吸水链霉菌NND-52-C基因工程宿主载体系统的构建

吸水链霉菌NND-52-C菌株是大环内酯类抗生素-阿扎霉素B的高产菌株。采用原生质体转化技术,将来自变铅青链霉菌TK24菌株的pU702质粒转化吸水链霉菌NND-52-C菌株的原生质体,建立了吸水链霉菌NND-52-C菌株的基因工程宿主载体系统。确定了NND-52-C菌株原生质体制备和再生的条件,其原生质体形成率达到10^8／mL,再生率约为0．2％,转化率为10^2-10^3个转化子／μg质粒DNA。     

插入烟草叶绿体启动基因片段的重组质粒转化大肠杆菌和枯草杆菌感受态与原生质体的比较

大肠杆菌(E.coli)N100携带的pK01-26质粒插入烟草(Nicotiana tobacHm var.)叶绿体启动基因片段的重组质粒。该质粒以大肠杆菌HB101为受体可以再转化,转化频率为4.93×10^-6,以枯草杆菌168为受体不能实现转化。上述两种受体菌株的原生质体,经处理,再生细胞壁后,分别获得转化子。经原生质体转化,以大肠杆菌HB101为受体的转化频率为2.7×10^-4频率为2.6×10^-5。以H     

转座子Tn5096对刺孢吸水链霉菌北京变种RF220转座的诱变

用大肠杆菌/链霉菌穿梭质粒pCZA168(bla,tsr,Tn5096,ColEI rep,Strep repts)多次转化农抗120产生菌刺孢吸水链霉菌北京变种(S.Streptomyces hygrospinocus var. beijingensis)RF220的原生质体,均未得到转化子。来自吸水链霉菌应城变种(S.Streptomyces hygroscopicus var.)10-22突变株的链霉菌质粒pIJ702(tsr mel+)可以转化RF220,但转化频率只有数十个转化子/μgDNA。用来自RF220本身的pIJ702对消除pIJ702后的RF220的原生质体进行了再转化,转化率没有明显的提高。用氨苄青霉素和甘氨酸协同处理RF220的菌丝体,并经-70℃冷冻原生质体再转化,得到了4个pCZA168的转化子。质粒提取、酶切、抗性测定表明：4个转化子中pCZA168中大肠杆菌DNA部分均被切除,成为大小约50～60kb的小质粒,命名为pWZH102(tsr,Tn5096,strep repts)。用pWZH102上的转座子Tn5096对RF220进行转座实验,在168个转座个体中,有2株可能为抗生素生物合成阻断变株,另有产生抗生素水平各异的变株,说明Tn5096的转座可以引起表型的不同变化。     

不吸水链霉菌梧州新亚种限制-修饰系统初探

采用菌丝体原位包埋方法和高压脉冲电泳技术从不吸水链霉菌梧州新亚种(Streptomyces ahygroscopicus wuzhouensis neosubsp. 11371)中分离得到两条质粒DNA带.通过双向电泳证明,2个质粒均为线性分子,按照分子量大小依次命名为pSAL1、pSAL2.并对不吸水链霉菌梧州新亚种的限制-修饰系统进行初步探讨:将来自变铅青链霉菌TK54的高拷贝质粒pIJ702转化不吸水链霉菌梧州新亚种原生质体,未能得到转化子,改用pIJ702转化不吸水链霉菌梧州新亚种U-3原生质体,得到了转化子.     

高效除藻真菌云芝F21a遗传转化体系的建立

以蓝藻高效降解菌云芝F21a (Trametes versicolor)为出发菌株,对其原生质体的制备、再生条件及限制性内切酶介导的遗传转化进行研究。结果表明：在PDA培养基上,28 ℃培养4 d的菌丝最适于原生质体制备; 0.6 mol/L KCl为最适等渗条件;30 ℃混合酶液（2% cellulase+2% snailase+2% lywallzyme）酶解4 h,原生质体产量达到2.375×10⁷个/mL,此时再生率达0.74%。采用限制性内切酶介导技术可将质粒pAN7-1导入云芝F21a的原生质体,在含有150 μg/mL 潮霉素的RM培养基中能够获得再生菌株,PCR验证初步表明该质粒已经转入云芝F21a原生质体。连续传代转接显示,阳性转基因菌株外源基因可以稳定表达,本结果为研究真菌高效消除蓝藻的分子机制奠定基础。     

电击法诱导的欧白英原生质体转化和转化植株再生

本研究使用电击法成功地将带有标记基因NPTⅡ的质粒pCaMVNEO转入欧白英的原生质体,并获得了再生转化植株。通过用pDW2质粒进行的CAT基因短暂表达研究,确定了欧白英原生质体转化的电击条件为：电容30nF、电场强度l 500V／cm、时间衰变常数59．4微秒;质粒DNA浓度为20μg／2×10⁶原生质体。在以上条件下,欧白英原生质体的相对转化率为12．4％,绝对转化率为2.4×10^-4在大多数抗性愈伤组织和从抗性愈伤组织再生的植株中检测到新霉素磷酸转移酶活性。分子杂交结果也证明了在转化植株中存在NPTⅡ基因序列,而未转化的对照植株则没有。     

链霉菌原生质体种间融合重组的研究 I．庆丰链霉菌和吸水链霉菌井冈变种的种间融合

本文报道庆丰链霉菌AS20l[11v]、MS30[Pr0一Ade—sm r］菌株和吸水链霉菌井冈变种VA4[His-]菌株原生质体的种间融合重组。AS201×vA4融合产生由二亲株营养标记互辅的稳定的原养型重组子,频率为1．09×10^-5．98×10^-6MS30 xvA4融台产物除原养型重组子,重组频率为5．7×10^-5外,还出现异核体及异质无性系(频率为2．8×10^-4一2．14×10^-5)。得到的原养型重组子,在孢子颜色、抗药性状、产物性质等方面显现广泛多样的变异。从中得到一个原养型重组菌株RvAl8,它所产生的抗菌物质,理化和生物性质与亲株产生的庆丰霉素和井冈霉素明显不同。     

放线菌种间原生质体电融合育种

以龟裂链霉菌(S．Rimosus,Otc^r,Sm ^s)和灰色链霉菌(S．Griseus,Sm^r,Otc^s)为原始出发菌株,经NTG诱变处理,获得前者(Asp^-)和后者(cys^-)营养缺陷型突变株,制成10⁹个／m1等量原生质体混合液,在岛津细胞融合装置SSH—C¹¹融合槽(电极间距为0．5mm)内,以频率lMHz、强度800V／cm的高频交流电场作电介质,电泳15s形成原生质体珠串,旋即施加电场强度6 kV／cm、短时程20μs的直流高压方形电脉冲触发原生质体融合,在R₃再生培养基上选取34971个菌落,移植于双抗基本培养基,检出四个双抗原养型融合子。它们具有亲株的优良生物学特性,生长速度较快,产素能力大,抗菌活性高。生物显影结果表明,它还产生两个亲株所不具有的抗菌活性物质。     

吸水链霉菌应城变种和庆丰链霉菌种间原生质体融合及其融合子的生物学特性

本文报道利用抗生素产生菌吸水链霉菌应城变种Leu^-Sm^R。90-11菌株(Leu’smr)和庆丰链霉菌A_553-1菌株(Pro^-Sm^R)为亲株,以42％的PEG4000为助融剂,进行了种问原生质体融合,用间接法检出融合重组子38株,其重组频率约为4．5×10^-4。重组子除孢子丝形态外,孢子堆颜色、抗药性、抗菌活性和抗生素生物合成能力方面与亲株均有一定差别,而且不同重组子之间也不相同,特别在抗菌活性方面,其中重组子FL-42和FL-48不仅具有两个亲株所产生的4种抗生素的活性,而且还产生两个亲株不具有的活性物质。通过纸层析谱表明,这种活性物质,两个重组子之间也不相同。     

头状链轮丝菌染色体复制起始区的克隆和对变铅青链霉菌的转化

头状链轮丝菌(Streptoverticillum caespitosus) ATCC27422是抗肿瘤药物——丝裂霉素A的产生菌,根据高GC含量革兰氏阳性菌染色体复制起始区两端基因序列的保守性,采用PCR方法从该菌中克隆了一段包含染色体复制起始区(oriC)的1.3 kb片段。序列分析发现,克隆片段与天蓝色链霉菌的oriC及邻近区域的同源性达80％以上;头状链轮丝菌oriC中含有22个DnaA-box,保守序列为TTGTCCACA。以克隆片段构建的质粒可以跨属转化变铅青链霉菌(S. lividans)ZX7,原生质体转化效率为3.2×10²个/μgDNA;质粒在S. lividans ZX7中能以低拷贝形式稳定存在;转化子的菌落和菌丝形态均正常。头状链轮丝菌oriC序列与几种链霉菌的oriC有较高的同源性,以及在变铅青链霉菌中仍具有复制起始活性等说明链轮丝菌属与链霉菌属在系统发生上关系较近;但采用最大似然法分析oriC序列构建的头状链轮丝菌与几种链霉菌的系统进化树表明,头状链轮丝菌与几种链霉菌之间的分化距离远大于链霉菌之间的分化距离。该证据支持链轮丝菌属的独立分属。     

金色链霉菌转化系统的优化

12 %的蔗糖浓度、 0 5 %甘氨酸、溶菌酶酶解 1h,是金色链霉菌原生质体制备的较优条件。采用麸皮再生培养基替代R2YE再生培养基 ,原生质体再生率、生长及筛选效果得到明显改善。P buffer介导的质粒转化效率高于T buffer,33%的PEG1 0 0 0是质粒转化金色链霉菌原生质的最适浓度。     

麦迪霉素产生菌生米卡链霉菌1748的质粒Psmyi及其特性的研究

从大环内酯类抗生索麦迪霉素的产生菌生米卡链霉菌1748(Streptomyces,mycarofa-ciens1748)中首次分离到质粒pSMYl DNA,通过琼脂糖凝胶电泳和电镜观察,测定pSMYl的分子量为7．17×10⁶道尔顿。用限制性内切酶EcoRI、PstI、XhoI、SalI和BamHl酶切该质粒DNA,构成了pSMYl的限制性内切酶酶切图谱。EcoRI、Pstl对该质粒均只有一个切点。pSMYI能转化到变青链霉菌1326(S.lividansl326)菌株中能稳定地存在,且具有形成麻点(pock)的特性。     

应用原生质体融合技术定向改造林可霉素产生菌的探索

金色链霉菌streptomyces aureofaciens(LM^r,CTC^r,产金霉素)的原生质体经u。V．照射40min灭活后,与林可链霉菌林可变种Streptomyces Iinclnensis Var lincilne—nsis(LM^r,CTC^I,产林可霉素),在42％PEG(Mw6000)诱导下进行种间原生质体融合,在含金霉素50μg／Mi的再生平板上直接选择融合子,融台率达9．05×10^-5。从大量融合体中筛选到4株产生抗菌物质不同于亲株并较稳定的菌株。对其中一株所产的抗生索作了初步鉴别,推测其结构与林可霉素相近。另一株的薄层层析R^VB_f值与氯林可霉素相近,尽管此等产物还有待于进一步鉴别,但这一育种途径值得探讨。     

嗜热放线菌类群分类的研究I.嗜热链霉菌的分类鉴定

从我国北京和昆明地区采取土壤、厩肥、畜粪、堆肥和温泉土样品,经52℃培养分离的链毒菌菌株,通过分类研究,证明其中有3个新种和2个新变种：热吸水链霉菌(S．Thermohygros-copicus)、热吸水链霉菌锈赤变种(S．Thermohygroscopicus var. rubiginosus)、热灰紫链霉菌(S. therrnogriseoviolaceus)、热橄榄链霉菌(S.thermoolivaceus)、热橄榄链毒菌褐色变种(S.ther-moolivaceus var. fuscus)。     

影响枯草杆菌原生质体转化的因素

原生质体转化是将外源基因导入细菌的主要方法之一,其转化频率受制于多种因素。本研究以激BacillussubtilisDB104为宿主菌,以枯草杆菌的高表达型质粒pNQ122为外源DNA,研究了原生质体再生率、原生质体浓度和用于制备原生质体的细胞生长期对转化频率的影响,获得了在该系统中实现高频率转化的条件。该转化条件使外源基因在多个B.subtilis菌株中的转化成为可能,并使从B.subtilis中筛选中性蛋白酶基因获得成功。     

天然无抗菌活性链霉菌种间原生质体融合与活性重组体的分离

天然无抗菌活性的变青链霉菌1326与链霉菌1254的营养缺陷型变株进行种间原生质体融合,获得了原养型融合体,频率为10^-6—10^-5。融合前双亲株原生质体经52℃水浴处理4min,融台频率有所提高,约有一半的融合体菌株在琼脂平板上培养后显示有不同程度的抗菌活性,但绝大多数皆不稳定。从755株融合体中筛选到5株抗菌活性较稳定的菌株,并对其中三株所产生的抗生素作了初步鉴别。发现一株产生中性脂溶性抗生素,其余两株所产生的抗生素皆为碱性非典型脂溶性物质。尽管此等产物的理化性质还有待进一步鉴别,从中发现新化合物的几率是否大于传统的筛选途径,也还需要更多的筛选实践才能说明,但为了进一步开发利用微生物资源,这一途径似值得探讨。     

黑暗链霉菌DNA转移系统的建立

研究了黑暗链霉菌的基因转移系统,探索了通过PEG介导的原生质体转化、接合转移向黑暗链霉菌中转入外源DNA的可能性。多次尝试用质粒pIJ702转化黑暗链霉菌9904原生质体均未成功。对原生质体进行“热处理”后转化、利用单链DNA转化等都不能将质粒导入黑暗链霉菌中,表明黑暗链霉菌对外源DNA有很强的限制修饰作用。利用接合转移将具有oriT的大肠杆菌链霉菌穿梭质粒pHZ132转入大肠杆菌ET12567(pUZ8002)中,获得供体菌ET12567(pUZ8002,pHZ132)。将供体菌与预萌发的黑暗链霉菌9904的孢子进行接合转移,成功地将pHZ132转入黑暗链霉菌9904中。质粒pHZ132经黑暗链霉菌自身修饰后也可转入黑暗链霉菌9904菌株的原生质体中,转化率约为103/μg DNA(pHZ132)。     

转座子Tn5096对刺孢吸水链霉菌北京变种PR220转座的诱变

用大肠杆菌／链霉菌穿梭质粒ｐＣＺＡ１６８多次转化农抗１２０产生菌刺孢吸水链霉菌北京变种ＲＦ２２０的原生质体,均未得到转化子。来自吸水链霉菌应城变种１０－２２突变株的链霉菌质粒ｐＩＪ７０２可以转化ＲＦ２２０,但转化频率只有数十个转化子／μｇＤＮＡ。用来自ＲＦ２２０本身的ｐＩＪ７０２对消除ｐＩＪ７０２后的ＲＦ２２０的原生质体进行了再转化,转化率没有明显的提高。用氨苄青霉素和甘氨酸协同处理ＲＦ２２０的菌     

Nonomuraea candida HMC10T中新结构套索肽noncaromin生物合成基因簇的克隆及异源表达

【目的】本研究旨在通过定向克隆菌株Nonomuraea candida HMC10^T中一个新的Ⅱ型套索肽类生物合成基因簇,通过在放线菌底盘宿主中的异源表达,获得新结构套索肽noncaromin,并完成其抑菌活性分析。【方法】通过antiSMASH软件分析菌株N.candida HMC10^T全基因组序列,确定新的Ⅱ型套索肽noncaromin的生物合成基因簇(biosynthetic gene cluster of noncaromin,nonc-BGC)。然后,利用ExoCET重组技术(exonuclease combined with RecET recombination)获得完整的nonc-BGC,得到重组质粒pJQK652,并通过λ-Red重组技术改造得到整合型质粒pJQK653。采用接合转移方法,将该质粒分别导入白色链霉菌、2株变铅青链霉菌、2株天蓝色链霉菌和红色糖多孢菌宿主中进行异源表达,再通过发酵和分离纯化获得目标套索肽noncaromin。最后,利用QTOF-ESI-MS²完成套索肽noncaromin的结构鉴定,并通过抗菌活性检测确定该化合物的生物活性。【结果】本研究利用ExoCET技术成功获得了完整的nonc-BGC,在6种放线菌宿主中成功异源表达,完成了noncaromin的结构鉴定,确定了其具有微弱的抗枯草芽孢杆菌活性。【结论】本研究在克隆得到新结构套索肽nonc-BGC的基础上,实现了该基因簇在6个放线菌底盘宿主中的成功表达,获得了1个具有微弱抑制枯草芽孢杆菌活性的新结构Ⅱ型套索肽noncaromin。本研究结果为发掘菌株N.candida HMC10^T及其他放线菌中的新结构化合物提供了借鉴。     

吸水链霉菌谷氨酰胺转胺酶基因的阻断及其对细胞分化的影响

【目的】通过对吸水链霉菌(Streptomyces hygroscopicus)中谷氨酰胺转胺酶基因的阻断,以期深入了解谷氨酰胺转胺酶生理功能,并为谷氨酰胺转胺酶发酵优化提供新的研究思路。【方法】以温敏型质粒pKC1139为出发质粒,构建阻断吸水链霉菌谷氨酰胺转胺酶编码基因的重组质粒pKC1139-TG1,转化吸水链霉菌原生质体,通过抗性筛选和PCR验证,成功得到一株谷氨酰胺转胺酶阻断菌株,命名为S.h-△TG。【结果】以原始菌株为对照,重组子基内菌丝生长不受影响,但是由基内菌丝分化形成气生菌丝的过程受到影响,重组子基本不产气生菌丝。【结论】谷氨酰胺转胺酶对吸水链霉菌气生菌丝的形成有着重要的影响,参与链霉菌气生菌丝的形成。