毒素源性大肠杆菌K88ac抗原基因的次级克隆和重组质粒的限制图

从我国引起仔猪腹泻的野生株E. coli 79-1454克隆了K88ac抗原基因,获得了重组体E. coli RR1(pNZ8801),分子量为10 Md。为了得到分子量更小的重组体,用E．coRI消化重组质粒,除去中间约3.2 Md的片段,得到次级克隆株E. coli RR1(pNZ8802),质粒分子量为6.8 Md。测定其K 88ac抗原为阳性,而且其产生的K88at抗原量略高于初级克隆株。电镜照片表明重组体表面长有菌毛。萤光抗体染色和猪刷状缘细胞粘附试验亦表明有良好的粘附生物活性。此重组体可以与本人克隆的K99抗原基因构建成复合重组体。本文还作了重组体的限制性酶切图。     

抗大肠埃希氏菌K88ab、K88ac和K88ad特异单克隆抗体

用MCA对K88粘附素扩原结构进行分析表明：在K88ab、K88ac和K88ad三种血清到中,同一种血清型的菌株至少能表达一个共同的型特异抗原决定簇;K 88ad菌林和K88ac菌株都能稳定地表达一个K88ab菌株不县有的共同的抗原决定簇;某些抗原决定簇仅存在于同一种K88血清型的部分菌株中。     

CrPP2C蛋白影响衣藻细胞鞭毛过渡区结构

目的:在莱茵衣藻细胞中构建并筛选鞭毛组装缺陷突变体,克隆缺陷基因,探索其对鞭毛组装的影响。方法:使用带有巴龙霉素(Paromomycin)抗性的基因片段随机插入衣藻细胞基因组中,通过性状筛选和基因序列分析获得与CrPP2C(Chlamydomonas reinhardtii type 2C protein phosphatase)基因相关的鞭毛异常突变体,根据突变体基本生物学性状和生化分析对CrPP2C基因的功能进行分析。结果:采用电转法成功获得衣藻细胞鞭毛缺陷相关突变体,部分细胞具有短鞭毛,部分细胞则不具有鞭毛;通过RESDA-PCR(restriction enzyme site-directed amplification PCR)对突变体基因序列分析,鞭毛缺陷性状由CrPP2C基因遭到破坏导致;把含有完整CrPP2C基因的重组质粒通过电转法导入突变体后,其鞭毛几乎恢复为野生型长度,并可检测到PP2C-HA融合蛋白的表达;观察鞭毛再生,突变体鞭毛只能再生为原有长度;使用药物处理使鞭毛缩短,突变体鞭毛能正常解聚;电镜检测突变体的鞭毛显微结构,发现过渡区的Y形结构缺陷。结论:CrPP2C基因的破坏导致鞭毛过渡区结构缺失,影响鞭毛组装过程,不组装鞭毛或组装短鞭毛。     

动物病原大肠杆菌K88的绿色荧光蛋白基因标记及其稳定性研究

成功地将gfp/luxAB双标记基因整合到K88染色体上,得到绿色荧光蛋白基因标记的大肠杆菌K88∶gfp/lux,其菌体和菌落形态与原始菌株K88完全一致,引入的新质粒不影响菌株的基本形态。从含gfp基因的质粒DNA和K88∶gfp/lux基因组DNA上均可扩增出大小约700 bp的gfp基因片段。大肠杆菌特异性基因检测结果表明,从大肠杆菌K88和K88∶gfp/lux基因组DNA上均扩增出大小约260 bp的大肠杆菌特异性基因片段,说明gfp基因标记后的菌株均为大肠杆菌。在相同的培养条件下,K88∶gfp/lux和K88的生长曲线的变化趋势基本相同。通过检测肠毒性基因(estA)发现,从大肠杆菌K88和K88∶gfp/lux基因组DNA上均扩增出大小约158 bp的肠毒性基因片段,说明gfp基因标记后的菌株在肠毒性方面未发生变化。在无选择压力条件下将K88∶gfp/lux菌株每隔12 h连续转接10次后,所有菌落均保持着均匀并且强烈的绿色荧光,说明标记基因在K88∶gfp/lux中的表达稳定性很高。K88∶gfp/lux和K88在中性偏酸性的环境中生长较好,当初始pH值偏碱性时,生长较差。     

水蕨中心体蛋白基因的克隆与原核表达

蕨类植物的精子形成是一个运动细胞器重新发生的过程,但对其精子发生的分子机制仍不甚了解。中心体蛋白(centrin)是定位于细胞中心体上的一种高度保守的钙结合蛋白,被认为可能是最早参与运动细胞器发生的蛋白质。克隆鉴定centrin蛋白为进一步分析蕨类精子发生的分子机制奠定基础。该研究从蕨类模式植物水蕨(Ceratopteris thalictroides)中克隆到了水蕨centrin基因(CtCEN),其cDNA序列全长为1 077bp,结构分析表明CtCEN基因属于EF-hand超家族的centrin基因。Centrin的系统树分析发现,藻类、蕨类以及动物等具鞭毛游动精子的生物聚为一支,而被子植物聚为另一分支,表明centrin的功能可能与运动细胞器鞭毛发生有关。原核表达和Western blot分析表明,CtCEN基因表达的蛋白能与人源centrin抗体发生结合,这一结果证实克隆到了centrin基因。     

大肠杆菌K88ac菌毛操纵子fae全基因的克隆、表达及生物学活性初步研究

目的：在体外克隆和表达猪肠产毒性大肠杆菌（ETEC）K88ae菌毛操纵子,触结构基因,并检测重组菌毛的相关生物学活性。方法：利用长PCR技术以猪ETECK88ae株C83902基因组DNA为模板扩增编码K88菌毛操纵子触基因,克隆入表达质粒载体pBR322,构建和筛选重组质粒pBR322-fae,转化至不含任何菌毛的大肠杆菌EP株;电镜观察重组菌表面菌毛表达情况;用热抽提法提纯表达的重组菌毛;用纯化菌毛免疫小鼠制备高效价抗血清;用SDS-PAGE和Western blot检测重组菌毛的抗原性,用细胞黏附和黏附抑制试验检测其生物学活性。结果和结论：在电镜下观察到重组菌表面大量表达K88ae菌毛,该重组菌与兔抗K88ae菌毛单因子阳性血清、鼠抗K88ac菌毛单克隆抗体均产生凝集反应;纯化菌毛经SDS-PAGE,结构单位菌毛呈单一的相对分子质量约26×10^3的蛋白条带;纯化菌毛免疫小鼠后可制备出高效价的鼠抗血清,玻板凝集试验和Western blot结果表明体外表达的K88ae菌毛具有与K88ae野生菌毛相同的抗原性;猪小肠上皮细胞系黏附和黏附抑制实验结果表明重组EP菌和野生菌株一样具有较强的黏附猪小肠上皮细胞系的能力,而且提纯重组菌毛制备出的鼠抗血清能有效抑制上述重组菌或野生菌株对猪小肠上皮细胞系的黏附结合。     

副溶血弧菌端鞭毛基因系统的研究现况

副溶血弧菌是一种革兰阴性嗜盐性有鞭毛弧菌,具有两种类型不同的鞭毛系统：端鞭乏和侧鞭毛,以适应不同的环境变化。本文就端鞭毛基因结构及其调控等方面的研究进展作一综述。     

不同猪种肠毒素大肠杆菌（ETEC）F4受体微卫星标记遗传差异性研究The

采用13号染色体上与K88ab和K88ac受体基因连锁的2对引物（S0223和S0068）,研究沙子岭猪和大约克猪的遗传差异性。结果表明,2个猪种在2个基因座均存在多态性,其基因杂合度和Shannon信息指数存在很大差异,而中外猪种的K88ab和K88ac受体基因也存在遗传差异,这2对引物可望作为K88ab和K88ac受体基因的遗传标记。Abstract: The genetic variation of ETEC F4 receptor in Shaziling and Yorkshire breeds were studied using two microsatellite markers(S0223 and S0068). The results showed that there were polymorphisms in the two markers, and there were great variations of the gene heterozygosity and Shannon information index in the two breeds. It was also reported that there were differences in K88ab and K88ac receptors in Chinese native breeds and foreign breeds, so the two markers might be the genetic markers of F4 receptor gene.     

用遗传工程技术构建含E．Coil K88ac和 LT(A-B+)两种抗原基因的菌株

用我室克隆的含大肠杆菌K88ac抗原基因的pMM031质粒和含肠毒素LT(A^-B⁺)抗原基因的质粒pPMc4,使用限制性内切酶BamHI酶解,取得了K88ac抗原基因的片段,再经和BamH I消化的质粒pPmc4连接重组,构建了同时具有这两种抗原基因的质粒pMM085羟琼脂糖凝胶电泳分析,pMM085质粒的分子量约为14．6Md,在宿主菌E．CoilC600,经过ELISA和反向间接血凝等几种试验测定K88ac抗原,结果都说明其抗原产量与亲本菌株基本相同。重组菌的抗甘露糖豚鼠红细胞凝集反应也是阳性。对肠毒素抗原用被动溶血试验测定,结果说明其LT-B的产量和亲本菌的产量也基本相同。重组的工程菌株经兔肠结扎试验表明没有毒性反应,因此重组菌株可以作为预防仔猪腹泻的活菌疫苗候选株。     

带有K88与K99两种伞毛抗原基因的重组质粒的构建

产肠毒素大肠杆菌能引起仔猪、犊牛、羔羊等新生幼畜发生急性腹泻,K88与K99是这类产肠毒素大肠杆菌所产生的两种在免疫性质上不同的伞毛抗原。质粒pTK8899—6和pTK8899—8是由来自K99质粒DNA的4．5×10⁶道尔顿大小的BamHI片段与带有K88伞毛抗原基因的质粒pTK90DNA重组而构建成的;带有pTK889g一6或pTK8899—8的大肠杆菌c600菌株均能同时产生K88与K99两种伞毛抗原。限制性酶切图谱的研究表明,pTK88g9—6与pTK8899—8 DNA的分子量均为11．85×10⁶道尔顿,但这两种重组DNA中所带Kg9伞毛抗原基因的片段连接在载体DNA上的方向彼此相反,带有pTK8899—6或pTK8899—8的大肠杆菌c600菌株在产生K88或K99伞毛抗原的能力上没有明显的差别。带有K88与K99两种伞毛抗原基因重组质粒的大肠杆菌菌株有可能用作预防仔猪,犊牛和羔羊急性腹泻的菌苗。     

辣根过氧化物酶同工酶C基因在巴斯德毕赤酵母中的克隆与鉴定

目的：克隆辣根过氧化物酶同工酶C基因,为此基因的表达作准备。方法：用PCR方法从辣根的总DNA中扩增得到一种辣根过氧化物酶同工酶C基因HRPC2,通过PCR的方法去除内含子后连接到pMD18-T载体上,测序证明正确后,用限制性内切酶切下目的基因,插入到巴斯德毕赤酵母表达载体pPIC9K中,构建成重组质粒pC2EX9K。再将辣根过氧化物酶同工酶C基因在毕赤酵母中进行克隆、鉴定。结果：重组质粒pC2EX9K转化毕赤酵母后,经PCR鉴定,证明形成了目的基因的克隆。结论：应用毕赤酵母作为受体菌,pPIC9K为载体,成功克隆了HRPC2。     

利用转座子Tn233(CH)与Tn5作为基因载体的研究

用体外重组技术构建了转座子Tn233(CH)、Tn233△E14与Tn5的3个衍生物:(1)转座子Tn 233(CH)含有单个BgBlⅡ限制位点,将从质粒pTK 63来的含K 88抗原基因的BamHI片段连接到pBR322::Tn233(CH)的BglⅡ位点上,形成了pBR322::Tn233(K88)。(2)Tn233△E14是Tn233的缺失变种,此缺失除去了Tn233(CH)上的TnpA基因,但保留了BglⅡ位点,将同上面一样的BamHI片段克隆到pBR322::Tn233△E14的BglⅡ位点上,构建了pBR322::Tn233△E14(K88)。(3)Tn5含有1个BamHI限制位点,pTB341是1个有Tn5插入的质粒,pTB341经BamHI切割后得到3个BamHI片段,每个片段分别带有Ap~r基因;IS50L与Km~r基因;IS50R与Sm~r基因,当此3个片段经T4-DNA连接酶重新连接后,分离到了1个质粒pTS40,此质粒也由此3片段组成,但它们的排列与pTB341的不同,此重新连接的结果使Ap~r基因成为Tn5中的一部分。 遗传实验结果表明,K88抗原基因与Ap~r基因在这些转座子衍生物中能够表达,而且新构建的Tn233(K88)与Tn5(Ap)仍保留着转座的能力。当在反式位置上有TnpA基因时,Tn233△E14(K88)也能从pBR322::Tn233△E14(K88)转座到其它质粒上。     

用反向斑点杂交方法检测猪常见致病菌

目的:建立检测猪常见致病菌的反向斑点杂交方法。方法:将23S rRNA基因芯片用的针对12种细菌的25～30 mer探针加长到30～38 mer,2对通用引物序列不变。用地高辛标记下游引物,以尼龙膜为载体制备膜芯片,检验探针/膜杂交的特异性和敏感性;另外设计1条大肠杆菌K88基因探针、一段带K88探针的报告基因和1对报告基因的反向PCR引物,在PCR体系中增加封口的K88报告基因和反向引物对,被检样品扩增后进行膜杂交。结果:修改的13条探针与参考目标菌株在膜上成特异性杂交,对52个参考菌株和野外分离株的检测准确率为92%;膜杂交的敏感性与玻片芯片接近,最小检出量为100 fg DNA;在尼龙膜上增加K88探针,与3重PCR产物杂交,可以检测到大肠杆菌K88毒力基因。结论:建立的反向斑点杂交方法简便快速,检测成本低,可用于仪器设备不足的实验室,同时可以加入检测如大肠杆菌K88等致病基因,提高基于保守基因的芯片的诊断能力。     

植物细胞壁松弛蛋白——膨胀素

膨胀素(expansin,也称作扩张素或扩张蛋白)是一种引起植物细胞壁松弛的蛋白质,在植物细胞伸展以及一系列涉及细胞壁修饰的生命活动中起着关键作用。膨胀素由多基因家族编码,目前的研究表明膨胀素超家族由4个基因亚家族构成。膨胀素存在于不同的种属植物中,并克隆了大量的扩张蛋白基因。综述了近年来国内外有关膨胀素基因和蛋白的结构特征及作用机制等方面的研究进展。     

大腹园蛛鞭毛样丝蛋白cDNA克隆

应用RT-PCR技术,从大腹圆蛛（Araneus ventricosus)壶腹腺中扩增出鞭毛样丝蛋白基因（flagelldid-form silk protein gene),经1.5%琼脂糖凝胶电泳分离,WizardPCR Preps DNA Purification System回收后,将其克隆在pGEM-T载体中,经限制性核酸内切酶鉴定和核苷酸序列分析证实,构建的重组擀粒pSF1中含有蜂蛛鞭毛样丝蛋白基因,且含有3个重复序列。     

动物源产肠毒素大肠杆菌(ETEC)黏附素研究进展

动物源产肠毒素大肠杆菌(enterotoxigenic Escherichia coli,ETEC)是引起动物(尤其是幼龄动物)腹泻的主要病原菌。已知黏附素和肠毒素是ETEC中两种重要的毒力因子,在致病性中两者缺一不可。其中黏附素结合到宿主易感肠上皮细胞是ETEC感染的第一步,也是最重要的关键步骤。动物源ETEC的菌毛黏附素主要包括K88、K99、987P、F18、F17和F41等。人们从20世纪60年代就开始了ETEC菌毛黏附素的相关研究,包括菌毛的基因、结构组成、生物合成、菌毛表达的调控机制以及黏附素和宿主受体相互作用等,这些研究基础有助于我们深入了解ETEC病原菌的感染机理;并且在疾病诊断和新疫苗的开发中具有重大意义。     

预防仔猪腹泻无抗性基因工程菌株的构建

以原来含热不稳定肠毒素B亚单位基因质粒DNA为载体,插入lacZ基因,构建了一个既能表达LT-B亚单位又能表达B-半乳糖苷酶的含四环索抗性基因的重组体。在该重组DNA的四环素抗性基因内再插入K 88粘附因子抗原基因,从而灭活了四环素抗性基因。经测定该重组体能表达LT－B和K88两种抗原,lacZ基因取代四环素抗性基因,成为良好筛选标记。所构建的重组质粒能稳定存在。     

水稻细菌性条斑病菌中受DSF 调控的鞭毛基因flgD、flgE 的功能分析

[目的]为了阐明可扩散性信号分子(diffusible signal factor,DSF)调控的鞭毛基因对水稻细菌性条斑病菌(Xanthomonas oryzae pv.oryzicola,Xoc)Rs105的致病性等方面的影响.[方法]采用PCR的方法克隆靶标基因flgDxoc和flgExoc,用同源重组法构建缺失突变体,测定突变体及其互补菌株的菌体形态、运动性、致病性及过敏性反应等表型,用反转录PCR(RT-PCR)的方法验证Rs105和ArpfFxoc(rpfFxoc基因的缺失突变体,不产生DSF)中flgDxoc、、flgExoc表达量的差异.[结果]从Rs105基因组中克隆到flgDxoc、flgExoc基因,并证实这两个基因在基因组中均为单拷贝.PCR和Southern杂交结果显示,flgDxoc、flgExoc基因被成功敲除.与野生型相比,突变体的鞭毛产生能力丧失,游动性和趋化性能力减弱,接种水稻叶片显示其致病性部分减弱,基因互补可使其恢复.生长能力和对烟草叶片的致敏性无明显改变.RT-PCR结果显示,flgDxoc、flgExoc基因在△rpfFxoc中的转录水平明显降低.[结论]本试验表明:FlgD、FlgE是水稻细菌性条斑病菌鞭毛形成所必需的因子;进一步证明了DSF通过调控flgDxoc、flgExoc基因表达,从而影响条斑病菌的致病性等表型.为深入认识DSF对细菌性条斑病菌鞭毛基因簇的调控提供了科学依据.     

猪传染性胸膜肺炎放线杆菌flic基因的原核表达与生物学活性分析

以猪传染性胸膜肺炎放线杆菌血清Ⅰ型菌株基因组为模板,根据其鞭毛区与其它细菌高度同源性设计引物,利用PCR方法扩增鞭毛蛋白基因flic片段,将其亚克隆到pMD-18T载体中并进行PCR和酶切鉴定,再将其亚克隆与载体pGEX-kG分别双酶切和连接,构建重组表达载体pGEX-flic,并将其转化大肠杆菌工程菌BL21进行原核表达.结果表明,目的基因片段长度为528 bp,在大肠杆菌BL21中获得成功表达,且表达蛋白能与猪抗APP血清发生反应.为进一步研究细菌鞭毛的抗原性及其他功能提供参考.     

表达大肠杆菌K88ac-ST1-LTB融合蛋白基因工程菌株的构建

利用PCR技术,从大肠杆菌C83902质粒中扩增出K88ac基因、ST1突变基因和LTB基因,通过分离、纯化、内切酶酶切、连接和转化,构建了含K88ac-ST1-LTB融合基因表达载体的重组菌株BL21（DE3）（pXKST3LT5)。经酶切鉴定和DNA序列分析证实,构建的重组质粒pXKST3LT5中含有K88ac-ST1-LTB融合基因,且基因序列和阅读框架均正确。经ELISA检测,重组菌株表达的K88ac-ST1-LTB融合蛋白能够被ST1单抗、LTB和K88ac抗体识别。经乳鼠灌胃试验证实,表达的融合蛋白已丧失天然ST1肠毒素的活性。免疫实验结果表明,K88ac-ST1-LTB融合蛋白能够诱发小白鼠产生抗体,该抗体具有中和天然ST1肠毒素的毒性作用,表明构建的重组菌株可以作为预防仔猪黄、白痢基因工程菌苗的候选菌株。