聚球藻Synechococcus sp.PCC7942高CO_2需求突变株的筛选及其超微结构观察(英文)

以单细胞蓝藻聚球藻Synechococcussp.PCC7942为材料,利用甲基磺酸乙酯(EMS)进行化学诱变获得了一个高CO2 需求突变株。它能在 4%CO2 下生长而不能在空气中生长。对突变株的初检表明:其回复突变率约为 10 -7。该突变株从高CO2 条件下转到空气中后,细胞在 2～ 3d内逐渐趋于死亡;其光合作用对外源无机碳的依赖性高于野生型细胞,碳酸酐酶活性也低于野生型细胞。在超微结构水平,突变株细胞内出现了不同类型的异常羧体:有的为棒状;有的为不规则状;有的为 空羧体",而且,类囊体周围糖原颗粒增多。进一步说明该突变株在CO2 吸收和利用功能上有缺陷。此外,对低碳条件对羧体的诱导及羧体的生物发生也作了一些探讨     

蓝藻高CO2需求突变株的研究进展

对蓝藻CO2浓缩机制(CO2 concentrating mechanism,CCM)的认识,最终要揭示其作用的生理生化和分子生物学基础,蓝藻高CO2需求突变株的研究为这个目标的实现提供了一条最为有效的途径,1986年,Marcus等第一次把筛选光合作用突变株的方法加以修改,利用化学诱变筛选到第一个单细胞蓝藻Synechococcus PCC7942的高CO2需求突变株,为这一领域的研究在方法学上开辟了一个新的途径。       

盐胁迫对于聚球藻PCC 7942大片段DNA删除突变株的生理效应

在对聚球藻PCC 7942开展基因组简化的过程中, 发现一些非必需大片段的删除可导致耐盐胁迫能力降低。突变株?Synpcc7942_0233-0253和?Synpcc7942_2169-2187, 其基因组中分别删除了18和14 kb的区域, 在BG11培养液中的生长与野生型没有显著差异, 但在含有0.4 mol/L NaCl的培养液中的生长相对于野生型被严重抑制。进一步分析发现, 在盐胁迫下2个突变株的光合放氧速率比野生型显著下降, 光系统Ⅰ和Ⅱ电子传递速率均低于野生型, 呼吸耗氧速率与野生型相比却维持在较高水平。这些结果说明, 蓝藻基因组中有些非必需基因实际上对于适应胁迫条件是需要的。     

蓝藻聚球藻高二氧化碳需求突变株的研究

利用化学诱变法获得了蓝藻聚球藻１０％ＣＯ２生长需求的突变株Ｎ１５０。突变株Ｎ１５０具较高的无机碳运输速率和无机碳库,表观光合作用对外源无机碳的亲和性与已知的其它高二氧化碳需求突变有显著区别。     

CO2对转基因聚球藻7942生长、表达等的影响

研究了不同浓度CO2 对转基因聚球藻 794 2生长、胸腺素α1表达和光合作用的影响 ,结果表明 :不同浓度的CO2 对藻细胞指数生长期的比生长速率没有明显的影响 ,通入空气与 5 %CO2 空气对藻细胞线性生长速率和最终藻细胞浓度影响也不显著 ;高浓度CO2 会减少NO-3 的吸收 ,提高硝酸还原酶的活性 ,这表明NO-3 的吸收与还原是不偶联的。低浓度CO2 对藻细胞的生化组成和胸腺素α1表达没有影响。而高浓度的CO2 明显降低可溶性蛋白及光合色素叶绿素a、类胡萝卜素和藻蓝蛋白的含量 ,胸腺素α1含量也显著降低。不同CO2 浓度培养的藻细胞P I曲线表明 ,不同浓度的CO2 对藻细胞的光合作用效率没有明显的影响 ,但生长在高浓度CO2 中藻细胞的最大光合速率明显增加。     

湖泊微拟球藻高含油突变株的构建及筛选

研究旨在建立湖泊微拟球藻(Nannochloropsis)的遗传转化体系, 然后根据外源基因随机插入的特性, 挑取抗性转化子构建突变体库, 并从突变体库中筛选高含油突变株。以湖泊微拟球藻自身β-tublin基因启动子和三角褐指藻fcpA终止子驱动和终止来源于细菌的sh ble抗性选择基因, 构建了一个转化载体pPha-T1-TUB。将线性化后的质粒以电穿孔的方法转化湖泊微拟球藻, 通过1 μg/mL zeocin的抗性平板筛选, 并经液体培养基连续传代后, 得到了可以稳定遗传的转化子。我们从这些转化子中筛选得到了数株油含量高于野生型, 且生长也优于野生型的突变株。其中, 2个突变株K26和G5的总脂中多不饱和脂肪酸含量更低, 其脂肪酸组成更符合作为生物柴油原料的标准。研究通过随机插入构建突变体库的方法为快速获取优良目的性状的高产油突变株提供了一个有效手段。     

聚球藻7942高效泌氨突变种的获得及其泌氨,谷氨酰胺合成酶活性,光合和生

将含有Ａｎａｂａｅｎａｓｐ．ＰＣ７１２０反义ｇｌｎＡ基因片段的穿梭表达质粒ｐＤＣ－ＡＴＧＳ转化单细胞蓝藻聚球藻Ｓｙｎｅ－ｃｈｏｃｏｃｃｕｓｓｐ．ＰＣＣ７９４２,通过同源重组,外源ＤＮＡ定位整合到染色体上。经过抗菌素筛选,获得一种高效泌氨的Ｓｙｎｅｃｈｏｃｏｃｃｕｓｓｐ．７９４２突变种。     

聚球藻7942高效泌氨突变种的获得及其泌氨、谷氨酰胺合成酶活性、光合和生长

将含有Ａｎａｂａｅｎａｓｐ．ＰＣＣ７１２０反义ｇｌｎＡ基因片段的穿梭表达质粒ｐＤＣ－ＡＴＧＳ转化单细胞蓝藻聚球藻Ｓｙｎｅ－ｃｈｏｃｏｃｃｕｓ　ｓｐ．ＰＣＣ７９４２,通过同源重组,外源ＤＮＡ定位整合到染色体上。经过抗菌素筛选,获得一种高效泌氨的Ｓｙｎｅｃhｏｃｏｃｃｕｓ　ｓｐ．７９４２突变种。将此突变种固定化在聚氨脂泡沫中后,定量测定其谷氨酰胺合成酶（ＧＳ）活性。结果表明,固定化后的突变藻培养９ｄ后泌氨活性比自由生活的野生藻高１５６倍,ＧＳ活性降低７３．６％;其生长速度与同条件下野生藻相近,７７Ｋ荧光光谱表明突变种固定化后光系统Ⅱ活性提高４４％。     

严重急性呼吸综合征冠状病毒2的突变株及其疫苗

伴随着严重急性呼吸综合征冠状病毒2(severe acute respiratory syndrome-coronavirus 2,SARS-CoV-2)疫苗(也称COVID-19疫苗)在世界各地预防接种的展开,SARS-CoV-2突变株也在世界多地相继出现,其中有的突变株可能对现行SARS-CoV-2疫苗诱导的抗体产...     

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.