致肾盂肾炎大肠杆菌粘附基因群的克隆及其抗血清的制备

以柯斯质粒pHC79为载体构建致肾盂肾炎大肠杆菌代表株E.coli J96染色体基因文库,获得两个能够表达粘附特性的重组柯斯质粒.进一步用鸟枪法亚克隆到载体pACYC184,得到三个阳性重组体.其中pCT10/E.coli K-12 p678-54能够稳定表达P菌毛和MRHA,分子量为14.6kb.用该克隆子免疫新西兰白兔,抗血清用带有载体质粒的受体菌(pACYC184/E.coli K-12 P678-54)吸收后,经菌毛粗提物的SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳及Western blotting和血凝抑制试验检测,其特异性仅针对致肾盂肾炎大肠杆菌的粘附基因群,可用于临床菌株的鉴定.     

毒素源性大肠杆菌K88ac抗原基因的次级克隆和重组质粒的限制图

从我国引起仔猪腹泻的野生株E. coli 79-1454克隆了K88ac抗原基因,获得了重组体E. coli RR1(pNZ8801),分子量为10 Md。为了得到分子量更小的重组体,用E．coRI消化重组质粒,除去中间约3.2 Md的片段,得到次级克隆株E. coli RR1(pNZ8802),质粒分子量为6.8 Md。测定其K 88ac抗原为阳性,而且其产生的K88at抗原量略高于初级克隆株。电镜照片表明重组体表面长有菌毛。萤光抗体染色和猪刷状缘细胞粘附试验亦表明有良好的粘附生物活性。此重组体可以与本人克隆的K99抗原基因构建成复合重组体。本文还作了重组体的限制性酶切图。     

致肾盂肾炎大肠杆菌粘附特性的研究

本文对临床肾盂肾炎病人尿标本中分离的大肠杆菌１３２和１３６的粘附特性进行了系统的研究。受试菌的Ｐ血型阳性红细胞血凝试验阳性,能够与人的尿道上皮细胞粘附。利用致肾盂肾炎大肠杆菌Ｐ菌毛粘附基因群抗血清进行免疫学检测,两株菌的全菌ＥＬＩＳＡ结果阳性,免疫电镜证实该抗血清能与受试菌株的菌毛特异性结合。提取临床分离株的菌毛蛋白进行免疫印迹测定,仅有一条蛋白带显色,其分子量为１６．６ｋｄ。致肾盂肾炎大肠杆菌的粘附特性是区别于其他大肠杆菌的重要特征,上述结果表明本文报告的两株大肠杆菌为致肾盂肾炎大肠杆菌。     

大肠杆菌K99菌毛fan操纵子的克隆、表达及活性

[目的]在体外克隆和表达猪产肠毒素大肠杆菌(ETEC) K99菌毛操纵子fan结构基因,并检测重组菌毛的相关生物学活性.[方法]以猪源分离的表达K99菌毛ETEC C83907株制取模板,成功PCR扩增出编码K99菌毛的fan操纵子,约5.7 kb.将fan操纵子克隆人表达质粒载体pBR322,筛选出含正确阳性质粒的重组菌.进一步将上述的重组质粒DNA转化至不含任何菌毛的大肠杆菌SE5000株,同时将空载体pBR322质粒转化入SE5000构建阴性对照菌株.[结果]该重组菌能与鼠抗K99菌毛单克隆抗体发生明显的凝集反应,与新生仔猪小肠上皮细胞刷状缘BBV分子有强烈凝集反应.电镜观察到上述重组菌表面大量表达K99菌毛,用热抽提法提纯其表达的K99菌毛,并经SDS-PAGE电泳和考马斯亮蓝染色,可以得到分子量约为18.5kDa的主要蛋白条带.纯化菌毛免疫小鼠后制备出高效价的鼠抗血清,能与携带K99菌毛的C83907、C83914、C83260野生株发生强烈的凝集反应,而与携带其他菌毛的ETEC不反应.玻板凝集试验和Western blot结果表明:体外表达的K99菌毛具有和野生K99菌毛相同的抗原性.用表达K99菌毛的重组菌进行HeLa细胞体外黏附试验和黏附抑制实验,结果表明:重组菌和野生菌株一样具有较强的粘附性,而且用重组菌毛制备的鼠抗血清能有效地抑制上述重组菌或野生菌株对细胞系的黏附结合.[讨论]本研究为进一步研究K99菌毛生物学作用建立了良好的实验平台.     

通过基因工程对赖氨酸生产菌B66构建的研究

从大肠杆菌E.coli K-12中通过PCR扩增出磷酸果糖激酶编码基因(pfkA),将其与表达载体pCMVTNTTMvector连接构建成重组质粒pKu-2,转化谷氨酸棒杆菌B10,并得到表达。酶活性测定表明pfkA基因在受体菌B66中得到表达水平为(126.6±0.76)U/g蛋白,解除了磷酸果糖激酶对已经改造的赖氨酸的整个代谢途径的限制。同时,转化菌对糖转化率比B10高11.59%,产酸率高16.52%。     

基于大肠杆菌K-12MG1655的narG基因缺失荧光工程菌的构建

本研究应用PCR扩增两翼与靶基因上下游同源含有Cmr(氯霉素抗性基因)的片段,经电击转化至E.coli K-12 MG1655中。在λRed重组系统的帮助下,通过氯霉素抗性基因两侧的同源序列在体内与narG基因发生同源重组,随后利用Cmr两端的FTP位点,通过FLP酶专一性重组将Cmr删除,获得narG基因精确敲出且不带Cmr的E.coli K-12 MG1655(ΔnarG)突变株。最后转化NO诱导的GFP(绿色荧光蛋白基因)报告基因质粒p SB1C3_BBa_K 381001,获得具有对(亚)硝酸盐荧光应答的重组发光工程菌株K-12 MG1655(ΔnarG)::GFP。生长曲线测定结果表明,narG基因的敲出对大肠杆菌正常生长无显著影响(p0.05)。荧光工程菌对(亚)硝酸盐的应答结果表明,E.coli K-12 MG1655(ΔnarG)::GFP对(亚)硝酸盐的敏感性相对于E.coli K-12 MG1655::GFP提高了2.5倍左右。且在0~8μmol/L的硝酸盐浓度下符合线性关系:(R2=0.968 3);在0~4μmol/L的亚硝酸盐浓度下符合线性关系:(R2=0.997 5)。本研究所构建的E.coli K-12 MG1655(ΔnarG)::GFP能够有效检测痕量(亚)硝酸盐,可为检测食品和水质中(亚)硝酸盐提供新的方法选择。     

反义RNA介导的大肠杆菌非必需基因rpsF的基因沉默

【目的】探讨反义RNA技术介导的大肠杆菌非必需基因rpsF基因沉默导致菌体生长受抑制的原因。【方法】将rpsF基因5'端41-230 bp的片段反向插入带有末端配对结构的反义表达载体pHN678,获得重组质粒,导入大肠杆菌宿主获得反义RNA菌株Escherichia.coli/pHNF,并用诱导剂IPTG诱导反义RNA表达,通过与对照菌E.coli/pHN678的液体生长状态差异判断菌体生长表型;采用Real time RT-PCR方法跟踪分析转录水平。【结果】构建了针对rpsF的反义RNA菌株,且其生长受抑制程度与IPTG浓度呈正相关。IPTG浓度为100μmol/L时,菌体生长未受抑制,但靶基因rpsF的mRNA量降低了36%,而rpsR是位于同一操纵子下游的必需基因,其转录水平却未受影响;IPTG浓度为200μmol/L时,菌体生长明显受抑制,经分析发现rpsR转录水平降低了12%。【结论】反义RNA菌株E.coli/pHNF生长受抑制的原因是由于此反义RNA引起了同一操纵子下另一必需基因rpsR的转录水平降低。     

四环素与3,4-苯并芘复合污染对抗性基因tetA(C)产生高抗性突变的影响

【目的】探究环境中同时存在低浓度四环素(tetracycline,TC)和3,4-苯并芘(benzo [a] pyrene,Bap)对抗性基因tetA(C)产生高抗性突变的影响。【方法】以大肠杆菌(Escherichia coli,E. coli)为宿主菌株,pACYC184质粒作为载体,四环素抗性基因tetA(C)作为研究对象,采用易错PCR构建基因文库的方法,建立基因突变位点对应高抗性的关系密码表。同时设置添加低浓度TC且添加0–30 mg/L Bap以及仅添加0–30 mg/L Bap的处理组,培养携带pACYC184质粒的大肠杆菌14 d,每组中随机挑选10株获得高抗性的菌株,对其中的tetA(C)基因片段进行测序,再结合突变位点密码表,计算高抗性菌株中由基因突变产生高抗性菌株的比例。【结果】测序结果显示在低浓度TC选择压力下,Bap浓度越高时,高抗性基因突变株占的比例也越高(P≤0.01),而不添加TC时,Bap浓度与高抗性基因突变株占比之间无变化规律(P0.05)。【结论】当环境中同时存在Bap和低浓度TC时,高抗性突变基因易于通过选择压力保存下来。     

肺炎支原体P1粘附蛋白基因的克隆

目的 在大肠杆菌中克隆含肺炎支原体P1粘附蛋白基因的重组质粒,为实现肺炎支原体P1粘附蛋白基因的大量扩增及表达奠定基础。方法 通过PCR方法获取肺炎原体P1粘附蛋白基因,用限制性核酸内酶EcoR Ⅰ切割后与pUC19载体DNA连接,转入大肠杆菌JM109菌株。用X－gal平板筛选转化子,应用P1基因区特异重复序列(RepMP2/3）引物对重组质粒进行PCR扩增和限制性核酸内酶切图谱分析鉴定。结果 PCR和限制性核酸内切酶图谱分析均证实所获重组质粒中含有P1粘附蛋白基因。结论 获得含有肺炎支原体P1粘附蛋白基因的重组克隆。     

大肠杆菌F18菌毛操纵子全基因克隆、表达及生物学活性

利用PCR技术以猪产肠毒素大肠杆菌F18标准菌株107/86和2134P基因组DNA为模板成功地扩增出编码F18ab和F18ac完整菌毛操纵子fed基因。将它们分别克隆入表达质粒载体pET-22b( ),结合酶切和核苷酸序列分析证明了PCR预期扩增产物的正确性。然后将克隆的重组载体DNA转化至大肠杆菌BL21(DE3),构建和筛选出分别含F18ab和F18ac完整fed基因的重组菌,经过IPTG诱导表达,在电镜下观察到上述两种重组菌能分别大量表达F18ab和F18ac菌毛。用热抽提法提纯其诱导表达的F18ab和F18ac菌毛,经SDS-PAGE电泳和考马斯亮蓝染色发现提纯后菌毛获单一分子量约为15kDa蛋白条带,免疫家兔后制备出高效价的兔抗血清,玻板凝集试验和Western blot结果表明:体外诱导表达的F18ab和F18ac菌毛具有和野生F18菌毛相同的抗原性。用表达F18ab和F18ac菌毛的上述2株重组菌分别进行小肠上皮细胞体外吸附试验和吸附抑制试验,结果表明:2株重组菌和野生菌株一样具有较强的粘附易感仔猪小肠上皮细胞的能力,而用表达F18ab和F18ac重组菌提纯的菌毛制备出兔抗血清都能有效地抑制上述重组菌或野生菌株对易感仔猪小肠上皮细胞的吸附结合。     

人源蛋白酪氨酸磷酸酶SHP-2基因克隆与原核表达

目的:构建蛋白酪氨酸磷酸酶SHP-2的原核表达载体并在大肠杆菌中表达。方法:以人脑组织mRNA为模板,通过RT-PCR扩增出目标cDNA,构建蛋白酪氨酸磷酸酶SHP-2-pEASY-E1重组质粒。将重组质粒转化进E.coli TOP10感受态细胞中,通过菌落PCR和测序进行阳性克隆的筛选和验证,将正确的质粒转化E.coli Transetta感受态细胞中,通过SDS-PAGE和western-blot进行蛋白检测和验证,酶促动力学分析SHP-2可溶性蛋白的活性。结果:成功克隆SHP-2功能域,构建SHP-2-pEASY-E1原核表达载体,完成可溶性蛋白的表达;酶促动力学分析结果为:米氏常数Km=0.97mmol/L,Vmax为13.57mmol/L/s。结论:本研究成功构建SHP-2的原核表达载体,重组表达的SHP-2蛋白具有较高的磷酸酶活性。     

链霉菌和大肠杆菌穿梭质粒载体的构建

本文报道了链霉菌和大肠杆菌穿梭质粒载体pSE-3的构建;把具有双启动子的大肠杆菌的质粒pGEM-3与新霉素抗性基因启动子缺失的链霉菌的探针质粒pIJ486分别用BamHI和BglⅡ酶切,T4 DNA连接酶连接后转化到E.coli HB101(Amp(?),Neo(?)),所得重组质粒能强启动pIJ486质粒上的氨基糖苷磷酸转移酶基因(aph),并使新霉素抗性基因在大肠杆菌中得到强表达。此重组质粒被命名为pSE-3,当其转化到变青链霉菌TK54(Tsr(?),Neo(?))的原生质体前,新霉素抗性基因亦能得到强表达。酶切结果表明,构建的具有两个启动子的穿梭质粒载体pSE-3上有HindⅢ和EcoRI的单酶位点,拷贝数约为39。经再转化和传代50代等研究表明,穿梭质粒载体pSE-3在链霉菌和大肠杆菌中均是稳定的。为某些有应用价值的目的基因在大肠杆菌和链霉菌中的克隆与表达提供了一个有价值的穿梭质粒载体。     

葡萄糖脱氢酶高产工程菌的构建及融合蛋白的一步纯化

PCR扩增葡萄糖脱氢酶基因(glucose dehydrogenase, gdh),连接到测序载体pUC19,转化大肠杆菌JM109,测序(GenBank登录号:EF626962)后,亚克隆到表达载体,转化大肠杆菌M15,筛选得到GDH高产工程菌M15/pQE31-gdh8.工程菌经IPTG诱导表达,超声波破碎,粗酶液比活力高达15 U/mg.镍凝胶柱亲和层析纯化表达蛋白,超滤、冻干后,比活力达360 U/mg.重组质粒pQE31-gdh8在E .coli M15中稳定程度高达99.8%.工程菌M15/pQE31-gdh8诱导表达的重组酶活力高,易纯化,重组质粒稳定程度高,具有良好的工业应用前景.     

布鲁氏菌L7/L12蛋白的基因克隆与原核表达

本研究对羊布鲁氏菌L7/L12蛋白进行了表达和纯化。首先从布鲁氏菌M5基因组中克隆L7/L12目的基因片段,连接至pMD-19T载体,转化入E.coli DH5α感受态细胞,PCR鉴定及测序鉴定正确后对其进行双酶切,构建重组质粒pGEX-6P-1-L7/L12并利用E.coli BL21(DE3)进行诱导表达。羊布鲁氏菌L7/L12基因片段大小为375 bp。SDS-PAGE检测蛋白大小为13 kD,与预测值相符。Western blotting方法检测其免疫学特性。实验结果表明,成功构建了pGEX-6P-1-L7/L12原核表达载体,并在大肠杆菌中成功表达了L7/L12重组蛋白,Western blotting法检测其具有免疫反应。本实验为下一步研究蛋白功能及布鲁氏菌新型疫苗的研制提供了实验基础。     

乳酸片球菌L-乳酸脱氢酶基因的克隆及在重组大肠杆菌JH12中的过量表达

以工程菌Escherichia coli SZ85基因组为模板,克隆得到乳酸片球菌(Pediococcus acidilactici)的L-乳酸脱氢酶基因(ldhL),连接到pUcm-T载体后,双酶切然后将其连接到表达载体pET-28a上,重组质粒经筛选后转入染色体上含有ldhL基因(来源P.acidilactici)的工程菌Escherichia coli JH12。P.acidilactici的ldhL基因过量表达体系E.coli JH12(pET-28a-ldhL)能利用浓度7%的木糖为碳源进行厌氧发酵,过量表达ldhL使L-乳酸产量提高了10 g/L,达64.86 g/L,糖酸转化率高达96%。     

构建伴有β-葡萄糖苷酶表达的乙醇发酵大肠杆菌

研究构建能够分泌表达纤维素酶的产乙醇菌株,实现降解木质纤维素生产乙醇的整合生物加工过程。文中通过克隆来自运动发酵单胞菌Zymomonas mobilis ZM4的丙酮酸脱羧酶基因pdc和乙醇脱氢酶基因adhB,并通过Red重组将二者整合到大肠杆菌Escherichia coli JM109基因组中,首先构建了一株可以利用葡萄糖进行乙醇发酵的重组菌E. coli P81。随后将来源于多粘芽胞杆菌Bacillus polymyxa1.794的β-葡萄糖苷酶基因bglB在E. coli P81中进行了分泌表达,得到了一株可以进行纤维二糖降解和乙醇发酵双重功能的重组菌E. coli P81(pUC19-bglB)。该菌胞外分泌β-糖苷酶活达到84.78 mU/mL菌液,纤维二糖酶活达到了32.32 mU/mL菌液。该重组菌E. coli P81(pUC19-bglB) 以纤维二糖为碳源进行乙醇发酵,乙醇得率达到了理论产率55.8％,而在葡萄糖和纤维二糖的共发酵中,其乙醇产量达到了理论产率46.5％。构建得到的此株整合生物加工大肠杆菌能够利用β-葡萄糖苷酶生产乙醇,为构建能利用木质纤维素分解产物生产燃料乙醇的高效、稳定生产用工程菌奠定了良好的基础。     

海栖热袍菌胞外α-淀粉酶在E.coli中的高效表达

为解决密码子偏好性差异造成的表达水平低下问题,采取了3种手段提高海栖热袍菌胞外α-淀粉酶在E．coli中的表达水平。用PCR方法从海栖热袍菌（Thermotoga maritima）基因组DNA中扩增出胞外α-淀粉酶A的完整基因amyA,插入表达载体pET-20（b）中构建成质粒pET—amyA;运用基因工程手段将amyA基因富含稀有密码子的信号肽进行切除,将不含信号肽的amyAⅠ基因插入pET-20（b）中构建成质粒pET—amyAⅠ;用PCR法从大肠杆菌基因组中扩增出argU基因,插入pET—amyAⅠ中构建成质粒pET—amyAⅡ。将重组质粒分别转化到E．coli JM109（DE3）,并将重组质粒pET—amyAⅠ转化E．coli BL21-Codon Plus（DE3）-RIL。通过IPTG诱导测酶活性：在E．coli JM109（DE3）中表达的重组酶（pET—amyA）、（pET—amyAⅠ）、（pET—amyAⅡ）的酶活分别是1658．0U／mL、6721．7U／mL、8904．5U／mL,在E．coil BL21-CodonPlus （DE3）-RIL中表达的重组酶（pET—amyAⅠ）的酶活是13867．7U／mL。表明通过这些手段能大幅提高T.maritima胞外α-淀粉酶在E．coli中的表达水平。     

Escherichia coli str.K-12 substr.MG1655海藻糖酶Tre F的重组表达及性质研究

海藻糖酶(Trehalase)是一种海藻糖水解酶,能够特异性的将海藻糖分解为两分子的葡萄糖。为了将Escherichia coli str.K-12 substr.MG1655的海藻糖酶基因Tre F在E.coli BL21(DE3)中重组表达和应用,该研究通过PCR扩增获得E.coli str.K-12 substr.MG1655的海藻糖酶基因Tre F,构建了基因工程菌E.coli BL21(DE3)/p ET-24a(+)-Tre F。对重组菌进行摇瓶发酵,25℃,IPTG浓度为0.4 mmol/L时,摇瓶发酵诱导24 h时得到最高酶活为107 U/m L。进一步研究了海藻糖酶的酶学性质,发现该海藻糖酶的最适p H为7.0,最适温度为50℃;此外,将该酶应用于海藻糖的水解,起始海藻糖浓度为300 g/L,初始p H 7.0、反应温度30℃,加酶量为84 U/g,反应36 h,葡萄糖转化率可达98.4%。该研究是首次将E.coli str.K-12 substr.MG1655海藻糖酶基因Tre F在E.coli BL21(DE3)宿主中重组表达的报道。     

过氧化氢酶基因在大肠杆菌中的克隆表达及发酵优化

利用PCR扩增技术得到枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)过氧化氢酶基因katA,将该基因与表达载体pET-20b(+)连接构建重组质粒,经测序验证后,在大肠杆菌JM109中进行表达得到重组大肠杆菌基因工程菌E.coli BL21(DE3)(pET-20b(+)-katA).SDS-PAGE电泳结果显示出...     

人Notch2受体胞内区基因N2ICD的原核表达、纯化和鉴定

[目的]构建含Notch2胞内区基因N2ICD的原核重组质粒,并在E.coli中表达。[方法]根据Gen Bank上N2ICD基因序列设计引物,用PCR从真核重组质粒p CMV-Tag4/N2ICD中扩增目的基因,克隆至携带GST标签的pGEX-4T-1原核表达载体中并转化E.coli BL21。异丙基-β-D-硫代半乳糖苷(IPTG)诱导表达,收集菌体经反复冻融、溶菌酶破菌、超声破碎后,通过SDS-PAGE电泳检测目的蛋白的表达形式,表达产物经谷胱甘肽琼脂糖树脂glutathione sepharose 4B纯化并经Western Blot鉴定。[结果]PCR获取了目的基因人N2ICD,并成功构建了重组表达质粒pGEX-4T-1/N2ICD,目的基因在E.coli中成功表达并以部分可溶性形式表达在上清中,纯化后经Western Blot鉴定表达产物分子量在110 k Da。[结论]重组N2ICD在E.coli中成功获得可溶性表达,为研究Notch2受体在细胞信号转导中的作用奠定了基础。