小葱植物内生链霉菌线型质粒pYY8L的端粒与复制区的克隆和鉴定

从小葱植物中分离到一株编号为36R-2-1B的链霉菌菌株,该菌株含有一个约为280kb的线型质粒pYY8L。【目的】克隆、测序和分析pYY8L新的端粒和复制区。【方法】采用改良的"在凝胶中进行DNA碱处理与酶切"的方法来克隆大的线型质粒pYY8L的端粒,通过构建基因组柯斯文库和次级克隆的方法来缩小和鉴定pYY8L的复制区。【结果】在小葱植物内生链霉菌36R-2-1B中检测到约为280kb的线型质粒pYY8L,克隆了pYY8L的端粒。其末端的152bp包含6个小的回文序列,可以形成复杂的二级结构。利用柯斯文库构建、次级克隆和测序获得了4891bp的pYY8L的复制区。该复制区含有6个基因,其中2个与天蓝色链霉菌线型质粒SCP1的复制基因非常相似,但是邻近的重复序列不同。【结论】采用新的改良的方法克隆和鉴定了pYY8L新的端粒和复制区。本文首次报道了植物内生链霉菌线型质粒的端粒和复制基因。     

五个链霉菌线型质粒端粒的克隆和分析

本室从西藏采集的土壤样品中分离到了一批链霉菌,利用脉冲电泳确定了其中5株链霉菌含有较小的线型质粒。【目的】克隆、测序和分析5个线型质粒的端粒。【方法】采用改良的"在凝胶中进行DNA碱处理和限制性内切酶酶切"的方法来克隆线型质粒的端粒DNA。【结果】克隆和测序了5个线型质粒的端粒DNA。通过与链霉菌典型端粒进行比较,发现这5个新的线型质粒的端粒序列同样含有多个回文序列。但是有的端粒保守的回文序列I不一定能够"折返"与内部序列配对形成"超级发卡"结构,回文序列的"突出环"不一定都为3nt。【结论】采用改良的方法克隆和鉴定了5个线型质粒新的端粒序列,这些新端粒的特征暗示:回文序列I的"折返"和3nt的回文序列的"突出环"不是端粒复制必需的。     

高温链霉菌质粒pTSC2的测序分析和滚环复制方式的鉴定

从猪粪堆肥中分离到一株编号为X3-3的可以在50℃高温生长的链霉菌菌株,该菌株含有一个约7kb的环型质粒pTSC2。【目的】克隆、测序和分析pTSC2,以及鉴定质粒的复制方式。【方法】利用分段克隆和引物延伸获得pTSC2的全序列,利用多序列比对寻找复制元件rep、dso和sso,利用中性转移和Southern杂交检测复制中间体。【结果】克隆和测序获得了全长为7516bp的pTSC2序列,预测编码8种蛋白,其中4种蛋白与链霉菌滚环复制的质粒pIJ101中负责复制和接合转移的蛋白非常相似。pTSC2的复制元件rep、dso和sso也与pIJ101的相似。克隆、转化变铅青链霉菌ZX7以及高温链霉菌2C证明了rep和dso为复制所必需元件。Southern杂交检测到pTSC2复制过程中积累了大量的单链DNA。【结论】高温链霉菌质粒pTSC2以滚环方式进行复制。这是首次在高温链霉菌中克隆和测序质粒,以及鉴定其复制方式。     

拟诺卡氏菌线型质粒pNPL1的测序和分析

【目的】检测和分析稀有放线菌中新的线型质粒。【方法】从植物内生菌中分离链霉菌之外的放线菌菌株,检测、测序和分析线型质粒。【结果】从中草药植物紫花前胡的叶片中分离到一株内生放线菌25L-1-1c,经过16S rRNA基因序列比对属于拟诺卡氏菌。从该菌株中检测到一个约25 kb的线型质粒pNPL1。克隆和测序了pNPL1新的端粒,含有多个小的回文序列。测序获得全长为24 621 bp的线型质粒pNPL1,预测编码22个基因,其中2个基因与链霉菌质粒的端粒复制基因同源,1个基因与链霉菌质粒主要的接合转移基因相似,其余19个基因为未知功能。携带pNPL1端粒复制基因的质粒不能转化变铅青链霉菌,暗示需要发展拟诺卡氏菌的遗传操作系统。【结论】这是首次在拟诺卡氏菌中发现和描述线型质粒。     

游动双孢菌线型质粒pPR2的全序列测定及分析

[目的]获得游动双孢菌线型质粒pPR2的全序列,并揭示新型的端粒复制蛋白和可能的中间复制位点.[方法]用分段克隆的方法和序列拼接获得pPR2的全序列,利用软件分析端粒DNA的二级结构和可能的端粒复制蛋白,利用链霉菌原生质体转化的方法检测可能的中间复制的位点.[结果]pPR2全长为15520 bp,(G C)含量为68.1%.其端粒末端反向重复序列的长度为329 bp,不能像多数链霉菌的线型质粒那样能形成保守的"折返"的二级结构.pPR2虽然没有参与链霉菌端粒复制的保守的tap/tpg基因,但是pPR2.3c基因编码了一个双结构域蛋白,分别同链霉菌的端粒复制相关蛋白Tap和嗜血杆菌的解旋酶具有相似性.pPR2缺少典型的链霉菌重复序列-复制基因(iteron-rep)区段,将几乎覆盖全长pPR2的两段DNA进行克隆后,不能转化变铅青链霉菌.此外,pPR2基因还编码可能参与线型DNA复制的调控的单链结合蛋白(SSB)和与放线菌质粒接合转移相关的主要蛋白(Tva).[结论]pPR2是链霉菌之外的放线菌中最小的线型质粒,其序列在游动双孢菌属的线型质粒中是首次报道.pPR2可能具有新型的端粒复制的机制,其中pPR2.2c和pPR2.3c编码可能的端粒复制蛋白.     

放线菌15个属中线型染色体和线型质粒的检测

在属于放线菌目 (Actinomycetales)链霉菌属 (Streptomyces)下的不同种中发现了约 5 0 0 0种抗生素和生理活性物质 ,其作用包括抗细菌、抗真菌、除草、杀虫、抗肿瘤和免疫抑制剂等[1 ] 。在属于放线菌目的红球菌属 (Rhodococcus)和诺卡氏菌属 (Nocardia)中有许多种可以降解多种工业有毒化合物 ,如苯酚、多卤联苯、脂环烃和硝基芳族等[2 ] 。一般细菌的染色体和质粒DNA为环型结构。近年来 ,人们利用脉冲电泳技术发现在链霉菌等少数细菌中存在线型结构的染色体和质粒[3] ,有的巨大线型质粒上还带有完整的抗生素生物合成基因簇[4 ]或降解多…     

链霉菌质粒的复制与进化

近年来, 随着大质粒提取和检测技术的发展, 尤其是高通量DNA测序技术的应用, 使得链霉菌大的环型质粒和线型质粒的研究取得了较快的进展。相比于研究透彻的细菌Theta型复制的质粒, 链霉菌Theta型质粒在复制区的结构、复制蛋白和调控蛋白作用的分子机理等方面具有多样性和新颖性。新鉴定的许多线型质粒的中心复制区表明中心复制的起始可以靠近端粒, 一个质粒也可以有2个以上的复制区。新分离的端粒序列显示端粒“折返”不是必需的, 而形成二级结构对于端粒复制是重要的。链霉菌环型和线型质粒的测序分析显示它们之间存在亲缘关系。环型质粒可以与噬菌体共整合, 实验证明它们在一定条件下可以相互转换。这些研究结果表明, 链霉菌环型、线型质粒和噬菌体从结构到功能到进化具有多样性、新颖性和亲缘关系。     

水稻内生链霉菌中的线型和环型质粒

植物内生放线菌的研究是一个近年来兴起的学科领域,在进一步探索和开发微生物资源方面,植物内生放线菌逐渐成为相关领域同行的关注热点.     

细菌质粒pLS1家族的滚环式复制

根据单链起点Ａ（ＳＳＯＡ）或复制起始序列的同源性,将滚环复制（ＰＣ）质粒分为几个不同的家族。由于ｐＬＳ１质粒家族ＰＣ的调控机理不同于其他质粒家族,且在过去几年中该家族成员已增加到８个。事实上,由于ｐＬＳ１质粒不需要组成型复制子,该家族已成为诱人的克隆载体,不仅用于各种基因的克隆,还用于研究革兰氏阳性细菌基因与革兰氏阴性细菌基因之间的互补性。     

Directed evolution and identification of control regions of ColE1 plasmid replication origins using only nucleotide deletions

Genes can be mutated by altering DNA content (base changes) or DNA length (insertions or deletions). Most in vitro directed evolution processes utilize nucleotide content changes to produce DNA libraries. We tested whether gain of function mutations could be identified using a mutagenic process that produced only nucleotide deletions. Short nucleotide stretches were deleted in a plasmid encoding lacZ, and screened for increased beta-galactosidase activity. Several mutations were found in the origin of replication that quantitatively and qualitatively altered plasmid behavior in vivo. Some mutations allowed co-residence of ColE1 plasmids in Escherichia coli, and implicate hairpin structures II and III of the ColE1 RNA primer as determinants of plasmid compatibility. Thus, useful and unexpected mutations can be found from libraries containing only deletions.     

Cloning and analysis of the replication origin and the telomeres of the large linear plasmid pSLA2-L in Streptomyces rochei

The replication origin and both terminal segments were cloned from the large linear plasmid pSLA2-L in Streptomyces rochei 7434AN4. The basic replicon consists of a 1.9-kb DNA fragment, which contains the genetic information required for autonomous replication in circular form. Sequence analysis revealed two ORFs, RepL1 and RepL2, with no similarity to any of the replication initiator proteins in the database. Deletion and mutational analysis showed that RepL1 is essential for replication and RepL2 has a subsidiary function. The origin of replication may be located 800 bp upstream of repL1. Sequencing of the left and right terminal segments revealed the presence of 12 palindromes. The sequence of the first 90 bp, including palindromes I–IV, shows great similarity to that of other Streptomyces linear chromosomes and plasmids. These results suggest that the internal replication origins of the linear replicons vary widely, in contrast to the high degree of conservation of their telomeres. Received: 2 December 1999 / Accepted: 12 April 2000     

Isolation of the replication region of an indigenous plasmid of Rhodobacter sphaeroides

Abstract The isolation of the replication region of an indigenous plasmid of 42 kb of the phototrophic bacterium Rhodobacter sphaeroides is described. This plasmid was digested with the Bgl II restriction enzyme, ligated to the 2.7 Bgl II fragment of transposon Tn 10 , which contains the tet genes conferring tetracycline resistance, and the mixture was transformed into the Escherichia coli MC1061 strain. One of several chimeric plasmids harboring the replication region of the 42-kb plasmid obtained by this process was named pUA33 and further characterized. Plasmid pUA33 is approx. 8.3 kb. A partial restriction map has been constructed. Plasmid pUA33 is stable in E. coli cells growing under non-selective conditions and is non-self-transmissible. All these data suggest that the pUA33 plasmid may be a very useful tool for gene cloning in R. spheroides .     

尤马马杜拉放线菌染色体复制区的克隆及功能分析

尤马马杜拉放线菌(Actinomadura yumaensis)NRRL12515产生马杜拉霉素,用于防治禽类球虫病。试验以放线菌dnaA与dnaN基因保守区设计的简并引物进行PCR扩增,获得了包含尤马马杜拉放线菌的染色体复制区oriC的片段,并进行了序列分析和复制功能的研究。尤马马杜拉放线菌染色体的oriC全长为919碱基对,含有14个DnaA盒子和2个AT富含区,DnaA盒子的保守序列是(T/C)(T/C)GTCC(A/C)CA,与已发表的3个属的放线菌染色体oriC的序列特征不同。携带该oriC片段的大肠杆菌质粒可以在天蓝色链霉菌中复制并以低拷贝方式遗传,表明这是一段有复制功能的序列。比较来自放线菌4个属的oriC,发现以oriC序列和以16S rRNA基因序列构建的进化树十分相似,表明oriC序列也可以体现放线菌物种之间的关系。     

葡糖酸醋杆菌内源复制片段的克隆

采用改进的碱裂解法提取Gluconacetobacter hansenii ATCC23769自发不产膜突变体的内源隐蔽质粒。用不同的限制性内切酶对混合质粒直接进行酶切,酶切后的片段混合物与pUC18载体连接构建重组载体。重组载体回转入G.hansenii ATCC23769获得隐蔽质粒上具有复制能力的片段,序列结果分析表明:该片段上没有某些其他质粒所具有的Rep蛋白。利用该片段,构建了能同时在大肠杆菌和葡糖酸醋杆菌中复制的质粒载体,体内的抗生素抗性实验证明该载体具有良好的稳定性。