type I specific glucocorticoid receptor antagonist, did not counteract the DEX effect. RU486 or spironolactone (10⁻⁶ M) alone had no effect on CYP 1A1 under similar conditions. DEX thus down regulates CYP 1A1 in fish cultured hepatocytes and this regulation is mediated through the type II glucocorticoid receptor(s).     

一株高效甘蔗内生固氮细菌GXS16的鉴定及其对甘蔗的促生长作用

[背景] 我国甘蔗生产中氮肥过量施用严重,导致生产成本居高不下,充分发挥甘蔗与内生固氮菌的联合固氮作用,减少氮肥施用量,对促进我国甘蔗产业可持续发展具有重要意义。[目的] 筛选优势甘蔗内生固氮菌,对其基本特性、联合固氮效率及促生长功能进行评价。[方法] 从甘蔗根系分离到一株内生固氮菌GXS16,利用乙炔还原法测定固氮酶活性,通过PCR扩增nifH基因确定菌株为固氮菌;通过形态观察、Biolog检测和16S rRNA基因序列分析等对菌株进行分类;通过接种盆栽甘蔗检测菌株的促生长作用,采用¹⁵N同位素稀释法检测菌株相对固氮效率。[结果] 菌株GXS16固氮酶活性为2.42μmol-C₂H₄/（h·mL）,根据菌株培养性状和菌体形态观察、Biolog检测、16S rRNA、nifH、acdS基因序列分析结果,菌株GXS16属于伯克氏菌属（Burkholderia）;菌株GXS16还具有1-氨基环丙烷-1-羧酸脱氨酶（1-Aminocyclopropane-1-Carboxylate Deaminase,ACC）活性及合成生长素吲哚乙酸（Indoleacetic Acid,IAA）、降解无机磷的功能;接种GXS16处理甘蔗植株的株高比对照增长15%以上,干重增长20%以上,¹⁵N同位素测定显示甘蔗根、茎、叶从空气中获得氮的百分比分别为7.69%、15.64%和8.72%,效率显著优于模式菌株G.diazotrophicus PAL5。[结论] Burkholderia sp.GXS16是一株高效甘蔗内生固氮菌,具有良好应用前景。     

四川地区猪源艰难梭菌分子分型调查

[背景] 艰难梭菌是一种重要的人畜共患肠道病原菌,可引起人和多种动物抗生素相关性腹泻或假膜性肠炎。四川作为我国主要的生猪产区,还未有猪源艰难梭菌流行病学调查的相关报道,对猪源艰难梭菌的防控及保障猪肉安全带来挑战。[目的] 调查四川地区猪源艰难梭菌的感染、流行情况,并对分离出的艰难梭菌进行分子分型研究。[方法] 收集来自四川生猪主要产区6个养殖场中猪的粪便标本（n=110）,采用厌氧培养技术在艰难梭菌鉴别培养基上进行分离培养;采用PCR方法扩增艰难梭菌4个毒素基因（tcdA、tcdB、cdtA、cdtB）和7个管家基因（adk、atpA、dxr、glyA、recA、sodA、tpi）,对分离株进行毒素基因分型和多位点序列分型。[结果] 从110份样品中,经革兰氏染色镜检及PCR鉴定,共分离出20株艰难梭菌,分离率高达18.18%;毒素基因分型结果显示共获得3种毒素基因型,包括tcdA⁺tcdB⁺cdtA/cdtB⁺（n=3）、tcdA⁺tcdB⁺cdtA/cdtB^—（n=6）、tcdA^—tcdB^—cdtA/cdtB^—（n=11）;多位点序列分型结果显示获得5个ST型,包括ST11（n=3）、ST3（n=1）、ST35（n=2）、ST36（n=4）、ST109（n=10）;进化树结果显示,所有分离株聚集为2个大群,分别为3个分支和17个分支。[结论] 四川主要生猪产区猪群存在艰难梭菌感染,分离株的分子分型呈多样性,主要流行型为ST11、ST3、ST35、ST36、ST109型,并且存在ST11型高毒力菌株流行的风险。     

猪流行性腹泻病毒S蛋白胞内区线性B细胞表位最小基序鉴定

[背景] S蛋白是猪流行性腹泻病毒（Porcine Epidemic Diarrhea Virus,PEDV）的主要结构蛋白和免疫原性蛋白,在前期的研究中,本课题组在S蛋白的胞内区鉴定到2个包含线性B细胞表位的短肽。[目的] 鉴定PEDV S蛋白胞内区线性B细胞表位的最小基序。[方法] 原核表达2个短肽的每次后移1个氨基酸的系列8肽,以兔抗S蛋白血清为一抗,通过Western Blot筛选阳性反应8肽,鉴定S蛋白胞内区线性B细胞表位的最小基序。[结果] S蛋白胞内区的2个包含线性B细胞表位的短肽共享一个表位,该表位的最小基序为¹³⁷¹QPYE¹³⁷⁴。同源性分析显示该B细胞表位基序为保守性表位。[结论] 确定了S蛋白胞内区线性B细胞表位的最小基序为¹³⁷¹QPYE¹³⁷⁴;S蛋白抗原表位的鉴定有助于提高对其结构和功能的理解。     

基于铁氧化/还原菌改善黄铁矿-水草酸解液体系下低品位辉铜矿生物浸出过程

[背景] 高效的生物浸出与微生物介导活跃的铁硫代谢紧密关联,低品位辉铜矿（Cu₂S）铁代谢匮乏严重制约其效能。[目的] 强化铁硫代谢及“接触”机制改善低品位辉铜矿生物浸出。[方法] 基于自主筛选的嗜酸杆菌属（Acidiphilium sp.）及双层平板筛选的嗜铁钩端螺旋菌（Leptospirillum ferriphilum）,与硫氧化菌喜温嗜酸硫杆菌（Acidithiobacillus caldus）协作,加以Fe²⁺/Fe³⁺-黄铁矿-纤维质废弃物酸解液（废-废资源利用）干预,系统分析浸出生化参数差异性。[结果] 扫描电子显微镜（Scanning Electron Microscope,SEM）结果表明矿渣表面大量微孔及坑壑,表明活跃的菌体作用;傅立叶变换红外光谱仪（Fourier Transform Infrared Spectroscopy,FTIR）揭示N-H、C=O、O-H等键与胞外聚合物（Extracelluler Polymer Substance,EPS）紧密相关,S=O、C-O-S等吸收峰波动表明更剧烈的硫代谢;激光共聚焦扫描显微镜（Confocal Laser Scanning Microscope,CLSM）结果表明优化体系呈现更多附着细胞及EPS,为“接触”机制奠定基础,浸出40 d游离/附着细胞量分别提高2.51倍及5.73倍,最大比生长速率（μ_max）出现时间提前1.5-5.3 d,最高浸出率达67.6%。[结论] 铁氧化/还原菌及外源含铁物质干预强化浸出体系铁硫代谢加速矿物溶解,酸解液促进铁元素循环及菌体生长,附着细胞及EPS分泌增多强化“接触”机制从而有效改善浸出微环境和效能。     

快速纯化重组腺联病毒的受体结合捕捉方法

【目的】建立用于重组腺联病毒(AAV)纯化的受体结合捕捉方法。【方法】将AAV受体的多囊肾病(PKD)结构域1和2与类弹性蛋白多肽(ELP)在重组大肠杆菌中进行融合表达,利用相变循环(ITC)纯化ELP-PKD融合蛋白;分别用昆虫和AAV-293细胞制备rAAV-GFP,与ELP-PKD融合蛋白共孵育后进行ITC,从沉淀复合物提取病毒DNA进行PCR检测;在优化条件下利用ELP-PKD蛋白结合捕捉rAAV-GFP,利用电子显微镜观察、免疫转印和细胞感染试验进行rAAV鉴定。【结果】ELP-PKD融合蛋白获得正确、可溶性表达,ITC纯化的蛋白纯度大于90%;ELP-PKD蛋白能特异结合rAAV-GFP,结合具有p H、温度和时间依赖性,受体结合捕捉方法可在1h内完成,从两种细胞纯化rAAV-GFP的回收率分别为58%和56%;rAAV-GFP洗脱具有p H和温度依赖性,洗脱rAAV-GFP的回收率分别为46%和44%;纯化rAAV-GFP具有AAV的典型形态和结构蛋白。【结论】建立的ELP-PKD结合捕捉法可用于不同细胞源rAAV的快速纯化。     

Production and purification of serotype 1, 2, and 5 recombinant adeno-associated viral vectors

Recombinant adeno-associated viral (rAAV) vectors based on serotype 2 are currently being evaluated most extensively in animals and human clinical trials. rAAV vectors constructed from other AAV serotypes (serotypes 1, 3, 4, 5, and 6) can transduce certain tissues more efficiently and with different specificity than rAAV2 vectors in animal models. Here, we describe reagents and methods for the production and purification of AAV2 inverted terminal repeat-containing vectors pseudotyped with AAV1 or AAV5 capsids. To facilitate pseudotyping, AAV2rep/AAV1cap and AAV2rep/AAV5cap helper plasmids were constructed in an adenoviral plasmid backbone. The resultant plasmids, pXYZ1 and pXYZ5, were used to produce rAAV1 and rAAV5 vectors, respectively, by transient transfection. Since neither AAV5 nor AAV1 binds to the heparin affinity chromatography resin used to purify rAAV2 vectors, purification protocols were developed based on anion-exchange chromatography. The purified vector stocks are 99% pure with titers of 1 x 10(12) to 1 x 10(13)vector genomes/ml.     

FtsZ(236-245)区域的两性螺旋特性对大肠埃希氏菌FtsZ组装和功能的影响

【目的】探索大肠埃希氏菌(Escherichia coli,E.coli)FtsZ(236-245)结构域两性螺旋特性对FtsZ组装和FtsZ-FtsA相互作用的影响。【方法】利用分子克隆和定点突变技术,构建FtsZ及其突变体表达载体,亲和纯化获得相应目标蛋白;通过同源重组和Pl转导构建QN23-QN29菌株;利用活细胞成像观察FtsZ及其突变体的胞内定位特点;膜蛋白分离和Western blot分析FtsZ突变体的膜结合特性变化;非变性胶分离和体外聚合分析检测定点突变对FtsZ单体组装特性的影响;免疫沉淀和Far Western blot实验检测FtsZ/FtsZ~*-FtsA间的相互作用。【结果】FtsZ~(E234A/K)和FtsZ~(E241A/K)突变体的功能活性降低、备突变体在E.coli内不能正确定位和形成功能性Z环;E237A/K和E241A/K位点突变致备突变体聚合能力降低、FtsZ*-FtsA的相互作用减弱和FtsZ的膜结合特性变化。【结论】E237和E241是影响FtsZ(236-245)区域两性螺旋特性和FtsZ组装及FtsZ-FtsA相互作用的重要氨基酸。     

大鼠bcl-x_L cDNA的克隆和高滴度重组bcl-x_L腺相关病毒的制备

 以RT PCR法从大鼠脑组织中克隆bcl XL 基因 ,将其定向插入带rep cap基因和neu基因的三功能腺相关病毒 (AAV)载体 ,转染HeLa细胞并以G4 18筛选 ,然后用腺病毒感染筛选后的细胞克隆 ,包装成重组腺相关病毒 .用带rep cap基因的C12细胞筛选和滴定产生重组腺相关病毒的细胞克隆 ,粗制细胞裂解物中病毒滴度最高只有 3× 10 5IU ml.从产病毒量较高的克隆大量制备重组病毒 ,经肝素柱高压液相亲和层析法纯化、浓缩病毒后获得了高达 4× 10 11IU ml的重组病毒 .为研究脑缺血动物模型中BCL XL 的抗脑细胞凋亡作用打下了基础     

NADC30-like猪繁殖与呼吸综合征病毒样颗粒的制备与鉴定

【背景】猪繁殖和呼吸综合征病毒(porcine reproductive and respiratory syndrome virus,PRRSV)可以造成怀孕母猪的繁殖障碍及仔猪的呼吸系统疾病,近年来,NADC30-like谱系PRRSV已成为国内的优势流行毒株。【目的】研制针对NADC30-like谱系PRRSV的病毒样颗粒(virus-like particle,VLP)疫苗。【方法】将PRRSV NADC30-like毒株编码GP5蛋白开放阅读框5(open reading frame 5,ORF5)、ORF6(编码M蛋白)分别连接至pFastBac^TMDual载体P₁₀和P_H启动子下游多克隆位点,获得穿梭质粒pFB-30-ORF5及pFB-30-ORF6,酶切鉴定后,将ORF6基因插入到穿梭质粒pFB-30-ORF5 P_H启动子下游,构建穿梭质粒pFB-30-ORF5-OPF6。将上述3种穿梭质粒分别转化大肠杆菌DH10Bac感受态细胞,通过蓝白斑筛选及PCR鉴定重组杆粒。再将获得的重组杆粒转染至SF9昆虫细胞,发现细胞病变后收获病毒液,继续盲传3代,在透射电镜下观察是否有病毒样颗粒。用第3代病毒液感染SF9细胞后,分别用GP5蛋白、His-tag、Flag-tag单克隆抗体作为一抗,通过免疫电镜、间接免疫荧光(indirect immunofluorescence assay,IFA)、Western blotting鉴定重组蛋白。【结果】成功构建了3种穿梭质粒pFB-30-ORF5、pFB-30-ORF6和pFB-30-ORF5-OPF6,酶切鉴定正确。通过蓝白斑筛选及PCR验证后获得重组杆粒,分别命名为Bacmind-30-ORF5、Bacmind-30-ORF6和Bacmind-30-ORF5-ORF6。重组杆粒感染SF9细胞120h时出现明显的细胞病变,收获病毒液后,在透射电子显微镜可观察到大小为50nm左右呈现球形结构的VLPs。免疫电镜可以观察到胶体金颗粒结合在VLPs周围;IFA结果显示实验组均出现了明显绿色的特异性荧光灶;Western blotting结果表明,3种VLPs均出现特异性条带,并与预期大小一致。【结论】制备了3种NADC30-like谱系PRRSV的病毒样颗粒,为针对PRRSV新谱系流行株疫苗的研发奠定了基础。     

人源脂肪酸合酶在酿酒酵母中的表达纯化和结构的初步分析

[背景] 聚酮类化合物在医药领域有重要的应用,相关药物研发依赖聚酮合酶多变的结构认知,人源脂肪酸合酶的组成结构和催化机制与聚酮合酶相近,研究人源脂肪酸合酶结构可为聚酮合酶的研究奠定基础。[目的] 在酿酒酵母中表达纯化人源脂肪酸合酶蛋白,确定合适的体外纯化条件。[方法] 以酿酒酵母BJ5464为表达载体,构建带有His和Strep双亲和层析标签的重组质粒,诱导表达蛋白后用亲和层析方法获取目标蛋白,并结合凝胶电泳和快速蛋白质液相层析技术,确定合适的蛋白纯化条件。[结果] 成功构建重组表达质粒pxw55-hfas-cSHII, 并在体外纯化得到合适浓度和纯度的人源脂肪酸合酶蛋白,筛选不同缓冲液条件并结合电子显微镜观察结果反馈,确定合适的蛋白体外纯化体系。[结论] 蛋白电镜结构分析需要有高纯度、合适浓度并且形成正确构象的蛋白样品,而人源脂肪酸合酶蛋白纯化体系的建立和纯化条件的确定为其电镜结构分析提供了良好的样品,为人源脂肪酸合酶的结构解析及结构相似但更为复杂的聚酮合酶蛋白解析奠定了良好基础。     

基于Golden Gate技术的齐整小核菌转录单元高效组装系统

【目的】为齐整小核菌代谢工程研究建立高效的转录单元组装系统。【方法】通过应用Golden Gate技术,以mobius assembly为基础,分别设计并构建DNA元件标准化接口改造、单转录单元组装、应用质粒(多转录单元)组装等功能的载体,从而形成一套完整的多转录单元组装系统。【结果】构建了2个用于DNA元件标准化接口改造的Level 0载体,4个用于单转录单元组装的Level 1载体,4个用于应用质粒组装的Level 2载体和13个应用质粒组装的辅助质粒。然后应用此系统为齐整小核菌组装了若干经过标准化接口改造的DNA元件质粒、单转录单元质粒和硬葡聚糖相关基因的功能分析质粒。所构建的最终应用质粒可以同时适用于齐整小核菌的根癌农杆菌介导转化法、电穿孔转化法和原生质体转化法。【结论】此质粒系统具有强大的DNA设计、组装和容纳能力,为未来齐整小核菌代谢工程和功能基因组学研究提供了高效的质粒构建技术平台。     

E75、R78和D82是影响大肠埃希氏菌FtsZ自身组装及其与MreB相互作用的重要氨基酸

【目的】探索大肠埃希氏菌Escherichia coli FtsZ突变体FtsZ~(E75A)、FtsZ~(R78G)和FtsZ~(D82A)对FtsZ自身组装和FtsZ-MreB相互作用的影响。【方法】利用常规分子克隆和定点突变技术,构建FtsZ及其突变体表达载体,亲和纯化得到相应的目标蛋白;通过同源重组构建QN6(ftsZ::yfp-cat)、QN7(ftsZ~(E75A)::yfp-cat)、QN8(ftsZ~(R78G)::yfp-cat)和QN9(ftsZ~(D82A)::yfp-cat)菌株;利用活细胞成像技术观察FtsZ及其突变体的胞内定位模式;免疫沉淀和细菌双杂交实验检测FtsZ/FtsZ*-FtsZ*或FtsZ/FtsZ*-MreB间的相互作用;光扫描检测定点突变对FtsZ组装特性的影响。【结果】FtsZ~(E75A)、FtsZ~(R78G)和FtsZ~(D82A)突变体的功能活性降低、各突变体在E.coli内不能正确的定位和形成功能性Z环;FtsZ/FtsZ*-FtsZ*单体间的相互作用减弱或消失,FtsZ*-MreB相互作用破坏;FtsZ突变体体外聚合效率降低。【结论】FtsZ E75、R78和D82是影响FtsZ正确组装和功能及FtsZ-MreB相互作用的重要氨基酸。     

重组细菌多药外排泵AcrAB-TolC的转运功能和动态组装

【背景】多药外排泵多以膜蛋白复合体形式存在,是导致细菌耐药性的重要原因。外排泵的转运功能和组装过程对于细菌耐药性和药物研发具有重要意义。【目的】以多药外排泵耐药结节细胞分化家族(resistance-nodulation-division family, RND)的重要成员AcrAB-TolC复合体为对象,研究其转运活性和体外组装特性。【方法】基于大肠杆菌AcrAB-TolC复合体基因序列,分别构建含有acrA、acrB、tolC基因的重组质粒,表达和纯化复合体各亚基,利用荧光光谱、等温滴定量热法(isothermal titration calorimetry,ITC)等技术分析复合体及亚基的转运功能、亚基与底物的相互作用,以及亚基间的相互作用和动态装配。【结果】实现了AcrAB-TolC复合体各组分的表达和纯化(纯度>98%),证实表达有各组分的活细胞提高了对于溴化乙锭(ethidium bromide,EB)的转运活性,并发现群体感应效应信号分子N-hexanoyl-L-homoserine lactone (C6-HSL)能够抑制AcrB、TolC对于EB的转运活性。ITC结果进一步证实了C6-HSL与AcrB、TolC的相互作用。ITC结果还显示AcrA分别与AcrB、TolC之间存在明显的相互作用,而AcrB与TolC之间无明显的相互作用。在体外装配实验中观测到AcrAB-TolC亚基的单分子荧光强度随时间增加,证实了复合体亚基在膜上的动态组装过程。【结论】实现了AcrAB-TolC外排泵及亚基的表达和纯化,证实了AcrAB-TolC对底物的转运活性及与底物的相互作用,观察到AcrAB-TolC的动态组装过程。以上结果为研究多药外排泵导致的细菌耐药性及抗菌策略具有重要意义。     

Manufacturing of recombinant adeno‐associated viruses using mammalian expression platforms

Manufacturing practices for recombinant adeno‐associated viruses (AAV) have improved in the last decade through the development of new platforms in conjunction with better production and purification methods. In this review, we discuss the advantages and limitations of the most popular systems and methods employed with mammalian cell platforms. Methods and systems such as transient transfection, packaging and producer cells and adenovirus and herpes simplex virus are described. In terms of best production yields, they are comparable with about 10⁴–10⁵ vector genomes produced per cell but transient transfection of HEK293 cells is by far the most commonly used. For small‐scale productions, AAV can be directly purified from the producing cell lysate by ultracentrifugation on a CsCl or iodixanol‐step gradient whereas large‐scale purification requires a combination of multiple steps. Micro/macrofiltration (i.e. including tangential flow filtration and/or dead‐end filtration) and chromatography based‐methods are used for large‐scale purification. Purified AAV products must then be quantified and characterized to ensure quality. Recent purification methods and current analytical techniques are reviewed here. Finally, AAV technology is very promising, but manufacturing improvements are still required to meet the needs of affordable, safe and effective AAV vectors essential for licensing of gene therapy clinical protocols.