苜蓿中华根瘤菌042B共同结瘤基因nodABC的克隆与序列分析*

根瘤菌的nodABC和nodD在结构和功能上保守,在不同的菌种之间能够互换〔1〕,是目前所有供试的豆科植物结瘤所必不可少的,称为共同结瘤基因。另一类是寄生专一性结瘤基因,如苜蓿中华根瘤菌(Sinorhizobium meliloti)的nodPQ等〔2〕,这些基因决定根瘤菌能与哪些种属豆科植物结瘤〔3〕。根瘤菌的结瘤呈寄主专一性,例如苜蓿中华根瘤菌的寄主范围很窄,仅能在苜蓿、草木樨和葫芦巴3个属的豆科植物结瘤〔4〕。但在1995年。本实验室从新疆苜蓿分离到一株菌株042B,既能在大豆又能在苜蓿上结瘤．而且在大豆上具有较高的共生效率〔5〕。本文拟克隆其nodABC,并与其他菌株nodABC序列进行比较,以阐明042B能在大豆和苜蓿结瘤的分子机制。     

根瘤菌结瘤基因研究的新进展

简要综述了目前根瘤菌结癌基因研究的3个热点方向,即结瘤因子、nodlD基因的调控和结瘤基因系统发育分析的新进展。结瘤因子的骨架核心是结瘤基因中的共同性基因nodABC表达的产物,宿主专一性基因则进行骨架结构的修饰,所形成的特异性结瘤因子是根瘤苗宿主范围的主要决定因素。结瘤调控基因nodD的作用方式与其存在的拷贝数目和产物NodD蛋白活性有关,同时NodD的敏感性还影响到根瘤菌的宿主范围。结瘤基因的系统发育揭示出根瘤菌宿主范围与共同性结瘤基因间比其它基荫的相关性更高。结瘤基因与豆科宿主之间存在一定的共进化关系。     

湖北地区快生型大豆根瘤菌的质粒及结瘤基因的初步定位

从湖北省潜江县和监利县的4个采集点分离纯化了26株快生型大豆根瘤菌。质粒分离分析结果表明:所测快生型大豆根瘤菌中均有1—3条质粒带,分子量范围在50—300 Md之间。从26株快生型大豆根瘤菌中,选出分属两个血清型的5个菌株,依据根瘤菌nodABC基因在所有根瘤菌种中的结构同源性,对快生型大豆根瘤菌的结瘤基因(nod)进行了初步定位,其结果表明:R173、X143、B21、B2,D13菌株的质粒DNA中没有与nod ABC基因同源的片段存在,而R173、X143、B21、D13菌株的总DNA中含有部分no     

TCDD诱发斑马鱼胚胎shh基因表达降低及其对下颌发育的影响

2,3,7,8-四氯-二苯基-对-二恶英(2,3,7,8-tetrachlorodibenzo-p-dioxin,TCDD)为毒性 很强的环境污染物质。用O-1．0μg／L的TCDD处理受精后24 h(24 hpf)的斑马鱼胚至观察时为止,进行了形 态学观察、基因阻断、原位杂交、TUNEL染色以及免疫学染色等实验。结果表明,TCDD处理后会引起斑马鱼 下颌短小,Shh基因在下颌部表达降低;而在芳烃基受体AhR功能阻断的胚胎中,TCDD并没有引起斑马鱼下 颌短小,同时也没有观察到Shh基因表达缺失;免疫学染色表明TCDD和Shh阻断物质Cyclopamine均可引起 斑马鱼下颌区域增殖细胞的减少。TCDD引起的下颌短小可能是首先引起以AhR为媒介的Shh表达缺失,进而 造成下颌部增殖细胞减少,最终引起下颌短小的发生     

转Bt基因棉花及其受体品种主要挥发性物质的测定

应用顶空进样气质联机系统（Headspace-GC-MS)测定了转Bt基因棉花及其对照亲本主要挥发性物质。结果表明棉花营养器官和繁殖器官的主要挥发性物质的差异,棉花植株现蕾期前,叶片中挥发性物质以α-蒎烯为主,而现蕾后,蕾、花和铃中主要以β-月桂烯为主。研究初步发现,外源Bt杀虫蛋白表达对棉花自身主要挥发性物质的合成不会造成不利影响。     

乳酸菌风味代谢物质的基因调控

乳酸菌的主要风味代谢物质包括丁二酮,乙醛以及各种氨基酸。利用基因工程和代谢工程的相关技术提高乙醛和丁二酮产量,是当前乳酸菌研究的热点之一。乙醛的代谢调控主要是针对丝氨酸羟甲基转移酶的表达进行调控,或是针对丙酮酸脱羧酶和NADH氧化酶的表达采用联合调控策略;而丁二酮的代谢调控则主要集中于乳酸脱氢酶、NADH氧化酶、α-乙酰乳酸合成酶和α-乙酰乳酸脱羧酶中任意两种关键酶基因间的联合调控,并且存在进行乳酸脱氢酶,α-乙酰乳酸合成酶和α-乙酰乳酸脱羧酶3种关键酶基因联合调控的可行性。     

羊源性基因组DNA标准物质研制

近年来,羊肉及其肉制品的掺假等食品安全事件层出不穷,为了完善市场执法检查法律依据,利用数字PCR定值羊HELZ基因,研制了羊基因组DNA标准物质。由于标准物质可以用于衡量检测方法的准确性,因此可以判定食品及相关制品中羊肉的掺假情况。利用数字PCR对研制的标准物质进行均匀性和稳定性评估,结果表明该批标准物质均匀性良好,在4℃、25℃可以稳定保存14 d,在-20℃可以稳定保存6个月。来自全国9个不同实验室羊源性基因组DNA标准物质(高浓度)和羊源性基因组DNA标准物质(低浓度)的联合定值结果显示,标准值及其扩展不确定度分别为(5.44±0.45)×10³ copies·μL^-1和(5.68±0.54)×10² copies·μL^-1。该羊源性基因组DNA标准物质为动物源性标准物质的市场应用提供了技术基础,完善了羊源性基因组DNA标准物质的制备、定量检测、质量控制和量值溯源技术平台。     

分枝杆菌HGMS2甾醇降解中新C-23代谢产物的鉴定及其代谢途径分析

新金分枝杆菌(Mycobacterium neoaurum)通过敲除羟酰基辅酶A脱氢酶(hydroxyacyl-CoA dehydrogenase, Hsd4A)或酰基辅酶A硫解酶(acyl-CoA thiolase, FadA5)基因来生产22-羟基-23,24-双降甾-4-烯-3-酮(22-hydroxy-23,24-bisnorchol-4-en-3-one, BA)甾体类药物中间体来受到广泛关注。本实验室前期发现,敲除fadA5基因后,发酵产物中出现了一种新的代谢产物。本研究通过对该物质的结构鉴定、fadA5基因的蛋白同源序列比对、M. neoaurum HGMS2的系统发育树分析和基因敲除等手段探究该物质的代谢途径。结果表明该物质为C23类代谢中间体,即24-norchol-4-ene-3,22-dione (将其命名为3-OPD)。该物质是通过硫酯酶(thioesterase, TE)催化3,22-dioxo-25,26-bisnorchol-4-ene-24-oyl CoA (22-O-BNC-CoA)生成侧链为β-酮酸结构的物质后通过生物体的自动脱羧反应生成的。这些结果对开发新的甾类中间体有重要价值。     

植物花青素生物代谢调控

花青素是一类重要的天然色素物质,是植物的主要呈色物质之一,近年来花青素在保健方面的作用越来越受到人们的重视,利用基因工程改造植物花青素相关基因,提高花青素含量已成为研究的热点领域。综述花青素的合成途径、调控机理及转基因方面的研究,重点介绍近年来影响花青素合成的分子因素及外部环境因素的研究现状。     

基于转录组测序的油菜花粉BpFLS基因克隆与分析

【目的】青海门源油菜耐寒冷、抗性强,其花粉积累了丰富的类黄酮物质,该研究可为提高黄酮醇含量的基因工程育种提供参考依据。【方法】研究采用转录组测序技术从青海门源油菜花粉和河南郑州油菜花粉筛选差异表达的黄酮醇合成酶基因,并对BpFLS基因进行生物信息学分析和RACE-PCR克隆。【结果】(1)筛选出6个差异表达的油菜花粉黄酮醇合成酶基因,BpFLS1-1基因在青海门源油菜花粉中差异最大且表达上调。(2)BpFLS1-1基因编码的氨基酸序列具有黄酮醇合成酶活性和黄烷酮-3-羟化酶活性。(3)BpFLS1-1基因可能含有新的蛋白质编码区序列,其长度为1 170 bp。【结论】BpFLS1-1基因在门源油菜花粉积累丰富的类黄酮物质及油菜抗逆性方面发挥重要功能。     

发现引起外分泌的基因

政府物理和化学研究所(The government's Institute of Physical and chemical Research)最近在世界上第一次发现,对有用物质如胰岛素和生长素“进行外分泌的基因”。 这个发现是划时代的,因为它为大规模地高效生产有用物质开辟了道路,这些有用物质来自用基因拼接技术所得到的大肠杆菌。而带有重组DNA的普通微生物则是在细胞     

转录的阻遏作用与衰减作用的不同

衰减作用是细菌辅助阻遏作用的一种精细调控,虽然它们都是调节基因转录,但是两种不同类型的调控方式,它们之间有着许多不同点。以色氨酸操纵子转录的阻遏作用和衰减作用为例,它们的区别归纳起来有如下方面。（1）调控的信号不同阻遏作用的信号物质是Trp;而衰减作用的信号物质严格说来应是TrP－tRNA,因为当氨酰-tRNA合成酶缺损时,TrP的积累不会引起转录的衰减作用。（2）调控的关键不同阻遏作用的关键是阻遏蛋白与信号物质Trp的相互作用;而衰减作用的关键是转录与翻择相偶联。（3）调控的分子基础不同阻遏作用的分子基础是阻遏…     

顶空气相色谱-质谱联用法分析灵芝发酵物中的挥发性物质

采用顶空-气相色谱-质谱联用法对灵芝发酵物的风味物质进行了定性和定量测定。结果表明,灵芝发酵物中至少含有31种风味物质。对其中21种主要成分进行了鉴定,这些物质大多是酮类、醇类和内酯类化合物。所有物质中4,5-二氢-3,5-二甲基-2-呋喃酮的含量最高,达64.12%。此外,3-戊烯-2-酮和戊基乙烯基原醇是已知的食品香料成分。结果有助于初步理解灵芝发酵物产生清淡香味的原因。     

顶空气相色谱-质谱联用法分析灵芝发酵物中的挥发性物质

采用顶空-气相色谱-质谱联用法对灵芝发酵物的风味物质进行了定性和定量测定。结果表明,灵芝发酵物中至少含有31种风味物质。对其中21种主要成分进行了鉴定,这些物质大多是酮类、醇类和内酯类化合物。所有物质中4,5-二氢-3,5-二甲基-2-呋喃酮的含量最高,达64.12%。此外,3-戊烯-2-酮和戊基乙烯基原醇是已知的食品香料成分。结果有助于初步理解灵芝发酵物产生清淡香味的原因。     

黄酮类物质在豆科植物结瘤固氮中的作用

介绍黄酮类物质对根瘤菌的趋化、结瘤基因的诱导、根瘤菌的生长、根瘤的发育和固氮的作用,以及黄酮类物质在豆科植物中的分布和分泌。     

棉花耐盐性及抗氧化性研究进展

棉花(Gossypum hirsutum L.)具有一定的耐盐能力,但盐分过量会对棉花造成离子毒害、渗透胁迫和氧化危害.棉花能够通过调控Na+/H+反向转运蛋白将盐离子排出胞质或区隔在液泡内,以减轻离子毒害;还能通过调节渗透相关基因合成脯氨酸、甜菜碱等小分子物质及LEA保护蛋白来进行渗透保护调节.棉花通过抗坏血酸-谷胱甘肽循环途径及提高体内超氧化物歧化酶、谷胱甘肽还原酶等的活性,清除活性氧物质.总结了棉花在耐盐和抗氧化机制方面的研究结果,探讨了棉花耐盐和抗氧化机制之间的相互关系, 为提高棉花抗性水平的研究提供理论依据.     

基因克隆的策略

基因克隆的策略沈岩,吴冠芸（中国医学科学院基础医学研究所医学分子生物学国家重点实验室北京１００００５）前言从孟德尔发现生物遗传性状由细胞物质控制,至今已有一百多年了。现在我们都知道控制生物遗传性状的基本单位是基因。最近２０年来,随着ＤＮＡ重组体技术的...     

蝎神经毒素分子生物学研究的若干进展

从蝎粗毒中分离纯化得到的蝎神经毒素是一类具有特异生物活性的多肽物质。它们作为重要的工具物已被广泛地应用在神经生物科学相关靶离子通道受体的基础研究中。个别蝎神经毒素的分子作为未来新药研制和开发的模板和探针,已受到生物医学界的高度关注。本文综述了近几年来应用分子生物学的技术和概念研究蝎神经毒素的若干结果和进展。     

ILV2基因缺失对啤酒酵母生长与双乙酰代谢的影响

【目的】旨在应用分子生物学方法降低啤酒发酵液中双乙酰含量,改善啤酒感官质量。【方法】以酿酒酵母S2(Saccharomyces cerevisiae)为出发菌株,通过同源重组敲除四倍体啤酒酵母α-乙酰乳酸合成酶部分基因(ILV2),构建缺失一个和两个ILV2等位基因的突变株QI2-1和QI2-2,并进行啤酒发酵实验。【结果】ILV2基因的缺失,会导致菌株初始生长速率的降低。其中QI2-2较为明显,12 h时,突变株与出发菌株的生长速率达到一致。啤酒发酵结果表明,与出发菌株相比,突变株QI2-1双乙酰峰值与双乙酰最终含量分别降低17.50%和17.83%,而QI2-2分别降低51.67%和45.65%。其他啤酒指标如酒精度、发酵度、残糖和风味物质等略有变化,但都在优质啤酒指标范围内,符合啤酒发酵的质量要求。【结论】通过同源重组敲除部分ILV2基因和选育低产双乙酰菌株是降低啤酒双乙酰含量、提高啤酒质量的有效方法,具有一定的实际应用价值。     

生命与生命科学

1　生命的概念　　生命是指由高分子的核酸蛋白质和其它物质组成的生物体所具有的特有现象。它与非生命物质不同 ,生物能利用外界的物质形成自己的身体和繁殖后代 ,按照遗传的特点生长、发育、运动 ,在环境变化时 ,常表现出适应环境的能力。凡是生物 (包括动物和植物 )均有生命。古往今来 ,人们对生命的本质有各种不同的解释。生机论者认为生命的活动是一种特殊的、神秘的、超自然的“活力”的体现。在生机论者看来 ,生命体与非生命体的区别是绝对的 ,在它们之间横亘着一条不可逾越的鸿沟。由于生机论承认灵魂和上帝的存在 ,所以它始终跟宗…