拟诺卡氏菌16S rRNA,gyrB,sod和rpoB基因的系统发育分析

为了更好地了解拟诺卡氏菌属(Nocardiopsis)各物种间的系统发育关系,该属现有有效描述种的gyrB,sod和rpoB基因的部分序列被测定,结合16S rRNA基因,对拟诺卡氏菌属进行了系统发育重建。研究发现拟诺卡氏菌属gyrB,sod和rpoB基因的平均相似性分别为87.7%、87.3%和94.1%,而16S rRNA基因的平均相似性则达到96.65%,3个看家基因均比16S rRNA具有更高的分歧度。比较基于不同基因的系统树发现,由gyrB基因得到的系统树拓扑结构与16S rRNA得到的结构在亚群上基本一致。因此,gyrB基因在拟诺卡氏菌属的系统分类上比16S rRNA基因更具优越性。     

对胞必佳生产菌株的重新鉴定

主要是从形态学观察、菌株脂肪酸成分和16S rRNA基因全序列3个方面出发,重新对胞必佳生产菌株红色诺卡氏菌(Nocardia rubra)进行鉴定。结果表明,该菌株并非诺卡氏菌属中的红色诺卡氏菌,而属于红球菌属。16S rRNA序列相似性比较和系统进化树进一步说明,该菌株与Rhodococcus ruber(AY114117.1)的同源性最高,是1株红色红球菌。     

埃莎霉素Ⅰ组分高含量、高产量基因工程菌WSJ-IA及其原株的鉴定

【目的】利用调节基因acyB2激活异戊酰基转移酶(ist)基因表达的特点,将ist与调节基因acyB2在异戊酰螺旋霉素(埃莎霉素)Ⅰ产生菌菌株中共表达,获得埃莎霉素Ⅰ单组分的高含量及高产量菌株WSJ-IA。对其及原始螺旋霉素产生菌菌株Streptomyces spiramyceticus F21进行了初步鉴定。【方法】从形态学、培养和生理生化特征、细胞壁化学组成、16S rRNA基因序列、5个看家基因(atpD、gyrB、rpoB、recA和trpB)蛋白分析和系统发育树构建等方面对该菌株及其原株进行了鉴定。【结果】两株菌在形态培养特征、生理生化特征、细胞壁化学组成、16S rRNA基因序列和5个看家基因蛋白水平基本一致,在系统发育树分析中同处在一个分支中。而在16S rRNA基因序列和5个看家基因蛋白水平在系统发育上它们均与已知相近菌株处于不同的分支上,并且与不同基因的相近菌株各有不同,其中无一报道产生螺旋霉素。【结论】Streptomyces spira-myceticus F21可能是一个产生螺旋霉素的链霉菌新种,16S rRNA基因序列和5个看家基因蛋白序列分析可以作为埃莎霉素Ⅰ基因工程菌生产过程中进行鉴别的分子标志。     

埃莎霉素I组分高含量、高产量基因工程菌WSJ-IA及其原株的鉴定

【目的】利用调节基因acyB2激活异戊酰基转移酶(ist)基因表达的特点, 将ist与调节基因acyB2在异戊酰螺旋霉素(埃莎霉素)Ⅰ产生菌菌株中共表达, 获得埃莎霉素Ⅰ单组分的高含量及高产量菌株WSJ-IA。本研究对其及原始螺旋霉素产生菌菌株Streptomyces spiramyceticus F21进行了初步鉴定。【方法】从形态学、培养和生理生化特征、细胞壁化学组成、16S rRNA基因序列、5个看家基因(atpD、gyrB、rpoB、recA和trpB)蛋白分析和系统发育树构建等方面对该菌株及其原株进行了鉴定。【结果】两株菌在形态培养特征、生理生化特征、细胞壁化学组成、16S rRNA基因序列和5个看家基因蛋白水平基本一致, 在系统发育树分析中同处在一个分支中。而在16S rRNA基因序列和5个看家基因蛋白水平在系统发育上它们均与已知相近菌株处于不同的分支上, 并且与不同基因的相近菌株各有不同, 其中无一报道产生螺旋霉素。【结论】Streptomyces spiramyceticus F21可能是一个产生螺旋霉素的链霉菌新种, 16S rRNA基因序列和5个看家基因蛋白序列分析可以作为埃莎霉素I基因工程菌生产过程中进行鉴别的分子标志。     

具抗肿瘤活性放线菌菌株YIM 90022的分离和系统发育分析

从青海盐碱土壤样品中分离到一株兼性嗜碱放线菌YIM 90022,该菌株的发酵产物具有很强的体外抗胃癌、肺癌、乳腺癌、皮肤癌、肾癌和子宫癌肿瘤细胞株活性。基于16S rRNA基因序列的系统发育分析表明,菌株YIM90022属于拟诺卡氏属(Nocardiopsis)的成员,与该属的4个有效发表种N.exhalansDSM 44407T,N.prasinaDSM43845T,N.metallicusDSM 44598T和N.listeriDSM 40297T系统发育关系最密切,与其分别以98.8%,98.5%,98.4%和97.8%的16S rRNA基因核苷酸序列相似性聚为一簇。但菌株YIM 90022不与这4个有效种中任何一个单独相聚,形成了一个独立亚分枝。结合形态特征、生理生化特性、细胞化学分类特征,以及rep-PCR基因指纹分析等方面的研究结果,菌株YIM 90022可能为拟诺卡氏菌属的一个潜在新种。菌株YIM 90022在大多数培养基上生长良好,气生菌丝和基内菌丝丰富,在酵母膏麦芽膏琼脂、燕麦片琼脂等培养基中产生可溶性色素。生长pH范围6.0~12.0,最适pH 8.5;能在含0~15%NaCl(W/V)的培养基上生长。     

16S rRNA及rpoC1基因用于螺旋藻、节旋藻系统发育的比较北大核心CSCD

【目的】利用16S rRNA和rpoC1基因分子标记研究螺旋藻、节旋藻的系统发育关系,并对其区分能力进行比较。【方法】以84株螺旋藻、节旋藻为研究对象,对其进行16S rRNA、rpoC1基因序列的扩增、测序及分析,并对构建的系统发育树进行对比。【结果】rpoC1基因序列保守位点所占比例49.7%、平均G+C百分含量47.7%和序列相似度76%–100%明显低于16S rRNA基因序列的79.4%、55.6%和91%–100%,其变异程度高于16S rRNA基因;基于16S rRNA、rpoC1基因构建的系统发育NJ树拓扑结构基本一致,84株实验藻株分为2个属3个类群,其中仅F-351、F-904-2、F-1070和TJBC14-1藻株为螺旋藻,其余均为节旋藻;虽然2个基因都不能区分形态种和地理种,但rpoC1基因NJ树的置信度(100%)高于16S rRNA基因(99%),属内分群效果也明显优于16S rRNA基因。【结论】支持了螺旋藻、节旋藻为两个不同属的结论,且在属内分类时rpoC1基因比16S rRNA基因具有更高的区分度。     

基于12S,16S和28S rRNA基因序列的中国小毛瓢虫属系统发育分析

【目的】小毛瓢虫属Scymnus Kugelann昆虫主要捕食蚜虫、蚧虫等害虫,是一类经济上重要的天敌昆虫。目前针对小毛瓢虫属的系统发育研究尚属空白,亚属之间的系统演化关系尚不明确,为了建立合理的分类系统,亟需对小毛瓢虫属的亲缘关系进行研究和探讨。【方法】以华南农业大学馆藏的小毛瓢虫属5亚属共44种为研究对象,采用PCR技术对12S, 16S和28S rRNA基因的部分序列进行扩增;运用MEGA 7.0分析了小毛瓢虫属内12S, 16S和28S rRNA基因的碱基组成,基于K2P模型计算了小毛瓢虫属44种的种间遗传距离;采用最大似然法(maximum-likelihood, ML)和贝叶斯推断法(Bayesian-inference, BI)构建该属的系统发育树。【结果】扩增获得小毛瓢虫属44种的12S rRNA基因序列平均长度为356 bp, 16S rRNA基因序列平均长度为351 bp, 28S rRNA基因序列平均长度为315 bp;序列分析表明,12S rRNA基因的A, T, G和C平均含量分别为38.8%, 43.5%, 11.9%和5.8%, 16S rRNA基因的A, T, G和C平均含量分别为37.6%, 40.3%, 14.4%和7.7%, 28S rRNA基因的A, T, G和C平均含量分别为26.7%, 18.3%, 31.4%和23.5%;基于联合序列分析的种间遗传距离为0.004～0.276,平均遗传距离为0.115。系统发育分析结果表明,小毛瓢虫属为单系起源,而小毛瓢虫亚属Scymnus(Scymnus) Kugelann、毛瓢虫亚属Scymnus(Neopullus) Sasaji、小瓢虫亚属Scymnus(Pullus) Mulsant和拟小瓢虫亚属Scymnus(Parapullus) Yang均为并系起源。【结论】基于12S, 16S和28S rRNA基因序列的小毛瓢虫属系统发育分析显示传统的形态学分类体系与基于分子数据分析的结果部分不一致,这表明应该对该属内各亚属的鉴别特征进行全面检视,筛选并确立各亚属的形态指标,同时也表明该属内的亚属分类单元需重新厘定。     

表型特征结合基因组分析鉴定不同菌落形态Bacillus velezensis ACCC 19742

在中国农业微生物菌种中心(ACCC)菌株的定期转接保藏过程中,发现解淀粉芽孢杆菌ACCC 19742在同一培养基上出现两种不同的菌落形态,将这两个不同形态的菌株编号为19742-1和19742-2。通过形态学、生理生化及基因组分析相结合鉴定不同菌落形态ACCC 19742,并进一步确定该菌株的分类地位。首先将菌株进行分离与纯化,其次将纯化后的菌株进行16S rRNA及gyrB基因扩增及序列分析,通过MEGA 7.0软件构建系统发育树;API 20NE、BIOLOG及脂肪酸等分析菌株的生理生化特性;全基因组分析菌株的ANI和DDH值。两株菌在API 20NE中,仅葡萄糖酸盐同化反应存在差异;脂肪酸检测中主要组成相同,仅是百分含量方面略有差别;两株菌的16S rRNA基因相似性为100%,gyrB基因的相似性为99.4%;全基因组测序表明,两株菌的ANI值为99.95%,DDH值为99.62%。综合遗传学特征和表型特征,证实两者为来源于同一菌株不同的形态变异型,而并非污染所致。同时,19742-1和19742-2与Bacillus velezensis NRRL_B 41580~T的ANI及DDH值最高,分别为97%和77%,且16S rRNA和gyrB系统进化分析也表明,该菌株在分类地位上属于贝莱斯芽孢杆菌(Bacillus velezensis),而非解淀粉芽孢杆菌。这为菌株的保藏提供了一定的参考价值。     

鲫源迟缓爱德华氏菌的分离鉴定及其毒力基因的检测

【目的】探明上海某养殖场的异育银鲫(Carassius auratus gibelio)发生死亡的病因,研究致病菌分类地位和毒力基因携带情况。【方法】通过病原菌的筛查和回感试验,确定发病原因,对16S rRNA基因、gyrB和rpoB管家基因测序,建立病原菌系统进化树,结合API-32E细菌鉴定系统对菌株的生理生化进行鉴定,综合判定致病菌的种类及其分类地位;根据已报道的7个毒力基因fimA、citC、gadB、mukF、katB、esrB和sodB序列,设计引物进行PCR扩增,研究病原菌毒力基因携带情况。【结果】致病菌GY15是导致异育银鲫发病的原因,GY15的16S rRNA、gyrB和rpoB基因与已报道的迟缓爱德华氏菌(Edwardsiella tarda)相似性在99%以上,构建系统进化树和API鉴定确定该菌株为E.tarda,腹腔注射回感可导致异育银鲫死亡,半致死浓度(LD_(50))为4.26×105 CFU/m L;已报道的7种毒力基因在该致病菌中均能被检测到;药敏试验结果显示,该菌对恩诺沙星、氟苯尼考和氧氟沙星等15种药物敏感,对新霉素、四环素和复方新诺明等18种药物表现为耐药。【结论】首次报道E.tarda可感染异育银鲫,它对异育银鲫的养殖造成威胁。     

腾冲两热泉泉古菌多样性及系统发育的初步分析

通过构建16S rRNA基因片段的克隆文库对腾冲热海两温泉中泉古菌的多样性和系统发育关系进行了初步的研究.一共得到18个泉古茵克隆序列,可分为12个OTUs,两温泉的克隆序列与已知GenBank上关系最近序列的平均相似性较低,无名泉为92.56%,热爆区为93%.从基于16S rRNA基因片段序列构建的系统发育树来看,74℃的无名泉样点中既有属于超高温环境类群的泉古菌,同时又有属于和常温环境较接近的泉古菌;45℃的热爆区样点的泉古茵,相对来说则更接近于常温类群.本次研究表明,腾冲热泉与世界其它同类热泉之间的泉古茵类群存在着一定的差异;而且两实验样点代表了超高温和高温环境泉古菌逐渐向常温过度的两个重要环境.     

Origins, lineage-specific expansions, and multiple losses of tyrosine kinases in eukaryotes

Tyrosine kinases are important components of metazoan signaling pathways, and their mutant forms are implicated in various malignancies. Searching the sequences from the genomes of 28 eukaryotes and the GenBank, we found tyrosine kinases not only in metazoans but also in the green algae Chlamydomonas reinhardtii, the potato late blight pathogen Phytophthora infestans, and the protozoan pathogen Entamoeba histolytica, contrary to the current view that tyrosine kinases are animal-specific. Based on a phylogenetic analysis, we divided this gene family into 43 subfamilies and found that at least 19 tyrosine kinases were likely present in the common ancestor of chordates, arthropods, and nematodes. Interestingly, most of the subfamilies have conserved domain organizations among subfamily members but have undergone different degrees of expansion during the evolution of metazoans. In particular, a large number of duplications occurred in the lineage leading to the common ancestor of Tagifugu and mammals after its split from the Ciona lineage about 450 to 550 MYA. The timing of expansion coincides with proposed large-scale duplication event in the chordate lineage. Furthermore, gene losses have occurred in most subfamilies. Interestingly, different subfamilies have similar net gain rates in the chordates studied. However, the tyrosine kinases in mouse and human or in fruit fly and mosquito mostly have a one-to-one relationship between species, indicating that static periods of 90 Myr or longer in tyrosine kinase evolution have followed large expansion events.     

A roadmap of tandemly arrayed genes in the genomes of human, mouse, and rat

Tandemly arrayed genes (TAGs) play an important functional and physiological role in the genome. Most previous studies have focused on individual TAG families in a few species, yet a broad characterization of TAGs is not available. Here we identified all TAGs in the genomes of humans, mouse, and rat and performed a comprehensive analysis of TAG distribution, TAG sizes, TAG orientations and intergenic distances, and TAG functions. TAGs account for about 14-17% of all genes in the genome and nearly one-third of all duplicated genes, highlighting the predominant role that tandem duplication plays in gene duplication. For all species, TAG distribution is highly heterogeneous along chromosomes and some chromosomes are enriched with TAG forests, whereas others are enriched with TAG deserts. The majority of TAGs are of size 2 for all genomes, similar to the previous findings in Caenorhabditis elegans, Arabidopsis thaliana, and Oryza sativa, suggesting that it is a rather general phenomenon in eukaryotes. The comparison with the genome patterns shows that TAG members have a significantly higher proportion of parallel gene orientation in all species, corroborating Graham's claim that parallel orientation is the preferred form of orientation in TAGs. Moreover, TAG members with parallel orientation tend to be closer to each other than all neighboring genes in the genome with parallel orientation. The analyses of Gene Ontology function indicate that genes with receptor or binding activities are significantly overrepresented by TAGs. Computer simulation reveals that random gene rearrangements have little effect on the statistics of TAGs for all genomes. Finally, the average proportion of TAGs shows a trend of increase with the increase of family sizes, although the correlation between TAG proportions in individual families and family sizes is not significant.     

基因敲除与学习、记忆：现状、问题和展望

基因敲除技术的应用使学习、记忆分子机制的研究出现了新的突破.目前已报道了多种学习、记忆以及LTP、LTD有缺陷的基因敲除动物,发现多种基因在学习、记忆的形成过程中必不可少.然而,现有研究的一个较大问题是忽视了遗传背景基因在表型改变中的作用,被认为由突变靶基因造成的表型缺陷实际上可能是由背景基因而不是由突变基因造成的.要排除背景基因的作用,必须建立新的ES细胞,选择纯遗传背景的小鼠品系,并且在时间、范围和程度上对基因敲除进行精细的控制.     

南京市正常人群NQO1、CYP1A1、mEH基因的多态性研究

应用PCR技术,对南京市正常人群中NQO1、CYP1A1、mEH-外显子3、mEH－外显子4基因型多态性进行了研究。88例样本中,相关基因野生型纯合子（wt/wt）、杂合子（wt/vt）、突变型纯合子（vt/vt）三种基因型的频率分布及基因频率分别是：NQO1 29.5%（0.304）,51.1%(0.495)和19.3%(0.202);CYP1A?135.2%(0.329)、44.3%(0.489)和20.5%(0.181);mEH－外显子3为26.1%(0.297),56.8%(0.496),17.0%(0.207);mEH－外显子4为83.0%(0.826),15.9%(0.165),1.1%(0.008)。以上结果与国外的有关报道存在一定差异,在不同地区中国人群的频率分布特征基本一致,种族差异可能是造成有关基因型分布差异的重要原因。 Abstract：The polymorphisms of NQO1, CYP1A1, mEH-Exon3 ,and mEH-Exon4 genes in normal Nanjing population (88 cases) were investigat ed by PCR approach. The results showed that the population frequency distributio ns of genotypes of wild-type,heterozygote, homozygous variant were respectively: NQO1? 29.5%,51.1%,19.3%;CYP 1A1 35.2%,44.3%,20.5%;mEH-exon3 26.1 %,56.8%,17.0%;mEH-exon4 83.0%,15.9%,1.1%. The frequency distributions o f genotypes in Nanjing population differ from those of other countries and do no t show marked differences compared with other different area in Chinese populati on. The ethnic difference might be an important reason which results in the diff erences of related genotypes.     

The relationship between gene dosage,gene expression,and sex in Drosophila

In Drosophila, the ratio of the number of X chromosomes to sets of other chromosomes initiates a series of events which result in sexual differentiation. In addition, this ratio establishes dosage compensation, a mechanism which equalizes the products of X-linked genes in males and females. The present review discusses possible genetic entities responsible for the interpretation of chromosomal sex and subsequent sex-mediated regulation during development.     

RAP—PCXR技术及其应用

RAP－PCXR是以PCR为基础构建RNA指纹图谱,研究基因差异表达的有效方法,所显示的种系特异性差异可用于对基因的遗传作图,所揭示的组织特异性可用于研究特异基因的表达。该法可检测各种情形下RNA群体间的差异。本简介其基本原理及在基因差异表达研究领域的最新应用。     

人vasostatin的克隆、表达、纯化及活性检测

从成人肝脏cDNA文库中,PCR扩增得到人vasostatin基因编码区序列,将此序列插入原核表达载体pQE30进行表达,SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)测定表明产物以包涵体形式存在,表达量占菌体总蛋白量的50%以上.包涵体洗涤后溶于8 mol/L尿素溶液,在变性条件下通过镍-氨三乙酸(Ni-NTA)金属螯合亲和层析柱进行纯化后,再经透析进行复性.N端氨基酸序列、分子质量、等电点等理化指标的测定结果与理论值相符.用内皮细胞增殖试验、内皮细胞迁移试验以及鸡胚尿囊膜血管生成试验等方法进行活性检测,证实复性的表达产物具有抑制内皮细胞增殖和迁移、抑制鸡胚尿囊膜血管生成的功能.