阴沟肠杆菌Tn5－nifA重组质粒的构建及其nifA的表达分析

构建的重组质粒ＰＢＦ１０１带有阴沟肠杆菌（Ｅｎｔｅｒｏｂａｃｔｅｒｃｌｏａｃａｅ）Ｅ２６固氮基因ｎｉｆＡ片段,该质粒具有广泛宿主范围接合转移特性和转座子Ｔｎ５的转座作用。验证了Ｅ２６ｎｉｆＡ产物能激活肺炎克氏杆菌（Ｋｌｅｂｓｉｅｌｌａｐｎｅｕｍｏｎｉａｅ）ｎｉｆＨ启动子的表达,解除氨对固氮酶合成的阻遏作用。发现当ＰＢＦ１０１引入自生固氮催娩克氏杆菌（Ｋ．ｏｘｙｔｏｃａ）ＮＧ１３后,可观察到固氮酶的组成型生成,同时在３９℃高温条件下的细菌仍能检测到部分固氮活性。     

阴沟肠杆菌(nifL－Ac)工程菌株的构建

采用基因定位突变的方法,在体外把来自ｐＢＲ３２２ 的四环素抗性（Ｔｃｒ） 基因片段插入由ｐＳＴ１１４２ 质粒所携带的阴沟肠杆菌ｎｉｆＬ基因３’端的Ｓｍａ Ⅰ位点,再经细胞体内同源基因片段的重组交换,选择获得了在染色体上ｎｉｆＬ突变的阴沟肠杆菌Ｅ１２ 和Ｅ１３ ,两者Ｔｃｒ 基因插入ｎｉｆＬ的转录方向相反。经分析显示,Ｅ１３（ ｎｉｆＬ－ ） 由于Ｔｃｒ 基因插入后,在ｎｉｆＡ上游产生具有启动子功能的核苷酸序列（ＴＴＴＣＡＴＡ） ,激活ｎｉｆＡ 的表达。当Ｅ１３ 和Ｅ１２ 被引入多拷贝组成型ｎｉｆＡ 质粒ｐＢＦ１０１后,在有氨条件下ｎｉｆ 基因去阻遏表达,呈高的固氮酶活力,与野生型Ｅ２６（ｐＢＦ１０１） 比较,其比活力提高近１ 倍     

阴沟肠杆菌nirL对nirA蛋白激活固氮基因表达的影响

通过基因定位突变的方法,构建色肠杆菌Ｅ２６染色体上基因ｎｉｒＬ突变菌Ｅ１１和Ｅ１２,并对其固氮特性进行分析。结果显示,当细菌在有ＮＡ＾＋４的条件下,ｎｉｒＬ作为固氮基因的负调节因子,可能是通过ｎｉｆＬ蛋白与ｎｉｆＡ蛋白之间的相互作用。形成某种复合物,导致ＮｉｒＡ的失活,从而关闭ｎｉｆ基因的表达。高温条件下（３７℃）,ｎｉｒＬ并不参与对ｎｉｆ基因表达的阻遏作用,但是ｎｉｆＬ的突变影响ＮｉｆＡ激活ｎｉ     

阴沟肠杆菌基因nifA经转座子Tn5整入催娩克氏杆菌NG13的基因组

根际固氮细菌与禾谷类作物如水稻、小麦、玉米等进行联合固氮,能使作物有不同程度的增产（APp等1980,Watanable和hn1984）。水稻是世界上主要粮食作物之一,因此,研究增强水稻根际细菌的联合固氮作用,吸引着科学家们的兴趣。催娩克氏杆菌（KMFithemp）NG13与水稻能进行有效的联合固氮（Yoo等1986）。但是在有氨的生长条件下,细菌的固氮活力受到阻遏。ZhU等将带有nifA的重组质粒引进阴沟肠杆菌EZ6后,观察到有氨存在条件下固氮酶组成型生成。我们实验室构建了具有广泛接合转移特性的阴沟肠杆菌Tns－nifA嵌合质粒PBF101,基因nif…     

水稻对耐氨固氮工程菌株的响应

耐氨固氮工程菌（下称工程菌）催娩克氏杆菌（Ｋｌｅｂｓｉｅｌｌａ）ＮＧ１３９０和阴沟肠杆菌（Ｅｎｔｅｒｏｂａｃｔｅｒｃｌｏａｃａｅ）Ｅ２６１３的基因组带有组成型ｎｉｆＡ,其固氮酶的生成不受氨的阻遏,因此在有氨条件下具有固氮能力。接种固氮菌分别在两个水稻品系,即籼稻品种Ｃ５４４４和粳稻品种秀水－０４进行试验。水稻种植在灭菌土壤的塑料桶,生长至扬花后期取样分析表明,接种固氮菌能促进水稻的生长和植株含氮量的增加。接种工程菌ＮＧ１３９０的植株其生物量、总氮和固氮率（Ｎｄｆａ％）超过接种野生型ＮＧ１３的水稻。Ｅ２６１３接种Ｃ５４４４也获得类似的结果。应用１５Ｎ同位素稀释法证明了固氮菌接种水稻形成的联合固氮体系,存在细菌的固氮作用,而植株中氮素成分的增加可能来自细菌固定的氮。     

肺炎克氏杆菌的nifA基因产物在巴西固氮螺菌中的功效

通过三亲本杂交将质粒pCK3{携带改变了启动子的肺炎克氏杆菌(Klebsiella pneuma-niae)nifA 基因]引入巴西固氮螺菌(Azospirillum brasilense)Yu62菌株中,由此获得的转移接合子巴西固氮螺菌Yu62-4菌株在6．0 mmol/L以上NH+4浓度下,能表现出微弱的固氮酶活性(相当于无NH+4时活性的0．3-0．5％),而野生型Yu62则全部丧失固氮酶活性。固氯酶的丙烯酰胺凝胶电泳和铁蛋白的免疫杂交实验表明,转移接合子Yu62-4在高NH+4(50mmol／L)下,虽有铁蛋白合成,但合成量比无NH+4时少得多,而且有一部分铁蛋白未被共价修饰;野生型菌株Yu62在此NH+4浓度下无铁蛋白合成。实验结果表明：外源(来自肺炎克氏杆菌)的基因产物在巴西固氮螺菌Yu62中不能有效地解除NH+4对该菌固氮酶合成的阻遏作用。本文分析了出现这种现象的原因。     

肺炎克氏杆菌nifA基因在巴西固氮螺菌固氮基因表达的铵调节中的作用

固氯螺菌(Azospirillum)是一类仅在限铵和微好氧条件下固氮的微生物,它可与许多禾本科作物联合共生⑴,具有较大的应用潜力。铵作为固氮作用的调节信号,在固氮螺菌的实际应用中是首要的限制因素。在固氯螺菌中,铵不但具有与肺炎克氏杆菌(Klebsiella pneumoniae)相似的阻遏固氮酶合成的作用,而且还对已合成的固氮酶进行活性调节⑵。研究表明,其固氮酶翻译后活性调节的机制类似于深红红螺菌(Rhodospirillum rubrum)⑶,即在有铵条件下其固氮酶铁蛋白的一个亚基被共价修饰而丧失活性,这一过程是可逆的。由于铵在固氮螺菌中双水平地调节固氮作用,使得在野生菌株中研究其固氮基因表达水平上的调节较为困难。Zhang等⑷利用区域定位诱变技术获得了巴西固氮螺菌Sp7（A．Brasilense Sp7)的draT-突变株,在该突变株中铵不再影响固氮酶的活性,这为其固氮基因表达调节的研究提供了一个良好的材料。本文将组成型表达的肺炎克氏杆菌nifA基围引入该突变株中,通过分析讨论铵对巴西固氮螺菌固氮基固表达的调节作用方式。     

异源nifA^C对根癌土壤杆菌nif基因表达的调节作用

用三亲水交配方法分别将载有褐球固氮菌（Ａｚｏｔｏｂａｃｔｅｒｃｈｒｏｏｃｏｃｃｕｍ）呈组成型表达的ｎｉｆＡＣ的质粒ｐＣＫ５和肺炎克氏杆菌（Ｋｌｅｂｓｉｅｌｌａｐｎｅｕｍｏｎｉａｅ）含有ｎｉｆＡ＾Ｃ和ｎｉｆＡ－ｎｔｒＣ基因的质粒ｐＣＫ３,ｐＳＺ３６和ｐＳＺ２３－ＣＡ导入根癌土壤杆菌（Ａｇｒｏｂａｃｔｅｒｉｕｍｔｕｎｅｆａｃｉｅｎｓ）Ｃ５８／ｐＧＶ３８５０所得转移接合子的生长速率和野生型相似。在１０ｍ     

肺炎克氏杆菌NifA对巴西固氮 螺菌nifH启动子的转录激 作用

用ＰＣＲ方法克隆了巴西固氮螺菌Ｙｕ６２ｎｉｆＨ的启动子片段,ＤＮＡ序列分析表明菌株Ｙｕ６２与标准菌株Ｓｐ７之间的ＤＮＡ序列差异很小。利用启动子探针质粒载体ｐＣＢ１８２,构建了３个不同的ｎｉｆＨ１ａｃＺ转录融合质粒,在大肠杆菌中分别测定肺炎克氏杆菌ＮｉｆＡ对它们的转录激活作用。结果表明巴西固氮螺菌ｎｉｆＨ启动子的转录是依赖于ＮｉｆＡ的,缺失了上游激活序列的启动子不能被ＮｉｆＡ激活转录,肺炎克氏杆菌Ｎ     

巴西固氮螺菌 Yu62 draTG 基因启动子区域的核苷酸序列及其功能分析

对巴西固氮螺菌ｄｒａＴＧ上游区域进行了全序列分析,结果表明该区域除了编码部分ｎｉｆＨ基因外（ｎｉｆＨ与ｄｒａＴＧ转录方向相反）,不编码任何其它已知的基因。但在该区域发现了一些可能的调控序列,它们包括上游激活序列（ＵＡＳ）、下游启动子组份（ＤＰＥ）和富Ａ＋Ｔ区。这说明：ｎｉｆＨ与ｄｒａＴ间的区域可能主要起调控功能而非编码功能;ｄｒａ操纵元（ｏｐｅｒｏｎ）的启动子很可能是ＲｐｏＮ－依赖型。用ｐＡＦ３００做载体,构建了ｄｒａＴ∷ｃａｍ转录融合质粒ｐＡＴ１,并通过检测Ｃｍｒ以检测ｄｒａＴ在大肠杆菌和巴西固氮螺菌中的表达,结果表明ｄｒａＴ在ＬＤ丰富培养基上,好氧条件下,只在巴西固氮螺菌中才表达。这说明,ｄｒａＴ的转录需要某种大肠杆菌中没有的因子,同时也表明ｄｒａＴＧ上游区域有启动子功能。利用启动子探针质粒载体ｐＣＢ１８２,构建了ｄｒａＴ∷ｌａｃＺ转录融合质粒ｐＣＴ１。在大肠杆菌中测定肺炎克氏杆菌ＮｉｆＡ对ｄｒａＴ∷ｌａｃＺ的转录激活作用。结果表明ｎｉｆＡ并不参与ｄｒａＴ的转录调控。     

肺炎克氏杆菌NifA对巴西固氮螺菌nifH启动子的转录激活作用

用PR方法克隆了巴西固氮螺菌Yu62 nifH的启动子片段,DNA序列分析表明菌株Yu62与标准菌株sp7之间的DNA序列差异很小。利用启动子探针质粒载体pcBl82,构建了3个不同的nifH：：lacz转录融合质粒,在大肠杆菌中分别测定肺炎克氏杆菌NifA对它们的转录激活作用。结果表明巴西固氮螺菌nifH启动子的转录是依赖于NifA的,缺失了上游激活序列的启动子不能被NifA激活转录,肺炎克氏杆菌NifA对其自身nifH及巴西固氮螺菌nifH启动子的转录激活作用并无很大差异。     

异源nifAC对根癌土壤杆菌nif基因表达的调节作用

三亲交配方法分别将载有褐球固氮菌(Azotobacter chroococcum)呈组成型表达的nifAC的质粒pCK5和肺炎克氏杆菌(Kldosiella pneumoniae)含有nifAc和nifA—ntrc基因的质粒pcK3．pSZ36和pSZ23-CA导入根癌土壤杆菌Agrobacterium tumefaciem)C58／pGV3850,所得转移接合子的生长速率和野生型相似。在10mmol／L,NH₄⁺浓度下,Western blotting测出A．Tumefaciens C58／pGV3850(pCK5)有固氮酶合成,乙炔还原法测定固氮酶活性恢复分别为73％．24％,11％和62％。这些结果表明,褐球固氨菌和肺炎克氏杆菌的固氮调节基因对土壤杆菌同氮基因表达有调节作用。其中．褐球固氮菌nifAc的调节功能最强(73％),其次是肺炎克氏杆菌nifA和nrrC的融合子(62％),肺炎克氏杆菌nifAc的调节功能较弱(24％。11％)。     

含有Epstein-Barr病毒膜抗原的重组表达质粒及其基因免疫

将Ｅｐｓｔｅｉｎ－Ｂａｒ（ＥＢ）病毒主要的膜抗原（ＭＡ）ＢＬＬＦ１基因片段插入ｐＨＤ１０１－３质粒的ＣＭＶ启动子下游,构建了真核表达质粒ｐＨＤ－ｇｐ３５０,并转染２９３细胞进行瞬间表达。用免疫荧光法从细胞膜检测到表达的抗原能与其单克隆抗体发生特异性结合,Ｗｅｓｔｅｒｎ－ｂｌｏｔ法证实,表达的抗原分子量为３５０ｋＤ．用能在真核细胞表达的重组质粒ｐＨＤ－ｇｐ３５０的ＤＮＡ,经Ｓｅｐｈａｒｏｓｅ２Ｂ柱纯化后,注射经普鲁卡因预处理的Ｂａｌｂ／Ｃ小鼠的四头肌,观察到ＥＢＶ－ＩｇＡ／ＭＡ抗体水平比ＥＢＶ－ＩｇＧ／ＭＡ低,而ＥＢＶ－ＩｇＡ／ＭＡ的持续时间比ＥＢＶ－ＩｇＧ／ＭＡ长。采用表达ＥＢＶＭＡ的质粒ＤＮＡ与ＣＨＯ细胞表达的ＭＡ蛋白免疫小鼠,均获得抗ＥＢＶＭＡ的抗体。     

光合细菌Rhodobacter sphaeroides glnBlacZ 融合子的构建与表达

亚克隆了Ｒｈｏｄｏｂａｃｔｅｒ ｓｐｈａｅｒｏｉｄｅｓ ｇｌｎＢ启动子,以ｐＭＰ２２０ 为载体构建成ｇｌｎＢｌａｃＺ融合子。将ｇｌｎＢｌａｃＺ、ｎｉｆＨｌａｃＺ、ｎｉｆＡｌａｃＺ分别导入Ｒ． ｓｐｈａｅｒｏｉｄｅｓ 谷氨酸合酶突变株ｇｌｔＢ－ 、ｇｌｔＤ－ 和野生型菌株中,分析了突变对固氮基因转录表达的影响。试验证明,在ｇｌｔＢＤ 突变株中ｎｉｆＨ 的表达受阻遏,ｎｉｆＡ 表达水平很低。这证明ｇｌｔ 基因的突变引起固氮酶结构基因和固氮正调节基因的转录被阻遏,而ｇｌｎＢ 基因的表达几乎不受影响。试验还测定了环境中结合态氮和有机酸等信号分子对ｇｌｎＢ 和ｎｉｆＨ 表达的影响,发现加入氨或谷氨酰胺后,ｎｉｆＨ 的表达受到明显的阻遏作用,ｇｌｎＢｌａｃＺ的β半乳糖苷酶活性虽下降３０ ％ 左右但不随结合态氮浓度升高而变化,仍维持在一个较高的水平。α酮戊二酸和丙酮酸对ｎｉｆＨ 的表达有部分去阻遏作用而对ｇｌｎＢ的表达无诱导作用     

紫云英根瘤菌Ra159的巨大质粒上存在有nod和nif基因的证明

在紫云英根瘤菌(Rhizobium astragali)Ra159中存在有两个分子量分别约为300Md(pRal59a)及大于300Md(pRal59b)的巨大质粒。以肺炎克氏杆菌的固氮酶结构基因nifHDK片段和苜蓿根瘤菌共同结瘤基因nod ABCD片段作探针进行的杂交试验证明了紫云英根瘤菌的大质粒pRal59b上存在有nod基因和nif基因。将这些大质粒转移到nod—nif基因缺失的苜蓿根瘤菌突变株Rm627—1,只有带pRal59b的转移接合子能在紫云英植物上形成根瘤,但这些根瘤均不能还原乙炔。     

大豆根瘤菌固氮酶的铁蛋白基因

大豆根瘤菌(Rhizobivmjaponicum)的固氮酶具有与肺炎克氏杆菌(Klebsiella Pneumoniae)和苜蓿根瘤菌(R.meliloti)二者固氮酶相同的铁蛋白基因(nif H)。铁蛋白基因的大小为12.1Kb,部分基因片段已经克隆化。将nifH的一部分克隆化,并使之在大肠杆菌(E.Coli)     

Epstein—Barr病毒BCRF1基因重组质粒的构建及其在真核细胞中的表达

应用基因重组技术,把编码ＥＢ病毒早期蛋白的ＢＣＲＦ１基因重组于真核表达载体ｐＳＧ５中,并使该基因在乳地鼠肾（ＢＨＫ）传代细胞中获得良好表达,表达率为０．５％。血清学实验证实,鼻咽癌、类风湿性关节炎病人和正常人血清中均不同程度地含有ＩｇＧ／ＢＣＲＦ１抗体,抗体阳性率分别为９２％、８６％和７７％,几何平均滴度（ＧＭＴ）分别是１：１６．３５、１：１４．７２和１：１０．１５。两组病人和正常人血清中ＩｇＡ／ＢＣＲＦ１抗体阳性率和滴度之间有较大差别,它们的阳性率分别是７４％、７１％和１２％,ＧＭＴ分别是１：１２．３２,１：１０．５６和１：２．３５。还证实,鼻咽癌和类风湿性关节炎病人血清中ＩｇＡ／ＢＣＲＦ１和ＩｇＡ／ＥＡ（早期抗原）抗体阳性率和滴度间有很好的相关性,此为首次报导。重组表达质粒ｐＳＧ５－ＢＣＲＦ１的构建和表达为进一步研究ＢＣＲＦ１基因在病毒感染和肿瘤免疫中的作用创造了条件。本文就质粒的构建和３组血清中ＩｇＡ／ＢＣＲＦ１、ＩｇＡ／ＢＣＲＦ１、ＩｇＡ／ＥＡ和ＩｇＧ／ＢＣＲＦ１抗体间的关系和有关问题进行了讨论。     

含有Epstein—Barr病毒膜抗原的重组表达质粒及其基因免疫

将Ｅｐｓｔｅｉｎ－Ｂａｒｒ（ＥＢ）病毒主要的膜抗原（ＭＡ）ＢＬＬＦ１基因片段插入ｐＨＤ１０１－３质粒的ＣＭＶ启动子下游,构建了真核表达质粒ｐＨＤ－ｇｐ３５０,并转染２９３细胞进行瞬间表达。用免疫荧光法从细胞膜检测到表达的抗原能与其单克隆抗体发生特异性结合。Ｗｅｓｔｅｍ－ｂｌｏｔ法证实,表达的抗原分子量为３５０ｋＤ。用能在真核细胞表达的重组质粒ｐＨＤ－ｇｐ３５０的ＤＮＡ,经Ｓｅｐｈａｒｏｓｅ ２Ｂ柱     

肺炎克氏杆菌固氮基因的克隆

肺炎克氏杆菌固氮基因(nif),位于组氨酸(his)和草莽酸透性酶(shiA)基因之间。用HindⅢ和EcoRl两种内切酶,重叠交叉消化pRDl质粒的片段,再将这些片段克隆成二个小的扩增质粒pCRA和pAC184。nif族的大小为18—20×10~3碱基对。     

铁钼辅因子

某些固氮生物(如棕色固氮菌)的变种,它们的固氮酶中铁蛋白有催化活性,但由于钼铁蛋白处于不活化状态,所以整个固氮酶不能显示出固氮活性,这种不能固氮的固氮酶可为从野生型固氮菌固氮酶钼铁蛋白中分离得到的物质(或因子)所活化或恢复固氮活性,此种活化因子叫钼铁辅因子。这种钼铁辅因子已从多种固氮生物中分离到,其分子量为1000～3000左右。按钼铁蛋白分子量为270,000计算,其中铝、铁、硫三种原