不同来源的尿卟啉原Ⅲ转甲基酶在脱氮假单胞菌中的表达及其对生产维生素B_(12)的影响

S-腺苷-L-甲硫氨酸依赖型尿卟啉原Ⅲ转甲基酶(S-adenosy-L-methionine uroprophyrinogen Ⅲ methyltransferase,SUMT)催化尿卟啉原Ⅲ(uroprophyrinogen Ⅲ,urogen Ⅲ)中心碳原子C-2和C-7甲基化生成前咕啉-2,是维生素B_(12)生物合成途径中的一步关键酶。本文分别克隆了荚膜红细菌来源的RCcob A1,RCcob A2和脱氮假单胞菌来源的PDcob A,并在VB_(12)生产菌株脱氮假单胞菌中过表达和发酵。通过对三株重组菌维生素B_(12)发酵结果分析可知,SUMT(PDcob A),SUMT1(RCcob A1)和SUMT2(RCcob A2)的表达有利于维生素B_(12)产量的提高,与对照菌株相比分别提高了16.48%,10.2%和31.86%。根据摇瓶发酵的结果在5 L发酵罐上进行了放大实验,p BBR122-PblaRCcob A2的产量为144.5 mg/L,相比对照菌p BBR122-Pbla(111.3 mg/L)产量提高了29.83%左右。结论:SUMT的表达可以在一定程度上解除维生素B_(12)合成途径中的瓶颈,提高维生素B_(12)产量。     

增大罐压提高脱氮假单胞菌发酵生产维生素B12的产量

【目的】提高发酵罐的罐压,增加维生素B12的产率。【方法】利用常规代谢通量分析(MFA)方法,对脱氮假单胞菌生产维生素B12的发酵过程进行研究。【结果】发现随着VB12合成速率的加快,磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)羧化生成草酰乙酸(OAA)的通量明显加大,以满足维生素B12合成对前体的需求。根据该分析结果,对发酵工艺进行了改进,即在脱氮假单胞菌进入合成维生素B12阶段时,提高发酵罐的罐压,增加发酵液中二氧化碳的溶解度,从而强化了羧化回补途径。维生素B12的产率明显增加,发酵160 h的产物浓度为176 mg/L,比对照批次终浓度147 mg/L高出了19.7%。【结论】通过增大罐压提高了脱氮假单胞菌进入合成维生素B12的产量。     

脱氮假单胞菌生产维生素B12过程中粪卟啉Ⅲ的测定及发酵调控

脱氮假单胞菌发酵生产维生素B₁₂过程中,副产物粪卟啉Ⅲ的积累对产物的代谢合成和分离提取有很大的影响。建立了发酵液中粪卟啉Ⅲ的HPLC快速测定方法,发酵液处理后直接进样测定,检测线性范围为12~275 μg/ml,重复性好。研究了不同供氧水平、二氧化碳浓度和pH值对发酵过程中维生素B₁₂和粪卟啉Ⅲ代谢合成的影响,并在120吨发酵罐中进行了发酵过程优化控制。结果表明:在发酵过程产物的合成期控制适当的供氧水平、控制二氧化碳浓度在8.6±0.8%、维持pH值在7.0±0.12能明显抑制卟啉Ⅲ的生物合成,同时使维生素B₁₂产量提高15%。     

透明颤菌vgb基因在产核黄素B.subtilis中的整合表达研究

目的:将透明颤菌血红蛋白vgb基因应用于核黄素的工业化生产。方法:以枯草芽孢杆菌整合载体pAmyE构建了vgb基因的整合表达载体pAudV,采用化学转化法将vgb基因整合到枯草芽孢杆菌GJ08的染色体上,并通过发酵摇瓶实验检测核黄素的产量。结果:得到产核黄素枯草芽孢杆菌GJ09,摇瓶试验结果表明,在限氧条件下核黄素的产量分别提高了5.23%和3.42%。结论:透明颤菌血红蛋白vgb基因能够促进核黄素产量的提高,可以应用于核黄素的工业化生产中。     

嗜麦芽假单胞菌酪氨酸酶基因在类产碱假单胞菌中的转移与表达

类产碱假单胞菌 (Pseudomonaspseudoalcaligenes)是从盐城市农村粪池中采集的自然病死蝇蛆体内分离的具有显著杀蛆作用的细菌 ,野外使用易受阳光中紫外线的影响而失活。黑色素具有很强的抗辐射作用。将构建的含有嗜麦芽假单胞菌酪氨酸酶基因的质粒pWSY导入类产碱假单胞菌体内 ,使后者获得了稳定产生黑色素的能力。Southern杂交实验证实酪氨酸酶基因来源于嗜麦芽假单胞菌。SDS PAGE电泳显示该重组子体内额外表达了一分子量约为 1 8kD的蛋白 ,该蛋白很可能就是重组子表达的酪氨酸酶。经测定 ,重组子抗辐射作用明显增强 ,有效杀蛆时间显著延长 ,对畜、禽安全     

铜绿假单胞菌对碳青霉烯类抗生素耐药相关基因的筛选

为了在基因组水平筛选获得铜绿假单胞菌PAO1对碳青霉烯类抗生素耐药相关基因,本研究通过构建PAO1转座突变体文库、筛选对亚胺培南、美罗培南和比亚培南耐药及敏感突变株;通过随机PCR、核苷酸测序及序列比对的手段,确定了突变体中转座子的插入位点及其破坏的基因,获得了48个PAO1中对碳青霉烯类抗生素耐药和敏感相关的基因,其中27个基因突变后表现为耐药性增强,21个基因突变后表现为药物敏感性增强.本实验筛选获得的48个基因中有5个与Alvarez-Ortega和Dotsch等人筛选的基因重复.通过对PA0011,PA0667及PA3901进行基因敲除及遗传互补,进一步确证这3个基因均与PAO1对碳青霉烯类的耐药性相关.本次筛选发现了38个新的与碳青霉烯类耐药相关的基因,其中包括13个class4类基因.对这些新基因的进一步研究,不仅有利于全面了解铜绿假单胞菌的耐药机制及其调控网络,而且有利于药物作用靶点的发现,为有效治疗铜绿假单胞菌的感染提供新思路.     

脱氮除磷假单胞菌的筛选及定量检测

【目的】筛选具有较强脱氮除磷能力的细菌,建立结合S1酶保护分析的分子探针技术,以分析该菌在发酵过程中的数量变化情况。【方法】采用缺磷培养基厌氧培养、富磷培养基好氧培养和硝酸盐还原产气实验进行脱氮除磷菌筛选。通过16S rRNA基因序列分析及同源性比对,结合菌株的生理生化鉴定试验,鉴定筛选株。设计相应的16S rRNA探针组,建立结合S1酶保护分析的分子探针技术。【结果】筛选的菌株被鉴定为假单胞菌Pseudomonas sp.,命名为LY10。菌株LY10在富磷培养基中好氧培养24 h,总磷去除率达90.01%。在反硝化聚磷培养基中培养48 h,总氮和总磷去除率分别为84.71%和89.37%。针对假单胞菌16S rRNA基因序列设计了一组用于结合S1酶保护分析的分子探针Probe-P.sp,该探针具有很高的甄别灵敏度,能够将LY10与丛毛单胞属(Commonas)等5种细菌区分开;分子探针定量分析假单胞菌LY10,其细胞量与吸光值呈线性关系,检测的线性范围为103~106 cells/mL,线性方程为:y=-0.967 87+0.372 99x(R2=0.996 7,n=5)。【结论】新筛的假单胞菌LY10的脱氮除磷能力较强,具有生物脱氮除磷的工业化应用潜质。所建立的结合S1酶保护分析的分子探针技术的特异性和灵敏度良好,有望应用于混菌体系中的假单胞菌的定性定量分析。     

荧光假单胞菌抗生性代谢产物合成相关基因的研究现状

荧光假单胞菌(Pseudomonas fluorescens)是一种重要的植物根际促生菌,它能够产生藤黄绿脓菌素、2,4-二乙酰基藤黄酚、硝吡咯菌素、吩嗪-1-羧酸等抗生性次级代谢产物,可抑制多种病原物,在农作物土传病害的生物防治研究中具有重要意义.总结了荧光假单胞菌中已确立的抗生性次级代谢产物的合成机制,重点阐述了相关基因的结构、功能,以及利用生物工程技术对荧光假单胞菌进行遗传操作的最新进展,同时对荧光假单胞菌在生物防治中的应用和其作为生防菌剂的前景进行了展望.     

双价杀虫蛋白基因在荧光假单胞菌中的表达及增效

利用广宿主质粒载体pJMS6αlac将苏云金芽胞杆菌(Bacillus thuringiensis)杀虫晶体蛋白基因cry1Ac和cry2Aa基因分别及一起进行克隆,将重组质粒导入能在多种作物上定殖、对植物病菌有良好抑菌和防治作用的荧光假单胞菌(Pseudomonas fluorescens)P303菌株,分别得到工程菌株IPP101、IPP201和IPP202。PCRRFLP和Southern blot检测均证明目的基因已经导入了工程菌。SDSPAGE电泳显示工程菌中存在明显的Cry1Ac蛋白带;透射电镜观察发现含cry1Ac基因的两个菌株IPP101和IPP202中杀虫蛋白形成了典型的菱形晶体和蛋白包含体,而在野生P303菌株中均无这些结构。这些结果说明,工程菌中cry1Ac基因得到了很好表达。室内杀虫试验表明：工程菌对棉铃虫初孵幼虫的致死中浓度(LC50),只含cry1Ac的IPP101为000812mL/g饲料,只含cry2Aa的IPP201为002604mL/g饲料,含双基因的IPP202为000186mL/g饲料;HD73为000170mL/g饲料。cry1Ac和cry2Aa双基因表达产物具有显著增效作用,共毒系数达3328。     

苏云金芽孢杆菌cry1基因在荧光假单胞菌Pfx-18中的表达特性

用DIG标记的cry1Aa基因EcoRI-F片段的RNA探针,对筛选的鳞翅目高毒力菌株的质粒进行Southern分析,将cry基因定位在39．3MD质粒上。该质粒经HindⅢ酶解,用同样探针进行杂交,呈现6．5kb和7．1kb两条阳性带,其中7．1kb片段的杂交强度明显高于6．5kb片段。将7．1kb片段与多寄主质粒pSUP106连接,转化荧光假单胞菌Pfx－18,获得克隆子LZP-1。克隆基因用PCR鉴定,显示典型的cry1Ab谱带。经SDS-PAGE分析,克隆株表达66kD杀虫晶体蛋白和一些小分子多肽。其发酵液稀释1000倍对三龄小菜蛾幼虫的致死率为33％。     

一种费氏丙酸杆菌细胞离位转化生产维生素B_(12)的方法

为建立费氏丙酸杆菌的半连续耦合发酵工艺,克服DMB对维生素B_(12)连续发酵的不利影响,考察了费氏丙酸杆菌菌体细胞离位转化合成维生素B_(12)的可行性,优化了其离位转化工艺,确定了最佳的转化时机、转化体系及DMB添加方式,具体如下:当发酵进行至84 h时,将发酵液离心,收集菌体,然后用离心上清液重悬菌体,配成5倍浓度的菌液,加入终浓度为4.5 mg/L的DMB,于30℃条件下转化48 h,维生素B_(12)的产量达到108.06 mg/L,转化效率为2.26 mg/(Lh)。     

The Role of Vitamin B12 Binding In the Uptake of the Vitamin By Euglena Gracilis

The uptake of [⁵⁷Co]B₁₃ (cyanocobalamin) by Euglena gracilis strain Z (ATCC 12716) occurred in 2 distinct phases-an initial rapid phase followed by a slower secondary phase. This secondary phase appeared after the saturation of the binding sites involved in the initial rapid phase and was energy-dependent and completely inhibited by 2,4-dinitrophenot, KCN and sodium azide. the subcellular localization of labeled cyanocobalamin taken up by the cell was mostly contained in the chloroplast fraction. the time course and the saturation kinetics of B₁₂ uptake by purified chloroplast fraction indicated that this fraction and the intact cell had a similar affinity for the vitamin B₁₂. This suggested that the chloroplasts contained the binding sites for vitamin ₁₂ and might regulate the uptake process in the intact cell. the kinetic properties of the overall ₁₂ uptake mechanism suggested that the initial phase represent the binding of vitamin ₁₂ to the available sites on the chloroplast. the secondary phase may represent the de novo synthesis of new binding sites.     

Lipid Composition of the Brain in the Vitamin B12-Deficient Fruit Bat (Rousettus aegyptiacus) with Neurological Impairment

Abstract: The Egyptian fruit bat Rousettus aegyptiacus develops severe vitamin B₁₂ deficiency when fed a diet of fresh peeled fruit and water. In a group of bats fed this diet, B₁₂ concentrations in the serum and brain were low, and neurological impairment, evidenced by deficient or absent hindlimb groping or grasping ability and climbing difficulties, was manifest. Control bats fed the identical diet supplemented with B₁₂ showed no such changes. Fatty acid analysis of whole brain homogenates showed a higher level of 20:4 in the deficient group. Phosphatidylcholine showed a marginally higher percentage of 18:3. The total percentage of branched chain fatty acids of phos-phatidylethanolamine was four times higher in deficient brains, comprising 2% of the total. Sphingomyelin showed a slightly higher percentage of 15:0, and a significantly lower percentage of long chain fatty acids C-24 and longer ( p < 0.01). The compositions of nonhydroxy fatty acids in cerebroside were unchanged. Examination of phospholipids showed that 8.9 ± 0.4% of total phosphorus was present as sphingomyelin in deficient bats, compared with 11.9 ± 1.2% in control animals (p < 0.05). There were no statistically significant differences in the concentrations of total brain lipid, protein, phospholipid, glycosphingolipid, cholesterol and plasmalogen between B₁₂-deficient and control bats.     

Actinobacillus succinogenes抗氟乙酸突变株的选育及其代谢流量分析

琥珀酸是一种用于合成树脂、可降解塑料及许多化学中间体的重要绿色化工原料。为了提高琥珀酸的发酵产率, 基于Actinobacillus succinogenes的代谢流量分布情况对其育种机制进行了研究。以Actinobacillus succinogenes CGMCC1593为原始菌株进行NTG诱变, 挑选在含有50~100 mmol/L氟乙酸平板生长较快的菌落, 经过初筛和复筛, 发现SF-9菌株产生更多琥珀酸且积累乙酸较少。以50 g/L的葡萄糖为碳源, 在5 L发酵罐上进行分批发酵, 该菌株发酵32 h时琥珀酸产量(34.8 g/L)提高了23.4%, 琥珀酸/乙酸比率为9:1, 副产物乙酸量比原始菌株降低了约50%。代谢流量分析(MFA)结果表明, PEP是影响琥珀酸合成的关键节点, PYR是影响乙酸等杂酸生成比例的关键节点, 并且这两个节点均非刚性节点。通过氟乙酸抗性诱变, 成功地筛选出了流向乙酸、甲酸和乳酸等杂酸的流量相对减少, 而流向琥珀酸的流量明显增强的突变菌株SF-9。     

Actinobacillus succinogenes抗氟乙酸突变株的选育及其代谢流量分析

琥珀酸是一种用于合成树脂、可降解塑料及许多化学中间体的重要绿色化工原料。为了提高琥珀酸的发酵产率, 基于Actinobacillus succinogenes的代谢流量分布情况对其育种机制进行了研究。以Actinobacillus succinogenes CGMCC1593为原始菌株进行NTG诱变, 挑选在含有50~100 mmol/L氟乙酸平板生长较快的菌落, 经过初筛和复筛, 发现SF-9菌株产生更多琥珀酸且积累乙酸较少。以50 g/L的葡萄糖为碳源, 在5 L发酵罐上进行分批发酵, 该菌株发酵32 h时琥珀酸产量(34.8 g/L)提高了23.4%, 琥珀酸/乙酸比率为9:1, 副产物乙酸量比原始菌株降低了约50%。代谢流量分析(MFA)结果表明, PEP是影响琥珀酸合成的关键节点, PYR是影响乙酸等杂酸生成比例的关键节点, 并且这两个节点均非刚性节点。通过氟乙酸抗性诱变, 成功地筛选出了流向乙酸、甲酸和乳酸等杂酸的流量相对减少, 而流向琥珀酸的流量明显增强的突变菌株SF-9。     

Cloning and Sequence Analysis of the Gene (alyII) Coding for an Alginate Lyase of Pseudomonas sp. OS-ALG-9

Pseudomonas sp. OS-ALG-9 produces several kinds of alginate-degrading enzymes both intra- and extracellularly. As a second alginate lyase of this bacterium, the gene encoding alyII has been cloned in Escherichia coli JM109 by shotgun techniques and then sequenced. The alyII gene has an open reading frame of 2141 bp encoding 713 amino acid residues with a calculated molecular mass of 79,803 Da. The deduced amino acid sequence did not show any extensive similarity with those of other known alginate lyases, however, hydrophobic cluster analysis showed that alyII belonged to class 3 of alginate lyases. The alginate lyase from E. coli harboring the alyII gene showed a single active band, which coincided with one of four major alginate lyases from the crude cell extracts of Pseudomonas sp. OS-ALG-9 on a zymogram.     

西瓜防御素基因ClPDF2.1的克隆及表达分析

该研究从西瓜中克隆了西瓜防御素基因ClPDF2.1(GenBank登录号为KC481267)。序列分析结果表明,ClPDF2.1基因开放阅读框为225bp,编码75个氨基酸,预测蛋白质分子质量为8.237kD,等电点为9.375。蛋白质结构分析表明,ClPDF2.1蛋白含有防御素特有的8个半胱氨酸结构域。进化分析显示,ClPDF2.1与拟南芥PDF2归为一类,与五彩椒的亲缘关系最近(59%)。荧光定量PCR分析表明,ClPDF2.1在西瓜根、茎、叶器官中都有表达,叶中表达量高于根,茎中表达量最低。ClPDF2.1基因的表达也受到外源植物激素水杨酸、茉莉酸甲酯、乙烯利和西瓜枯萎病菌的诱导上调,表明ClPDF2.1基因通过信号传导途径参与对西瓜枯萎病菌株的防御反应。西瓜防御素基因的克隆及表达分析为其功能鉴定奠定了基础。     

赖氨酸维B12合剂联合西沙比利对功能性消化不良腹痛患儿肠道菌群及胃肠功能的影响

探讨赖氨酸维B₁₂合剂联合西沙比利对功能性消化不良（FD）腹痛患儿肠道菌群及胃肠功能的影响,以期为临床提供参考。

选取2022年5月至2023年6月于本院收治的90例FD伴腹痛患儿,采用简单随机分组将患儿分为单一组（n=45）和联合组（n=45）,单一组患儿采用西沙比利治疗,联合组患儿采用赖氨酸维B₁₂合剂联合西沙比利治疗。比较两组患儿的疗效,治疗前后患儿的肠道菌群、胃肠功能和疼痛程度,记录两组患儿治疗期间的不良反应发生情况。

联合组患儿治疗的有效率为95.56%,单一组为82.22%,差异有统计学意义（χ²=4.050,P＜0.05）。治疗后,联合组患儿的乳杆菌和双歧杆菌数量较单一组高,大肠埃希菌数量较单一组低,差异均有统计学意义（t=11.065,17.829,7.985,均P＜0.05）。治疗后,联合组患儿的粪便性质分级量表评分较单一组高,克利夫兰便秘评分量表和视觉模拟评分量表评分较单一组低,差异均有统计学意义（t=4.395,4.414,10.302,均P＜0.05）。治疗后,联合组患儿的胃动素和胃泌素水平较单一组高,生长抑素水平较单一组低,差异均有统计学意义（t=6.102,10.743,10.908,均P＜0.05）。联合组患儿的不良反应发生率为6.67%,单一组为13.33%,差异无统计学意义（χ²=0.485,P＞0.05）。

赖氨酸维B₁₂合剂联合西沙比利治疗FD伴腹痛患儿具有较好的临床疗效且无明显不良反应,可以缓解腹痛,改善肠道菌群和胃肠功能。

     

Vitamin B12-induced alterations in activities of α-glycerophosphate dehydrogenase and malic enzyme in brain of singi fish, Heteropneustes fossilis (Bloch)

Different doses of vitamin B₁₂ (0.25, 0.5, 1, 2 and 4 μg/g, injected intraperitoneally for three consecutive days) altered the activities of mitochondrial-α-glycerophosphate dehydrogenase (α-GPD) and NADP-dependent cytosolic malic enzyme (ME) in the brain of singi fish. The α-GPD activity increased at doses of 0.5, 1, 2 and 4 μg/g vitamin B₁₂. A dose of 0.5 μg/g vitamin B₁₂ induced less activity than higher doses. ME activity increased with 1, 2 and 4 μg/g of vitamin B₁₂/g. The mitochondrial and cytosolic protein content remained unchanged after vitamin B₁₂ administration. Cycloheximide treatment inhibited the vitamin B₁₂-induced increase in α-GPD and ME activity. Thus, vitamin B₁₂ is involved in the induction of some enzymes in fish brain.     

向日葵E3泛素连接酶基因克隆及表达分析

该研究从向日葵中克隆了E3泛素连接酶基因HERC2,并进行了生物信息学分析和不同胁迫条件的表达分析。序列分析表明,HERC2(登录号为KT832066)序列的CDS为1 608bp,编码535个氨基酸,预测其分子量131kD,等电点为5.03。HERC2编码的蛋白质为疏水性蛋白质,且为细胞质蛋白;亚细胞定位预测分析表明,向日葵HERC2可能定位在高尔基体中;该蛋白质有5个RCC1保守结构域。向日葵HERC2与已报道的其他植物同源蛋白有相似的保守区域,与醉蝶花亲缘关系最近,而与大豆和野生大豆的亲缘关系最远。与HERC2cDNA对应的gDNA(登录号为KT832067)的ORF长度为3 409bp,与cDNA编码序列比对结果表明,该gDNA由5个外显子和4个内含子组成。实时荧光定量PCR分析表明,向日葵HERC2基因表达受非生物胁迫调节,在不同器官及不同非生物胁迫下存在特异性表达差异。研究认为,HERC2基因应答逆境胁迫具有其特定的表达模式,研究结果为加强对HERC2的利用奠定了基础。