缘管浒苔Rubisco酶大亚基基因编码序列rbcL克隆及分析

主要对缘管浒苔光合作用第一关键酶Rubisco大亚基基因(rbcL)进行了克隆分离.首先通过PCR特异性扩增叶绿体基因编码的缘管浒苔大亚基编码序列rbcL部分基因序列(1035 bp).依据基因步移原理,首次克隆得到缘管浒苔rbcL5'上游非翻译区序列(224 bp).据推测,rbcL 5'上游非翻译区序列存在类似原核生物的启动子元件-10区(TAAAAT)和-35区(TTGAAA).此外,依据3'-RACE(cDNA末端快速扩增技术)原理,克隆得到缘管浒苔rbcL3'末端cDNA序列(579 bp).     

缘管浒苔Rubisco酶大亚基基因编码序列rbcL克隆及分析

主要对缘管浒苔光合作用第一关键酶Rubisco大亚基基因(rbcL)进行了克隆分离.首先通过PCR特异性扩增叶绿体基因编码的缘管浒苔大亚基编码序列rbcL部分基因序列(1 035 bp).依据基因步移原理,首次克隆得到缘管浒苔rbcL 5′上游非翻译区序列(224 bp).据推测,rbcL 5′上游非翻译区序列存在类似原核生物的启动子元件-10区(TAAAAT)和-35区(TTGAAA).此外,依据3′-RACE(cDNA末端快速扩增技术)原理,克隆得到缘管浒苔rbcL 3′末端cDNA序列(579 bp).     

果蝇组蛋白去乙酰化酶HDAC1和HDAC3选择性调控形态发生素靶基因转录

在真核细胞中,组蛋白的乙酰化状态对于基因转录的正常进行具有重要的调控作用。组蛋白的乙酰化修饰由组蛋白乙酰转移酶(histone acetyltransferases,HATs)执行,这种修饰是动态的、可逆的,负责去乙酰化修饰的酶是组蛋白去乙酰化酶(histone deacetylases,HDACs),推测HDACs可能通过影响组蛋白的乙酰化状态在基因的转录过程中发挥调控作用。该文以组蛋白去乙酰化酶HDAC1和HDAC3为对象,研究了它们在果蝇翅膀发育过程中对Wg(Wingless)、Hh(Hedgehog)以及Dpp(Decapentaplegic)信号通路下游靶基因转录的调控作用。结果发现,HDAC1功能缺失可导致Dpp下游靶基因Omb(optomotor-blind)和Hh下游靶基因Ptc(patched)的表达上调。Real-time quantitative PCR(RT-q PCR)结果显示,在HDAC1基因敲除的果蝇中,Ptc、Ci(cubitus interruptus)以及Omb的转录水平增加。HDAC3缺失导致Sal(spalt)的表达上调。RT-q PCR结果证实了HDAC3基因敲除果蝇的Sal转录增加,同时发现Vg(vestigial)的转录下降。而过表达HDAC1或HDAC3对下游靶基因的表达则没有影响。综上所述,该研究表明,HDAC1和HDAC3可以选择性地调控形态发生素下游靶基因的转录。     

基于核及叶绿体基因序列探讨中国绿水螅共生单细胞绿藻系统发生地位

研究对中国绿水螅共生绿藻的核18S rRNA基因全长序列及其叶绿体9个基因(atpA、chlB、chlN、petA、psaB、psbA、psbC、psbD及rbcL)片段序列进行了克隆和测序, 并基于18S rRNA基因序列及叶绿体9个基因序列的整合数据分别通过最大似然法(Maximum-likelihood)和贝叶斯分析(Bayesian inference)对中国绿水螅(Hydra sinensis)共生单细胞绿藻的系统发生地位进行了探讨。系统发生表明: (1)中国绿水螅共生绿藻属于共球藻纲(Trebouxiophyceae)小球藻目(Chlorellales), 但不属于其中的小球藻属(Chlorella); (2)来源于草履虫、水螅、地衣及银杏的共生绿藻均在共球藻纲支系, 而来源于蛙类和蝾螈的共生绿藻属于绿藻纲(Chlorophyceae)支系。无论在共球藻纲支系还是在绿藻纲支系, 不同来源的共生藻并没有排他性地聚为单系群而在系统树中与其他自由生活的绿藻混杂排列, 来自不同宿主的共生绿藻没有共同起源。     

索罗金小球藻异养转自养过程中基因表达的全局调控

为提高异养条件下索罗金小球藻(Chlorella sorokiniana)蛋白质含量,扩大该藻株在食品和饲料领域的应用,研究发现当异养条件下培养的C. sorokiniana GT-1细胞转入光自养培养条件后,蛋白质含量显著提高。通过转录组学分析揭示了C. sorokiniana GT-1在异养转自养过程中基因表达发生全局变化,其中糖酵解途径与磷酸戊糖途径上调,氮转运和同化途径中的关键酶的编码基因明显上调,且谷氨酸族氨基酸和丙酮酸族氨基酸的生物合成途径的多个酶在转录水平上显著增强。研究还发现在异养条件下藻细胞仍然可以表达部分光合作用蛋白的编码基因,当转入光自养条件后24h内绝大多数光合作用相关蛋白编码基因的转录被激活。结果表明在异养转自养条件过程中蛋白质含量的升高与氮的吸收及利用增加、还原能合成的增强、部分氨基酸的合成上调及光合作用蛋白质的大量合成有关。研究为后续如何通过培养条件优化或代谢工程改造提高C. sorokiniana GT-1产蛋白质的能力提出了新的思路。     

金黄色葡萄球菌基因表达的DNA扣除法

[目的]金黄色葡萄球菌作为一种分布广泛的致病微生物和研究革兰氏阳性菌遗传背景的模式菌株,利用real-time RT PCR对相关毒素及调控基因进行表达定量分析,在生物、医学、食品检测等领域具有较大研究价值.[方法]对制备好的反转录(RT,含有cDNA和DNA)和非反转录(RTˉ,仅含DNA)样品进行Real-time PCR检测,根据经典(1 E)ˉ△△Ct相对定量算法并结合PCR效率公式建立一种基因表达相对定量分析的DNA扣除法,将得到的Ct值转换为各样品含量,从RT样品中扣除RTˉ样品的量,无需DNaseⅠ酶解处理就可以去除DNA的影响,RTˉ样品的检测结果还可同时作为稳定的DNA内参.[结果]采用以上方法分析金黄色葡萄球菌肠毒素A基因(sea)、16S rRNA和RNA Ⅲ的表达情况,在含有葡萄糖的NB培养基中sea的相对转录水平随着葡萄糖浓度的增大而升高,RNAⅢ的相对转录水平随葡萄糖浓度的变化而产生小幅度的波动,16S rRNA在菌体生长初期时的表达量较为稳定;与绝对定量法比较,结果差异较小(均小于15%),且差异不显著(p＞0.05).[结论]这种基于DNA扣除法的Real-time RT PCR相对定量方法可以有效的对金黄色葡萄球菌的基因表达进行分析.     

青枯菌诱导的花生基因表达谱SSH分析

以抗青枯病花生种质‘J4’和‘中花6号’、感青枯病花生品种‘中花12号’为材料,用强产青枯菌毒菌株(Ralstonia solanacearum)对其根系分别接种,采用抑制差减杂交(SSH)技术检测花生根系应答侵染的基因表达谱变化,并对文库中差异基因进行Real-time PCR分析。结果表明:经菌液PCR检测对挑选出的1 036阳性克隆片段进行测序及片段整合分析,获得162条花生基因,有功能注释的基因58条,其中44条基因参与了细胞结构(6%)、信号转导(12%)、抗病防御(5%)、转录调控(12%)等生理过程。用Real-time PCR技术对7个基因在‘中花6号’和‘中花12号’中的表达模式分析结果表明,6个基因在青枯菌侵染早期在抗病材料‘中花6号’中呈上调表达,可能与青枯病抗性直接相关。     

大鼠C6胶质瘤细胞中gdnf基因启动子Ⅰ区组蛋白高乙酰化可能参与了其高转录调控过程

目的:探讨大鼠C6胶质瘤细胞中gdnf基因高转录与其启动子Ⅰ区组蛋白乙酰化的关系。方法:应用Real-time PCR和ChIP-PCR技术分别检测了大鼠正常星形胶质细胞和C6胶质瘤细胞中gdnf基因mRNA的表达水平以及其启动子Ⅰ区组蛋白H3K9的乙酰化程度;利用Real-time PCR技术,检测了不同浓度的组蛋白乙酰基转移酶抑制剂姜黄素(Curcumin)或去乙酰化酶抑制剂曲古抑菌素A(TSA)处理对C6胶质瘤细胞中gdnf基因mRNA表达的影响。结果:较之正常星形胶质细胞,C6胶质瘤细胞中gdnf基因mRNA的表达量极显著增高(P0.01),并且其启动子Ⅰ区H3K9的乙酰化水平也显著升高(P0.05)。C6胶质瘤细胞经Curcumin处理24 h后,gdnf基因mRNA的表达量随药物浓度的升高而降低,且100μmol/L作用浓度时其表达量下降了74.17%(P0.001);相反,TSA处理后gdnf基因mRNA的表达量呈上升趋势,且200nmol/L组其表达量约上升145.35%(P0.05)。结论:在大鼠C6胶质瘤细胞中gdnf基因启动子Ⅰ区H3K9发生了高乙酰化修饰,这种修饰可能是其高转录的原因。     

药用植物灯盏花rbcL基因的克隆、生物信息学及适应性进化分析(英文)

目的:克隆药用植物灯盏花叶绿体rbcL基因,该基因编码二磷酸核酮糖羧化酶大亚基,并对该基因序列、蛋白质特性和适应性进化进行分析。方法:根据相关文献设计引物,利用PCR方法扩增并克隆完整rbcL基因序列,对rbcL蛋白进行结构建模和评价。结果:灯盏花rbcL基因长度为1 458bp,编码485氨基酸(GenBank登录号为KF482865)。通过与GenBank库中Erigeron tenuis氨基酸序列比较相似性超过95%。RbcL蛋白二级结构含有21个α-helices、7个β-sheets和一些卷曲。通过适应性进化分析在rbcL蛋白上有3个氨基酸正选择位点(76 E、131 Q和422 E)。结论:灯盏花rbcL基因的完整克隆有助于更深的研究灯盏花对特殊生境的适应,rbcL蛋白大亚基正选择位点的空间结构对于维持核酮糖结构具有重要的作用。     

进化与未进化小球藻响应苯酚的转录组学分析

苯酚是工业废水中典型的环境污染物。小球藻(Chlorella sp.)由于其生长快、抗逆性强,可以有效利用废水中的酚类化合物,是最有潜力的含酚废水处理藻株。但是高浓度苯酚产生的氧化压力会造成小球藻细胞的氧化损伤。通过实验室适应性进化已经得到了可以耐受500mg/L苯酚的小球藻藻株(L5)。通过无参比较转录组学数据,在基因组尺度上考察了原始小球藻(L3)和进化后小球藻对高浓度苯酚的响应差异。无参比较转录组学结果表明,进化后小球藻能够耐受并降解高浓度苯酚是多个代谢途径整体调控的结果。相比于原始小球藻,进化后小球藻在500mg/L苯酚浓度下对苯酚氧化胁迫的响应增强,主要体现在细胞信号转导、ABC转运蛋白、热休克蛋白、氮代谢和三羧酸循环(TCA)等相关的转录水平明显上调。进化后小球藻通过这些响应降低高浓度苯酚产生的氧化压力。     

寡核苷酸芯片法、实时PCR 和测序法进行乙肝病毒 基因分型的比较

目的:比较寡核苷酸芯片法、实时荧光PCR和测序法在对慢性乙肝患者病毒基因分型的比较和方法学评价。方法:对126例不同基因型的慢性乙肝患者的血清样本分别用寡核苷酸芯片法、实时荧光PCR法和测序法进行基因分型,并评价各种方法的临床表现、所需时间和检测成本。结果:寡核苷酸芯片法、实时荧光PCR分别能检测到1%和0.1%比例的基因型。在126例慢性乙肝患者的临床样本中,寡核苷酸芯片法、实时荧光PCR和测序法分别检测出41(33%)、41(33%)和45(36%)例为B型,76(60%)、76(60%)、81(64%)例为C型。寡核苷酸芯片法、实时荧光PCR均检出9例B、C混合基因型。在三种检测方法中实时荧光PCR是最快速和廉价的。结论:寡核苷酸芯片法、实时荧光PCR能检出B、C混合基因型,而测序法只能检测出样本的主导基因型。     

应用real-timePCR法快速定量人类粪便中双歧杆菌的研究

目的建立快速、准确从粪便标本中定量双歧杆菌的RT—PCR技术。方法传统培养定量法,普通PCR定量法,real—timePCR比较测量。结果（I）粪便标本前处理采取简单的离心和清洗、稀释步骤能去除粪便标本中的抑制物,实现不提取DNA直接进行PCR、real—time定量粪便中双歧杆菌。（2）本实验建立的PCR方法直接半定量粪便双歧杆菌技术在双歧杆菌值介于10^3～10^7CFU／ml时具有较好的分辨率,粪便标本普通PCR得理论菌数与培养得菌数值之间差异无显著性（P〉0．05）;real-timePCR直接定量双歧杆菌技术在双歧杆菌值介于10^1-10^7CFU／ml时具有较好的分辨率,粪便标本RT—PCR得理论菌数与培养得菌数值之间差异无显著性（P〉0．05）。结论利用PCR、real—timePCR直接半定量和定量粪便中的双歧杆菌可行。     

Multiplex real-time PCR detection of P. falciparum, P. vivax and P. malariae in human blood samples

Two duplex real-time PCR assays were developed to diagnose three human parasites: Plasmodium falciparum, Plasmodium vivax and Plasmodium malariae. TaqMan duplex real-time PCR was evaluated in 263 blood samples of suspected malaria patients by comparing results against those obtained with microscopy and nested PCR. Compared with nested PCR, duplex real-time PCR assays showed 100% sensitivity and specificity. Duplex real-time PCR detected all mixtures of P. falciparum and P. vivax DNA, except at threshold detection limits for both parasites in which P. vivax was not amplified. Threshold detection limits of real-time PCR were 3.1, 0.3 and 0.8 parasites per microlitre of blood for P. falciparum, P. vivax and P. malariae, respectively. Duplex real-time PCR allows the detection of malarial cases, including mixed species infection, it simplifies analysis and reduces cost. Thus, this protocol may prove invaluable for use in the diagnosis of human infection, trial treatments and epidemiologic studies in which high-throughput analyses are often required.     

A rapid and quantitative method for the detection of Leptospira species in human leptospirosis

Prompt laboratory diagnosis of leptospirosis infection facilitates patient management and initiation of therapy. A cost effective real-time PCR assay using SYBR Green I was developed for detection of pathogenic leptospires in serum specimens. Specific PCR products were obtained only with DNA of pathogenic Leptospira genomospecies. LightCycler PCR ability to distinguish between species was possible using melting curves, providing an approach for identification with a specific Tm assigned to a single species or set of species. Assay sensitivity was approximately 50 leptospires/ml, corresponding to one to two genome copies in a PCR mixture. Fifty-one patients who had clinical symptoms consistent with leptospirosis were tested both with a previously described rrs amplification and our real-time assay. Our LFB1 real-time assay confirmed the diagnosis for 25 patients (49%, 25/51) and revealed an estimated density of 8.0x10(1)-3.9x10(4) leptospires/ml of blood. The total assay time for 12 clinical samples from sample to data analysis was less than 3 h. These data illustrate the potential of our LFB1 real-time assay for the rapid detection of leptospires in serum samples and their subsequent quantification in a single run.     

Quantification of Pseudomonas fluorescens strains F113, CHA0 and Pf153 in the rhizosphere of maize by strain-specific real-time PCR unaffected by the variability of DNA extraction efficiency

Pseudomonas fluorescens strains F113 and CHA0 are well-known plant growth-promoting rhizobacteria (PGPR) often used as model strains in biocontrol experiments. To monitor their persistence in large scale field experiments, culture-independent methods are needed. In this study, a strain-specific real-time PCR quantification tool was developed based on sequence-characterized amplified regions (SCAR) for P. fluorescens strains F113, CHA0 and Pf153. Differences in DNA extraction efficiencies from rhizosphere samples were circumvented using plasmid APA9 as internal standard to normalize C_T values after real-time amplification. The detection limits of the real-time PCR assays for all three strains were approximately 10 cells for genomic DNA and 10⁴ cells/g rhizosphere for maize samples grown in different natural soils. Population sizes of the three strains in the rhizosphere of maize measured by the new real-time PCR approaches were similar to those measured by most probable number (MPN)-PCR. A persistence study of the three strains indicated that the strains persisted differently over a period of 5 weeks. In conclusion the newly developed real-time PCR approach is a fast and resource efficient method for monitoring individual biocontrol strains in natural soil, which makes it an apt quantification tool for future large-scale field experiments.     

Comparison of the SYBR Green and the hybridization probe format for real-time PCR detection of HHV-6

A comparative study was conducted of a novel real-time quantitative PCR test (LightCycler System) with FastStart DNA Master(PLUS) SYBR Green I dye to detect DNA of human herpes virus 6 (HHV-6). Results were compared with those of a real-time quantitative PCR with hybridization probe (HP) formats using the fluorescence resonance energy transfer method, and with those of a single qualitative PCR test. The detection limit of the test with SYBR Green I dye was 20 copies of the virus, similar to that of the other two tests. The reproducibility was satisfactory. The new test has the same advantages as real-time PCR with HP formats and offers a greater versatility at lower cost.     

实时荧光定量PCR法检测转基因小鼠拷贝数

目的利用实时荧光定量PCR法鉴定转基因小鼠外源基因插入拷贝数。方法以TG-CARK转基因首见鼠为研究对象,选取小鼠的高度保守基因Fabpi为内参,利用绝对定量的实时荧光PCR法鉴定转基因小鼠拷贝数,并与传统的Southern blot方法的定量结果进行比较。结果实时定量PCR鉴定的转基因拷贝数与Southernblot法完全一致,三只TG-CARK首见小鼠的拷贝数分别为1,7,45。结论实时定量PCR技术具有高准确性、高稳定性、高通量和低成本的优点,是比传统杂交技术更好的鉴定小鼠转基因拷贝数的方法。     

转基因烟草荧光定量检测方法研究

依据实时定量PCR原理,参照35S启动子、NOS终止子、GUS基因和NPTII基因序列设计TaqMan引物和荧光标记探针。采用美国MJ公司OpticonTM2荧光定量PCR检测系统对烤后烟叶进行转基因定量检测技术研究,从中筛选出扩增效率高,灵敏度好的PCR引物和探针序列,同时通过对扩增体系,扩增条件的梯度实验,优化出荧光定量检测的最佳反应体系和反应条件,从而建立了转基因烟草定量检测方法。该方法经验证其检测灵敏度达到0.05％。在2003年6月参加CORESTA(国际烟草科研与合作中心)组织的国际烟草转基因定量检测合作试验中,该优化转基因烟草定量检测技术获得了较好成绩,对盲检样品检测结果评价(Z-score)列国际12家实验室之首,证明此法灵敏度高、稳定性好。     

实时荧光定量PCR在固氮酶基因检测中的应用

实时荧光定量PCR是近年发展起来的一种新的实时定量检测特定核酸技术,它是核酸探针技术、荧光共振能量传递技术和PCR技术的有机结合。与常规PCR相比,它具有特异性更强、能有效解决PCR污染问题、自动化程度高等特点,扩大了PCR的应用范围。概述实时荧光定量PCR技术在固氮酶(nifH)基因检测中的应用与研究进展,并探讨该技术的发展和应用前景。     

荧光定量PCR法定量白酒固态发酵过程中产土味素的链霉菌

【目的】荧光定量PCR法具有特异性高、灵敏度高等优点,在定量复杂环境中微生物数量方面得到广泛应用。本文采用荧光定量PCR方法对固态白酒发酵过程产土味素链霉菌进行定量分析并验证其准确性。【方法】通过优化大曲和酒醅中微生物基因组提取方法,并建立相应的大曲和酒醅两种基质条件下的荧光定量PCR标准曲线,并对方法的精度和准确度进行验证分析。采用荧光定量PCR方法对大曲和酒醅中产土味素链霉菌进行定量分析。【结果】结果表明大曲中产土味素链霉菌数量在105数量级,并且清茬曲中此类链霉菌数量最高。酒醅发酵起始阶段产土味素链霉菌数量在104数量级,而后随着发酵的不断进行,酒醅中此类链霉菌数量有所减少。【结论】荧光定量PCR方法能够对白酒固态发酵过程中产土味素链霉菌准确进行定量分析,对采用此方法定量其他微生物具有借鉴意义。