抗凝活性蛋白产生菌Termitomyces albuminosus的诱变育种

真菌Termitomyces albuminosus TA-SD能产生具有抗凝活性的蛋白质TA-P.本实验采用紫外诱变法对TA-SD菌株进行诱变育种,筛选高活性的突变株.出发菌株TA-SD紫外照射40s时,正突变率和抗凝活性提高的幅度最大,分别为33.3%和104.7%.N型突变株和放线菌酮抗性突变株的正突变率和活性提高的幅度均大于S型突变株和非抗性突变株.经筛选突变株SD-A-8的抗凝活性比出发菌株提高了2.3倍.该突变株传代稳定.     

产志贺毒素大肠杆菌O18 XZ113 株主要毒力基因eaeA、stx2、ehxA 突变株的构建及其对小鼠的致病作用

[目的]探讨毒力基因eaeA、stx2、ehxA与产志贺毒素大肠杆菌O18致病力的关系.[方法]利用λ-Red重组系统,构建STEC XZ113株eaeA、stx2、ehxA基因缺失突变株并进行一系列生物学特性的研究.[结果]细胞粘附试验表明突变株XZ113△eaeA对HEp-2细胞的粘附能力明显降低;Vero细胞毒素试验表明突变株XZ113 △stx2失去了使Vero细胞发生病变的能力;溶血活性试验表明突变株XZ113△ehxA无法在血平板上产生溶血圈,丢失了溶血能力.回复株在以上表型方面与野生株XZ113一致;与亲本株的体外竞争试验结果表明,突变株竞争力减弱,体内竞争结果表明突变株XZ1 13△eaeA被中度致弱;突变株XZ113 △stx2和突变株XZ113△ehxA被高度致弱.[结论]stx2、ehxA基因在STEC O18 XZ113株的致病过程中发挥着更为重要的作用.     

放线菌Streptomyces sp．FJ3的核糖体工程改良与活性产物的分离

[目的]利用核糖体工程抗性筛选技术,获得有抗菌活性突变株,并对突变株新产生活性物质进行研究.[方法]以三峡库区筛选出的无抗菌活性放线菌野生株为出发菌,通过单菌落挑选与平板划线培养,分离筛选具有链霉素和利福平抗性突变株;通过摇瓶发酵和对发酵液进行纸片法活性测定,获得抗金葡菌活性突变株;采用高效液相色谱法(HPLC)分析其发酵液组分,通过LC-MS对变化峰进行分析;进行16S rDNA及形态学鉴定.[结果]链霉素和利福平对放线菌菌株FJ3的MIC分别为0.5μg/mL和110μg/mL;在FJ3突变菌株中,共获得24株链霉素突变菌株和20株利福平突变菌株,抗菌活性筛选显示6株具有抗菌活性,其中2株链霉素突变菌株对金葡菌有强抑菌活性,采用Doskochilova溶剂系统纸层析结果表明,该活性物质为一种核酸类抗生素,HPLC和LC-MS显示该活性物质可能为硫藤黄菌素.[结论]利用核糖体工程技术可以改变放线菌的次级代谢,获得具有生物活性的突变株,拓展药源放线菌活性菌株新资源.     

抗凝活性蛋白产生菌Termitomyces albuminosus的诱变育种

真菌Termitomyces albuminosusTA-SD能产生具有抗凝活性的蛋白质TA-P。本实验采用紫外诱变法对TA-SD菌株进行诱变育种,筛选高活性的突变株。出发菌株TA-SD紫外照射40s时,正突变率和抗凝活性提高的幅度最大,分别为33.3%和104.7%。N型突变株和放线菌酮抗性突变株的正突变率和活性提高的幅度均大于S型突变株和非抗性突变株。经筛选突变株SD-A-8的抗凝活性比出发菌株提高了2.3倍。该突变株传代稳定。     

猪链球菌2型菌毛骨架蛋白编码基因SSU2101敲除突变株的构建及其生物学功能

利用同源重组基因敲除方法构建猪链球菌2型(Streptococcus suis serotype2,S.suis2)中国强毒株05ZYH33菌毛骨架蛋白(Backbone protein,BP)编码基因SSU2101敲除突变株。采用引物特异性PCR分析、Southern杂交及RT-PCR等方法鉴定,证实成功构建了BP基因缺失突变株。生物学特性显示,突变株的菌落形态、溶血活性以及染色特性方面与野生株之间均无明显差异。小鼠致病性试验结果显示,突变株的毒力比野生株显著减弱。研究结果提示菌毛在S.suis2感染致病过程中起重要作用,为系统研究S.suis2菌毛分子装配机制及其生物学功能奠定了基础。     

糖化作用对新城疫病毒HN糖蛋白功能的影响

为了研究糖化作用对新城疫病毒(NDV)HN糖蛋白生物学活性的影响,特别是对HN促细胞融合作用的影响,采用基因定点突变技术分别去掉HN分子上的4个糖化位点,然后检测各突变株的细胞表面表达情况、受体识别特性、神经氨酸酶活性、促细胞融合作用、免疫沉淀特性等.结果表明,将野毒株NDV HN的细胞表面表达效率定为100%时,D198R-HN突变株的表达效率为82.6%;而对二者的G1、G2、G3和G4 4个糖化位点分别进行定点突变时,得到8种突变株.它们的表达效率均有不同程度的降低,D198R-HN-G2和D198R-HN-G4两种突变株与D198R-HN相比更为明显.野毒株HN的G1、G2、G3和G4突变株的受体识别活性分别为突变前的47.95%、68.49%、42.67%和41.10%;而D198R-HN突变株的G1、G3和G4突变株的受体识别活性突变前后变化不明显,只有D198R-HN-G2突变株的受体识别活性得以恢复较多,从原来的10.96%恢复到32.88%.野毒株HN突变后神经氨酸酶活性普遍降低,尤以G4影响明显,仅为野毒株的9.60%;而D198R-HN突变株突变后神经氨酸酶活性普遍升高,尤以G2恢复最高,由原来的0.45%恢复到7.59%.野毒株HN的G1、G2、G3和G4突变前后细胞融合情况变化不大;而D198R-HN的G1、G2、G3和G4突变后,D198R-HN-G1、D198R-HN-G3、D198R-HN-G4没有变化,但D198R-HN-G2使D198R-HN的细胞融合活性得以恢复30.90%.野毒株HN电泳时呈现1条较宽的泳带,当突变掉1个糖化位点时,泳动速度加快.D198R-HN突变株及D198R-HN-G1、D198R-HN-G3和D198R-HN-G4 HN突变株电泳时,呈现两条模糊不清的条带.但D198R-HN-G2突变株HN电泳时,其条带变得窄而锐利,且泳动速度快.上述结果说明糖链能影响HN的表达或从细胞浆运输到细胞表面,G2对HN的受体识别活性影响较大,推测G2糖链部分结构的改变影响到了HN G2周围的表型特性,从而导致神经氨酸酶活性、促细胞融合作用的改变.     

禽致病性大肠杆菌Ⅰ型菌毛fimH基因缺失突变株的构建及部分生物学特性的分析

基于禽大肠杆菌Ⅰ型菌毛黏附素fimH基因的已知序列,利用λ噬菌体的Red重组系统构建禽致病性大肠杆菌国内分离株A2(血清型O2:K89)Ⅰ型菌毛黏附素fimH基因缺失突变株A2△fimH::Cat,在二次重组中利用携带能够表达FLP位点特异性重组酶的质粒pCP20(温度敏感性)以去除上述缺失突变株中抗性基因标志,结合PCR扩增和测序结果,证明fimH基因缺失株.A2△fimH的正确构建.通过fimH基因互补试验使A2△fimH缺失突变株恢复了与野生株具有相同的凝集活性.红细胞和酵母细胞凝集试验结果表明,野生株呈现良好的凝集效果,并能被0.5%甘露糖完全抑制,而A2△fimH缺失突变株未呈现任何凝集现象.体外生长试验结果表明,在同样的培养条件下,A2△fimH缺失突变株生长周期的各个阶段都要稍慢于野生株.禽致病性大肠杆菌国内分离株Ⅰ型菌毛黏附素fimH基因缺失突变株成功构建,为进一步深入研究禽大肠杆菌Ⅰ型菌毛与机体相互作用的分子机制,肠道外感染的致病机理及对国内禽大肠杆菌病的防控策略奠定了一定基础.     

缺失氨肽酶N的变铅青链霉菌的构建和鉴定

用PCR方法扩增变铅青链霉菌(Streptomyces lividans)TK24氨肽酶N基因,体外插入卡那霉素抗性基因进行失活,然后利用不含链霉菌复制起点的重组质粒pPEPN-KAN进行同源重组,获得了氨肽酶N缺失的菌株PEPN-.突变株的胞外氨肽酶N活性与原株基本相同,而胞内氨肽酶N的活性明显低于原株,为原株的42.5±5.7%.     

捷安肽素高产突变株96孔板筛选方法的建立

建立了一种快速灵敏地筛选出捷安肽素(JAA)高产突变株的方法。主要利用96多孔板固体培养菌体,用50%乙醇为最佳浸提液浸提4h,滤纸片法检测JAA生物活性的点样量为100μL,筛选出5株高产突变株,经摇瓶复筛选出2株高产突变株,经一剂量法检测,其抑菌圈直径较出发菌株提高了14%左右。     

茄科雷尔氏菌脂酰-CoA合成酶的功能鉴定

【目的】茄科雷尔氏菌是一种常见的农作物致病菌,引起植物青枯病。研究其脂肪酸代谢途径将有助于寻找新的抗菌药物靶点,为防治青枯病害提供新的思路。【方法】利用大肠杆菌FadD序列,进行同源比对发现茄科雷尔氏菌GMI1000中RSc2857(RsFadD)具有较高的相似性,推测其具有脂酰-CoA合成酶活性。采用PCR扩增方法获得RsfadD基因,连入表达载体pBAD24M后互补大肠杆菌fadD突变株,并检测转化子的生长情况。RsfadD与pET-28b连接后,在大肠杆菌BL(DE3)中表达,并利用Ni-NTA纯化获得带有组氨酸标签的RsFadD,体外测定RsFadD的活性。利用同源重组方法,获得RsfadD敲除突变株,分析突变株的生长性状。【结果】RsfadD异体互补大肠杆菌fadD突变株,恢复突变株在以脂肪酸为碳源的基础培养基上生长。体外活性测定RsFadD具有脂酰-CoA合成酶活性,对不同链长的脂肪酸都具有活性,但活性低于大肠杆菌FadD。RsfadD突变株在添加不同链长脂肪酸的基础培养上仅能微弱生长,而在丰富培养基上生长无差异。【结论】茄科雷尔氏菌中RsfadD编码脂酰-CoA合成酶,在脂肪酸利用过程中发挥重要作用。但RsfadD突变株在基础培养基上微弱生长,说明茄科雷尔氏菌基因组中还有其他的脂酰-CoA合成酶基因。以上研究结果为进一步研究茄科雷尔氏菌中脂酰-CoA合成酶以及脂肪酸利用机制奠定了基础。     

小球藻的甲基磺酸乙酯诱变及产EPA的条件研究

小球藻是海水养殖系统中常用的单细胞微藻,繁殖能力强,易于规模化培养,且可合成不饱和脂肪酸EPA、DHA等多种活性物质,在医疗和保健品开发中具有很高的应用价值。目前商业化培养的藻种多从自然界中直接获得,活性物质的产量较低且藻种易退化。为了获得EPA产量更高的藻种,该研究利用0.6%EMS对小球藻进行诱变,利用尼罗红染色法进行初筛并通过单细胞分离技术得到1株突变株EC1,通过气象色谱测定其EPA产量。结果表明:与出发藻株相比,突变株EPA(二十碳五烯酸)产量提高了8.97%。根据单因素试验确定突变株生长及产EPA的合适培养条件,再通过正交试验筛选出培养条件的优化组合,表明突变藻EC1株产EPA的较适条件为NaNO_375 mg·L~-1,p H7.5,昼夜温度17~15℃,接种量为12%,在此条件下培养7d其EPA的产量可达25.38 mg·g~-1,传代实验表明突变藻株具有较好的遗传稳定性。该研究结果为进一步利用小球藻规模化生产EPA奠定了基础。     

人乳头瘤病毒2(HPV-2)变异株的突变E2蛋白转录抑制作用的研究

皮肤寻常疣的发生与多种基因型别HPV的感染密切相关.本研究利用PCR方法对1例临床罕见的寻常疣患者感染的HPV-2毒株LCR及E2基因序列进行扩增、测序,分别构建含HPV-2变异株及原毒株LCR的重组CAT基因报导质粒pBLCAT-LCR和表达突变及野生型E2蛋白的重组真核表达质粒pcDNA3.1-E2,通过瞬时转染HeLa细胞,研究变异株启动子活性及突变E2蛋白的转录抑制作用.结果显示,患者感染的HPV-2变异株LCR及E2基因均存在多处点突变.变异株早期启动子活性明显高于原毒株;突变的E2蛋白转录抑制作用较野生型E2蛋白显著降低;变异株LCR上E2结合位点核苷酸的突变明显降低E2蛋白对病毒早期启动子的抑制作用.提示HPV-2变异株启动子活性增强及突变E2蛋白转录抑制作用的降低与这一罕见巨大寻常疣临床表型之间存在着重要的联系.     

烷烃发酵产生1，13-十三碳二元酸及其诱导作用的研究

从能利用正十二烷产生1,12-十二碳二元酸的热带假丝酵母突变株D28出发,经两次紫外线照射诱变,选育到一株从正十三烷产生1,13-十三碳二元酸较高的突变株2—23号菌。该突变株较出发菌株提高产酸率20％,达40．4g／L。突变株2—23也能将一定链长的长链烷烃以较高的产率转变成相应的单一二元酸。此外,在产酸摇瓶条件试验中观察到烷烃的诱导作用,使突变株产酸能力得以提高。用烷烃预培养的种子发酵正十三烷,其产生1,13一十三碳二元酸的量较糖质碳源培养的种子发酵时要提高30％。     

烷烃发酵产生1，13-十三碳二元酸及其诱导作用的研究

从能利用正十二烷产生1,12-十二碳二元酸的热带假丝酵母突变株D28出发,经两次紫外线照射诱变,选育到一株从正十三烷产生1,13-十三碳二元酸较高的突变株2—23号菌。该突变株较出发菌株提高产酸率20％,达40．4g／L。突变株2—23也能将一定链长的长链烷烃以较高的产率转变成相应的单一二元酸。此外,在产酸摇瓶条件试验中观察到烷烃的诱导作用,使突变株产酸能力得以提高。用烷烃预培养的种子发酵正十三烷,其产生1,13一十三碳二元酸的量较糖质碳源培养的种子发酵时要提高30％。     

金属还原酶FreB2对烟曲霉铁吸收及氧化压力应答的影响

利用构建的烟曲霉金属还原酶基因(AFUA-1G00350,Fre B2)缺失突变株,对烟曲霉金属还原酶基因Fre B2功能进行初步研究,为揭示该基因与烟曲霉的致病关系提供依据。比较野生株和基因缺失突变株在AMM和无铁AMM液体培养基中生长时高铁还原酶的活性,绘制不同时间野生株和基因缺失突变株在AMM和无铁AMM液体培养基中生长时高铁还原酶活性曲线。利用Real-Time PCR方法分析Sre A、Sid A、Fet C、Ftr A和Fre B这些与铁的吸收相关基因的mRNA的表达量变化。测定野生株和基因缺失突变株对氧化压力的敏感性及胞内活性氧物质含量。不论在AMM液体培养基中还是在无铁AMM液体培养基中培养时,突变株高铁还原酶的活性都明显高于野生株高铁还原酶活性。与野生株相比培养60 h时,突变株Sre A、Sid A、Fet C、Ftr A和Fre B这些与铁的吸收相关基因的表达量出现明显上调。氧化压力敏感性实验显示,基因缺失突变株对H2O2的敏感性显著增强,同时胞内活性氧物质含量明显增多。金属还原酶基因Fre B2在烟曲霉铁吸收及氧化压力应答过程中发挥作用;烟曲霉与铁吸收相关基因之间存在功能互补效应。     

用单克隆抗体ELISA研究和分析霍乱弧菌抗原结果

本文用ELISA以12株单克隆抗体(McAb)对55株EI Tor弧菌和用遗传学方法突变的28株霍乱弧菌的菌体抗原进行了研究,同时与四种常规分型方法进行对比试验。用12株McAb可将55株El Tor弧菌分成11种抗原决定簇和18个McAb型,将遗传学方法的突变株分成9种抗原决定簇和10个McAb型。其中一株McAb2B_1H_1F_3能识别所有55株EI Tor弧菌和大部分突变株霍乱弧菌,表明有种的特异性;其余11株McAb与各型霍乱弧菌的抗原反应,均有差异,与这些菌株的反应百分比各不相同(21.0％～100％),表明可能存在着亚型和亚群。文中着重讨论了用McAb研究分析抗原的重要意义和McAb用于诊断的价值。     

利用具有低丝氨酸脱水酶活性的嗜甘氨酸棒杆状菌突变株提高 L-丝氨酸产量

<正> 以甘氨酸为前体,利用嗜甘氨酸棒状杆菌发酵法生产 L-丝氨酸中,由于减少了 L-丝氨酸被酶降解,从而提高了 L-丝氨酸产量。细胞内具有降解 L-丝氨酸能力的 L-丝氨酸脱水酶(SD)活性在不能利用 L-丝氨酸作氮源或作为生长需要的氨基酸的突变株里降低。通过遗传育种技术由 AJ-3170(ATCC21341)获得两株营养缺陷型:L-亮氨酸和 L-异亮氨酸缺陷型突变株(AJ-3414)和 L-毫氨酸和蛋氨酸缺陷型突变株(AJ-3413),前者完全缺失 SD 活性,后者 SD 活性仅为亲株的32％。这两株突变株由30mg/ml 甘氨酸作前体的培养基中分别可以累积13.8和13.9mg/ml L-丝氨酸,其生产收率也由亲株的15.3％提高到46％。     

扩展青霉脂肪酶K56R叠加突变对热稳定性的影响

目的:扩展青霉脂肪酶随机突变体ep8是一株热稳定性比野生型有所提高的突变体.获得热稳定性提高的优良菌株.方法:在ep8的基础上利用重叠延伸PCR构建叠加突变重组质粒pPIC3.5K-ep8一K56R,将该质粒电转毕赤酵母(Pichia paaoris)GS115进行异源表达.结果:该叠加突变脂肪酶在毕赤酵母中获得了活性表达.15%SDS-PACE结果分析表明突变脂肪酶PEL-ep8-K56R-GS分子量与野生型PEL-GS一致,约为28kDa.叠加突变脂肪酶在37℃时酶活为852U/mL、野生型为760u/mL、随机突变体为824u/mL,叠加突变体酶活相比野生型提高了21.1%,相比随机突变体提高了3.4%.热稳定性分析数据表明叠加突变脂肪酶Tm值为40.1℃、野生型为38.7℃、随机突变体为39.9℃,Tm值相比野生型提高了1.4℃,相比随机突变体提高了0.2℃.     

裸燕麦EMS突变体库筛选与分析

燕麦是重要的粮饲兼用作物,构建燕麦EMS突变体库对燕麦功能基因组学研究和遗传改良有重要意义。本试验利用化学诱变剂甲基磺酸乙酯(EMS,ethyl methane sulfonate)处理燕麦品种花早2号,获得了4083株M1材料;对其中2000个单株种植了M2株行,进行全生育期调查,鉴定其表型变化;对2份黄化苗突变材料种植了M3家系,进行相关突变性状的稳定性验证。结果表明,燕麦经EMS处理后代变异巨大,在M2发现表型突变材料196份,变异率为9.8%,变异类型非常丰富,包括幼苗习性、叶片性状、分蘖、株高、穗部形态及成熟期等突变株系。M3证实突变的黄化苗特性可以稳定遗传。本研究建立了燕麦EMS诱变体系,获得的燕麦变异类型丰富,为燕麦功能基因组学研究和燕麦遗传改良奠定了材料基础。     

溶藻弧菌kdpD基因敲除突变株的构建及其表型特征

【目的】探究kdpD基因对溶藻弧菌生物学特性的影响。【方法】采用Overlap PCR和同源重组技术,结合正负向筛选,构建kdpD基因无标记基因框内敲除突变株,比较kdpD突变株和野生株HY9901在生长速率、胞外蛋白酶活性以及毒力等方面的差异。【结果】成功构建溶藻弧菌kdpD基因敲除突变株。体外实验表明,kdpD的缺失对溶藻弧菌的生长曲线和胞外蛋白酶活性的影响不明显,但是突变株的泳动能力和生物被膜形成能力出现下降。斑马鱼致病性试验结果显示,突变株毒力下降了8.84倍。【结论】kdpD基因参与调控溶藻弧菌的泳动能力、被膜形成和毒力,但不影响生长速率和胞外蛋白酶活性。