Neuronatin基因研究进展

Neuronatin(Nnat)是最近克隆的脑特异表达的新基因,在大脑发育过程中被选择性地剪接.人Nnat基因全长3 973 bp,含有3个外显子和2个内含子.Nnat mRNA有α和β两种剪接形式,分别编码81个和54个氨基酸,两者具有同一相位的开放阅读框架,差别在于β形式中间的外显子被剪切掉.人Nnat是单拷贝基因,定位于染色体20q11.2～12.小鼠Nnat基因定位于2号染色体末端.该基因是印记基因(imprinted gene),仅在父本来源的等位基因表达,而母本来源的等位基因则被甲基化不能表达.该基因在胚胎期及出生后早期大量表达,而在成年和衰老动物大脑中表达明显降低,因此推测该基因与大脑的发育和分化密切相关.成年动物中垂体前叶是Nnat mRNA唯一强表达的地方.推测其蛋白质产物具有疏水N端和亲水C端,是跨膜蛋白,其确切功能尚属未知.     

水稻条斑病细菌hrp基因诱导表达系统的建立

水稻条斑病细菌(Xanthomonas oryzae pv.oryzicola,Xooc)决定在非寄主植物上激发过敏反应(hypersensitive response)和在寄主水稻上具致病性(pathogenicity)的hrp基因簇是诱导表达的。为研究hrp基因的功能,利用hpa1和hrpX基因的启动子与gfp基因进行融合,构建了hrp基因诱导表达系统。绿色荧光蛋白表达揭示,Xooc的hrp基因在营养丰富的NB培养基上不能有效表达,在hrp诱导培养基XOM3上可有效表达。以hrpX和hrpG突变体为参照,RT-PCR研究结果提示,Xooc野生型菌株hpa1基因在NB上不能有效表达,在XOM3培养基上可有效表达。相应地,hrpX突变体中hpa1基因不能被诱导表达,而在hrpG突变体中hpa1基因转录表达水平低于野生菌。研究结果还证实,水稻悬浮细胞能高效诱导Xooc的hrp基因表达。Xooc hrp基因诱导表达系统的建立为研究hrp基因功能、发掘T3SS效应分子以及开展Xooc致病性研究奠定了基础。     

拐枣七内生细菌溶磷相关基因的鉴定

为了鉴定拐枣七内生细菌Pseudomonas sp.GZJR-8的pqqE和GDH基因在溶磷方面的功能,该研究通过同源重组技术分别获得pqqE和GDH基因的缺失突变体ΔpqqE和ΔGDH,采用电转法获得它们的互补菌株ΔpqqE(pqqE)和ΔGDH(GDH);难溶性无机磷培养基(PKO)定性检测结果显示,与野生型菌株(WT)相比,ΔpqqE和ΔGDH不能产生溶磷圈,ΔpqqE(pqqE)和ΔGDH(GDH)能够产生溶磷圈;抗坏血酸-钼蓝显色定磷法定量检测结果显示,WT、ΔpqqE、ΔpqqE(pqqE)、ΔGDH、ΔGDH(GDH)产生的有效磷总量分别为1 939.000 mg/L、1 279.000mg/L、1 999.000mg/L、439.000mg/L、2 314.000mg/L,与WT产生的有效磷总量相比,ΔpqqE降低1.52倍,ΔpqqE(pqqE)增加1.03倍,ΔGDH降低4.42倍,ΔGDH(GDH)增加1.19倍;培养液离心后上清的pH测定结果显示,WT、ΔpqqE、ΔpqqE(pqqE)、ΔGDH、ΔGDH(GDH)的pH分别为4.08、4.34、4.03、4.71、4.00,与WT的pH相比,ΔpqqE上升1.06倍,ΔpqqE(pqqE)降低0.27倍,ΔGDH上升1.15倍,ΔGDH(GDH)降低1.02倍。研究表明:pqqE和GDH基因具有溶磷能力,其中ΔpqqE和ΔGDH较WT的溶磷能力下降,但并未完全丧失溶磷能力,而ΔpqqE(pqqE)和ΔGDH(GDH)可以恢复到WT的溶磷能力,拐枣七内生细菌Pseudomonas sp.GZJR-8是通过产生酸性物质来溶磷,在农业生产方面具有潜在应用价值。     

细菌酯酶研究进展

酯酶(esterase)是一类催化酯键水解和合成的酶的总称,水解时催化酯键产生甘油和脂肪酸,合成时把酸的羧基与醇的羟基脱水缩合,产物为酯类及其他芳香类物质。酯酶广泛存在于动物、植物和微生物中。微生物酯酶在细菌中分布最多,广泛存在于包括链球菌、金黄色葡萄球菌、新型隐球菌、绿脓杆菌、结核杆菌等多种细菌中。目前关于酯酶和细菌毒力作用的相关性研究正处于起始阶段。本文对酯酶的结构、分类、作用机制、基因调控,以及一些代表性细菌酯酶的具体研究进展进行综述。     

细菌毒力基因体内表达检测技术研究进展

病原菌入侵宿主是一个及其复杂的过程。为了深入了解病原菌的致病机理,人们需要鉴定那些在感染过程中特异表达的细菌毒力基因。为此,多种体内实验模型被建立起来分析细菌在宿主体内的基因表达,它们包括了体内表达技术、信号标签突变技术、差异荧光诱导、体外转座进行基因组分析和作图技术以及体内诱导抗原技术等。文章对目前运用的这些研究方法进展进行综述,并讨论了它们的优点与不足。     

反硝化功能基因nirS和nirK及其检测技术研究进展

反硝化作用对维持环境氮平衡具有重要意义,其过程中亚硝酸盐向NO的转化是关键步骤,由亚硝酸盐还原酶控制,因此检测亚硝酸盐还原酶编码基因可以从分子生物学角度深入分析微生物种群特性和氮元素的转化规律,进而为评估生态环境健康状况等科研与生产活动提供支撑数据。重点综述了近年来反硝化作用功能基因nirS和nirK及其检测技术的研究进展,并对未来可预期的检测技术进行了展望,以期为该领域的研究人员提供参考。     

线粒体自噬基因对酿酒酵母抗氧化性能的影响

线粒体自噬是指细胞通过自噬的机制选择性地清除线粒体的过程,对维持细胞内稳态具有重要作用。为探究线粒体自噬基因对酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)细胞抗氧化性能的影响,本研究分别构建了线粒体自噬相关基因ATG8、ATG11、ATG32的缺失和过表达菌株,发现在过氧化氢(H₂O₂)胁迫6 h后,过表达ATG8、ATG11基因显著降低了细胞内活性氧(reactive oxygen species,ROS)含量,分别仅为初始状态的61.23%和46.35%,并显著提高了菌株线粒体膜电位(mitochondrial membrane potential,MMP)和腺嘌呤核苷三磷酸(adenosine-triphosphate,ATP)含量,有助于提高菌株的抗氧化性能。另一方面,基因ATG8、ATG11、ATG32的缺失会导致线粒体损伤及细胞活力显著下降,同时造成胞内ROS失衡,H₂O₂胁迫6 h后,其胞内ROS含量显著升高至初始状态的174.27%、128.68%和200.92%。结果表明,ATG8、ATG11和ATG32可能是调控酵母抗氧化能力的潜在靶点。本研究为进一步研究通过调节线粒体自噬提高酵母抗氧化活性提供了新的线索。     

Wx基因与SSⅢ-2基因互作对稻米蒸煮食味品质的影响

为了探究蜡质基因(Wx)与可溶性淀粉合成酶Ⅲ-2基因(SSⅢ-2)等位变异对稻米品质的影响,以籼型高直链淀粉恢复系CG133R和糯性‘爪哇稻22’为亲本杂交,在其F3群体选择仅在Wx和SSⅢ-2基因位点存在多态性的单株为材料,分析各基因型材料的理化指标和粘度速测仪谱特征值。结果表明:(1)SSⅢ-2基因为I型时,Wx基因第一内含子多态性对表观直链淀粉含量有极显著影响。SSⅢ-2基因为Ⅱ型时,Wx基因第一内含子多态性对表观直链淀粉含量和成糊温度有极显著影响。(2)Wxa背景下,SSⅢ-2基因对稻米品质无显著影响;Wxb背景下,SSⅢ-2基因对糊化温度和粘度速测仪谱中最高粘度、崩解值、成糊温度有极显著影响。(3)Wx和SSⅢ-2基因共同作用极显著影响水稻表观直链淀粉含量、糊化温度、最高粘度、崩解值和成糊温度,说明Wx和SSⅢ-2基因之间存在互作,且Wx基因对SSⅢ-2基因具有显性上位性,Wx基因大量表达会遮盖SSⅢ-2基因对稻米品质的效应。     

典型胞外呼吸细菌的胞内电子转移机制研究进展

胞外呼吸在污染物的降解转化和微生物产电过程中具有重要作用。微生物进行胞外呼吸时,其电子受体多以固态形式存在于胞外,氧化产生的电子必须通过电子传递链从胞内经细胞周质转移到外膜。S.oneidensis MR-1与G.Sulfurreducens作为微生物燃料电池中最常用的模式菌株,是现阶段研究最深入和系统的胞外呼吸细菌,其胞内电子传递过程目前研究最为清楚。这两种胞外呼吸细菌的电子传递需多种细胞色素c的参与,S.oneidensis MR-1位于内膜及周质上的细胞色素c-Cym A和MtrA可将电子由内膜上的醌池通过周质到外膜蛋白MtrC和OmcA,MtrC和OmcA接收电子后可直接还原胞外受体,Type Ⅱ secretion system对外膜蛋白中的MtrC和OmcA起到了转运及定位的作用。而在G.sulfurreducens中,电子由MacA传递到PpcA,最终由外膜蛋白OmcB、OmcE、OmcS及OmcZ接受电子,并在Type Ⅳ pili的共同作用下将电子传递到胞外电子受体。本文最后指出目前对Shewanella与Geobacter胞内电子转移研究尚不清楚的地方提出展望。     

核桃细菌性黑斑病菌rpfG基因的功能分析

[目的] 本研究旨在揭示核桃细菌性黑斑病菌（Xanthomonas arboricola pv.juglandis,Xaj） DW3F3中rpfG基因的生物学功能,从而为核桃细菌性黑斑病防治药剂的开发提供作用靶点。[方法] 以野油菜黄单胞菌（Xanthomonas campestris pv.campestris,Xcc）8004菌株以及水稻白叶枯病菌（Xanthomonas oryzae pv.oryzae,Xoo） PXO99^A的rpfG基因为模板序列,对Xaj野生型菌株DW3F3的基因组序列进行检索。利用同源重组技术,对Xaj中rpfG基因进行敲除,并用生物化学方法对基因缺失菌株的相关毒力因子、抗逆性进行检测。[结果] 通过同源比对,在XajDW3F3的基因组中发现了与XccrpfG、XoorpfG同源的基因,并成功获得rpfG的缺失突变株ΔrpfG。与野生型相比,突变株ΔrpfG的生物被膜形成能力仅为野生型XajDW3F3的44.58%;胞外多糖产量也由野生型的8.47 mg/mL降为5.23 mg/mL;ΔrpfG的絮凝活性增加,能使菌液变澄清;运动性实验显示ΔrpfG的运动直径比野生型增加了12.38%;胞外酶的分泌也发生了不同程度的改变,突变株分泌纤维素酶的能力极显著降低,淀粉酶活性有所提高,而分泌蛋白酶的能力未发生变化;此外rpfG缺失后,Xaj对逆境（盐、酸、SDS、硫酸铜）的耐受力降低。[结论] 结果表明rpfG基因能影响核桃细菌性黑斑病菌的致病相关性状,并赋予了细菌一定的抗逆性。     

无乳链球菌耐药性及分子分型方法的研究进展

无乳链球菌(Streptococcus agalactiae)是链球菌属最主要的致病菌之一,又被称为B群链球菌(group B Streptococcus,GBS)。S. agalactiae致病性主要由毒力因子和表面蛋白引起,毒力因子包括荚膜多糖、溶血素、菌毛岛屿、透明质酸酶、磷酸甘油激酶和CAMP因子,表面蛋白是αC蛋白、表面免疫相关蛋白、黏附蛋白、纤维蛋白原结合蛋白、层黏连蛋白结合蛋白和纤溶酶受体蛋白。近8年的S. agalactiae耐药情况统计数据发现,S.agalactiae已对19种抗菌抗药物产生耐药,检出20个耐药基因和12种毒力因子。国内外S. agalactiae分子分型方法主要致力于血清型、多位点序列、脉冲场凝胶电泳、菌毛岛屿和细菌前噬菌体基因分型。本文阐述了S.agalactiae生物学特性、流行性致病信息、耐药性研究现状和分子分型方法研究进展,以期为进一步探明S.agalactiae耐药机制、开发治疗S. agalactiae的新型药物提供参考。     

木薯FER基因家族的全基因组鉴定和表达分析

植物铁蛋白(Ferritin, FER)既能存储铁,又能响应各种非生物胁迫。该研究基于全基因组水平对木薯(Manihot esculenta)的FER基因家族进行分析,结果表明, 从木薯中共鉴定到4个FER基因,根据系统发育树将木薯FER基因划分为2支,所有成员均包含Euk_Ferritin的功能结构域并位于叶绿体内。木薯FERs基因位于LG7~LG10染色体上;基因共线性分析表明,共有3对潜在的复制基因对,无串联重复事件;Ka/Ks值表明,MeFER同源基因经过了纯化选择;该家族含有响应激素和胁迫诱导的顺式作用元件;qRT-PCR分析表明,MeFER基因的表达具有组织特异性,MeFER4基因响应多种胁迫,且在干旱胁迫下响应最为显著。该研究为木薯FER基因家族的功能研究奠定了基础。     

盐穗木HcDmc1基因的克隆和表达分析

根据盐穗木盐胁迫下响应的转录组测序结果,克隆获得盐穗木DNA损伤修复基因的cDNA序列,其开放阅读框1 035bp,编码344个氨基酸,命名为HcDmc1。保守结构域分析显示,该基因编码的蛋白具有RecA蛋白家族典型的保守结构域;统进化树分析显示HcDmc1为独立的分支;亚细胞定位于细胞质,为无信号肽、不跨膜的稳定亲水性蛋白。实时荧光定量PCR分析表明,盐穗木在100mmol/L NaCl胁迫7d后,同化枝中HcDmc1基因表达迅速上调并达到最大值,约为对照组的6.58倍;在700mmol/L NaCl胁迫14d后根中HcDmc1基因表达最高,约为对照的1.79倍。研究表明,HcDmc1基因表达受盐胁迫诱导。     

microRNAs与TP53基因调控网络研究进展

TP53基因(编码p53蛋白)作为一个重要的抑瘤基因,通过调控一系列信号转导通路广泛参与了多种恶性肿瘤的发生发展,一直是肿瘤分子生物学研究领域的热点.最近的研究发现,microRNAs(miRNAs)参与了TP53的信号通路,它们之间存在着复杂的调控网络.一方面,p53通过调控一些miRNAs的转录及转录后成熟,促进细胞周期阻滞、诱导细胞凋亡和衰老,抑制肿瘤发生.另一方面,许多miRNAs,如miR-25、miR-30d、miR-125b和miR-504等可直接调控p53的表达与活性,参与TP53信号通路的调节,还有一些miRNAs则通过调节p53上下游基因,发挥重要的生物学功能.其中,最具有代表性的是miR-34家族,它们受p53直接调控并参与TP53信号通路,通过靶向抑制多个TP53信号通路关键分子的表达,发挥抑瘤作用.此外,它们还可以通过抑制沉默信息调节子,增强p53的活性,反馈调节TP53信号通路.miRNAs与TP53之间调控网络的研究,是对TP53抑瘤机制的重要补充.     

沙鞭PvDREB基因克隆与表达特异性分析

基于沙鞭的三代转录组数据,该研究利用PCR技术克隆DREB基因,并对其进行生物信息学分析;采用实时荧光定量PCR分析该基因的表达模式以及在20%PEG-6000模拟干旱胁迫处理下的表达特征,以探讨干旱胁迫下沙鞭DREB转录因子的功能和作用,为揭示PvDREB基因响应沙鞭的耐旱分子机制奠定基础。结果表明：(1)成功克隆获得一个沙鞭DREB基因,命名为PvDREB;PvDREB基因编码区长度831 bp、编码276个氨基酸,含有典型的AP2转录因子保守结构域;PvDREB蛋白是亲水性蛋白,不具有信号肽结构,存在跨膜结构和可能的糖基化及磷酸化位点。(2)系统进化分析显示,PvDREB基因与毛竹的DREB亲缘关系较近。(3)亚细胞定位预测表明,PvDREB蛋白定位于线粒体和细胞核中。(4)qRT-PCR显示,沙鞭根、茎和叶中PvDREB均可诱导表达但差异较大,且在茎中表达量最高,叶中次之,根中最低,具有明显的组织特异性;20%PEG-6000模拟干旱下,PvDREB基因在叶中的表达量随干旱胁迫时间增加而增加,12 h时达到最高,之后逐渐下降。研究推测,沙鞭PvDREB基因受干旱胁迫诱导表达,且...     

奇异变形杆菌毒力因子的研究进展

奇异变形杆菌是革兰阴性细菌,在自然界中广泛存在,具有特殊的群集运动能力,与临床关系密切,可在膀胱和肾脏中形成结石,在尿道留置管外表面、内腔中形成结晶生物膜,是引起复杂尿路感染的主要病原体,主要的毒力因子包括菌毛、黏附素、尿素酶、溶血素、金属摄取和免疫逃避等。综述了近年来有关奇异变形杆菌毒力因子的研究,为相关研究提供参考。     

盐穗木HcPEAMT基因的克隆及表达分析

依据盐穗木编码PEAMT的EST序列设计引物,通过快速扩增cDNA末端技术,获得盐穗木磷酸乙醇胺甲基转移酶(phosphoethanolamine N-methyltransferase,PEAMT)全长cDNA,命名为HcPEAMT。序列分析表明HcPEAMT基因开放阅读框为1 482bp,编码494个氨基酸,推测分子量为56.3kD,理论等电点为5.51。保守结构域分析表明,HcPEAMT含有2个独立的S-腺苷甲硫氨酸依赖性甲基转移酶的保守结构域,每个结构域含有4个基序。系统进化树分析确认HcPEAMT与盐生植物盐角草的亲缘关系较近。实时荧光定量PCR分析表明,盐胁迫3h时,盐穗木同化枝和根中HcPEAMT基因的表达迅速上调并达到最大值,分别为对照的4.3倍和6.7倍。脱落酸(ABA)胁迫3h时,同化枝中HcPEAMT的表达量达到最高,而根中HcPEAMT的表达在12h才达到最高,表达量分别为对照的2.6和2.5倍。研究结果表明,HcPEAMT基因表达受盐胁迫的强烈诱导,也受ABA胁迫的诱导。该研究结果有助于阐明HcPEAMT基因表达与植物抗逆性的相关性。     

基因dat对单核细胞增生李斯特氏菌的生物学特性影响

单核细胞增生李斯特氏菌(Listeria monocytogenes,Lm)是一种重要的食源性致病菌,其基因dat编码D-丙氨酸氨基转移酶,可将D-谷氨酸转变为D-丙氨酸,后者是细菌细胞壁肽聚糖的组成成分。在Lm野生株EGDe actA及inlB双基因缺失株(EGDeΔactAΔinlB)的基础上,利用同源重组的方法进一步构建了缺失基因dat的菌株(EGDeΔactAΔinlBΔdat),并对该缺失菌株生长状态、毒力基因表达水平、细胞侵袭及生物被膜的形成量等基本生物学特性进行研究,运用Real Time-PCR(RT-PCR)测定Lm毒力基因的相对表达量。结果表明,基因的缺失对突变菌株的生长能力以及生物被膜形成有重要的调控作用,并导致毒力基因srt A、plc A表达量下调,VIP、inlA表达量上调,对Coca-2细胞的侵袭无影响。此缺失株的构建为进一步研究基因dat的功能提供了材料。     

Dof基因家族调节植物生长发育功能的研究进展

Dof（DNA binding with one finger）蛋白是一类植物特异性转录因子,通常含有200～400个氨基酸和2个主要结构域。该家族成员的N 末端为高度保守的单锌指Dof结构域,具有与DNA和蛋白质相互作用的双重功能,其C末端的氨基酸序列则较为多变,是Dof蛋白重要的特异转录调控结构域。研究表明,Dof蛋白作为转录激活物或阻遏物参与了多方面的植物生长发育过程。随着基因组测序技术的发展,已有大量的Dof基因从植物基因组数据库中鉴定出来。该文对近年来国内外有关Dof基因家族的结构特点、全基因组鉴定、蛋白互作以及生物学功能等方面的研究进展进行综述,以期为Dof转录因子的深入研究提供参考。