细菌适应突变研究进展

分类号Ｑ９３３文献标识码Ｃ文章编号０００１６２０９（１９９９）０３０２８２８５１９８８年,ＪｏｈｎＣａｉｒｎｓ在Ｎａｔｕｒｅ杂志上发表了一题为“ＴｈｅＯｒｉｇｉｎｏｆＭｕｔａｔｉｏｎｓ”［１］论文,宣称细菌在某种非致死的选择条件下有选择有利突变…     

利用外显子测序在高度近视家系中鉴定一个新的NYX基因错义突变

高度近视是一种常见的眼科遗传性疾病,是导致患者视力丧失甚至失明的主要原因,其高患病率和高致盲率给广大患者的生活、工作、学习造成了极大的痛苦。在本研究中,我们收集到一个来自广西地区的三代高度近视家系,收集家系中17个成员的临床资料,抽取外周血,提取基因组DNA,应用外显子测序的方法分析所有外显子序列,运用Sanger测序在该家系中验证外显子测序的结果,发现NYX基因一个新的错义突变c.790A>T(p.N264Y)在该家系中与疾病表型共分离,在1000Genomes、ESP6500和ExAc等数据库及100例对照中,均排除该罕见突变。已有研究显示,NYX基因c.792C>G(p.N264K)突变与先天性静止性夜盲有关,表明NYX基因第264位氨基酸的不同变异可能导致不同的表型。我们的发现扩大了NYX基因的突变谱,为阐明其基因型-表型关系提供了有价值的信息。     

一个新的L-半胱亚磺酸脱羧酶基因的分析和突变

【目的】完成一个来源于碱性污染土壤宏基因组文库的新的L-半胱亚磺酸脱羧酶基因undec1A的鉴定,研究其酶学性质并利用非理性设计技术对其进行分子改造。【方法】以p ETBlue-2为表达载体构建包含undec1A基因的重组表达质粒,转化至宿主细胞E.coli Tuner(DE3)p Lac?中构建重组表达克隆,采用镍亲和层析完成了酶蛋白的分离纯化,完成其生化特征研究,利用连续易错PCR技术对Undec1A蛋白进行分子改造。【结果】生物信息学分析结果揭示Undec1A蛋白与已知的L-半胱亚磺酸脱羧酶存在类似的辅酶结合位点和底物识别催化基序等。分子对接结果显示氨基酸残基Val237、Asp239、Asp266、Ile267、Ala268和Lys298等决定了与底物分子L-半胱亚磺酸的识别和结合催化。以L-半胱亚磺酸作为底物,重组Undec1A蛋白的最适作用p H为7.0,最适作用温度为35°C;分子动力学常数K_m为(1.557±0.015)mmol/L,V_(max)为(49.07±3.19)μmol/(L·min),k_(cat)为(45.80±1.32)/min。利用连续易错PCR技术完成了亲本酶的分子改造,分离筛选到了一个酶活力更高的突变酶Undec1A-1180。在优化条件下,Undec1A-1180的比活力较亲本酶提高了约5.62倍。【结论】本研究为构建牛磺酸的生物合成工艺提供了理论参考,因而具有重要的实践意义。     

细菌抗性突变研究中几个经典实验

介绍了变量实验、涂布实验和影印实验等几个经典实验,并对实验进行了简单分析.     

一个新的小鼠被毛突变位点（Uncv）的高分辨遗传图谱和物理图谱的构建

迄今为止 ,人们已经发现了 10 0多个影响小鼠和人的毛发发育的基因 ,在以前的研究中 ,Uncv被证实是一个新的影响小鼠被毛的位点 ,具体表现为纯合突变体为无毛 ,杂合突变体表现为稀毛。除此之外 ,纯合的突变体还表现为生长和发育的迟缓。克隆这一突变基因将有助于更好地了解人类毛发发育异常相关的疾病。尽管这一位点已经被定位在小鼠 11号染色体上 ,但是没有该区域的精细遗传图谱和物理图谱直接克隆该基因有一定的难度。利用了两组杂交方式 ,[BALB/c(Uncv/Uncv)×C3H ( / ) ]×BALB/c (Uncv/Uncv)和 [BALB/c (Uncv/Uncv)×C5 7BL/6 ( / ) ]×BALB/c(Uncv/Uncv) ,共 2 0 74个F2代个体 ,通过对 11号染色体上的 16个微卫星标记的基因分型连锁分析 ,最终把该基因定位于11号染色体上位于D11Mit337和D11Mit338之间的约 1.4cM之间的区域。随后 ,利用BAC文库杂交和BAC末端序列PCR锚定的方法 ,构建了由 35个BAC构成的高分辨的BAC重叠群 ,这一高分辨的遗传图谱和物理图谱的构建 ,为进一步克隆这一突变基因打下了基础。     

中国人苯丙氨酸羟化酶基因的一个新的切接位点突变的鉴定

本文鉴定了苯丙氨酸羟化酶基因355位密码子上的一个新的错义突变Q355 H, 此突变异致谷氨酰胺变成了组氨酸。此突变位点恰位于外显子10和内含子11的交界处, 因此将引起mRNA形成过程中的剪接错误而产生异常的mR NA。Q355H的鉴定为一例苯丙酮尿症胎儿的产前诊断提供了理论依据。 Abstract:A novel missense mutation at code 355 of phenylalanine hydroxlase gene was identified,this mutation caused the substitution of Gln 355 for His 355.The mutant site was at the boundary of exon 10 and intro 11 and might cause splicing errors during RNA processing,Which could result in abnormal mRNA.Identification of Q355H provided a theortic evidence for prenatal diagnosis of a fetus with PKU.     

一个新的家蚕油蚕白卵系BH863的基因型研究

家蚕卵色正常型为黑褐色,其突变种类丰富,其中白色卵系列不失为一特色。迄今研究报道的家蚕白卵突变基因有１２种之多（向仲怀,１９９４;江口正治等,１９８６;Ｆｕｊｉｉ,１９９８;Ｃｈｉｓｈｕｓｈｉ,１９７２;Ｋｉｎｇ,１９７６）。本研究室发现１９９４年由广东省农科院蚕业所移送西南农业大学家蚕基因库保存和鉴定的ＢＨ８６３系是一种新的油蚕白卵突变。ＢＨ８６３系是以家蚕品种湖２０４（♀）为受体,蓖麻蚕品种斑马（♂）为供体,经人工授精产生的子代中的家蚕变异品系（陈元霖等,１９９３）。其主要性状特征为：浆液膜…     

46,XY女性性反转患者SRY基因启动子区一个新的点突变及其功能分析

通过ＤＮＡ序列测定在一名４６,ＸＹ女性反转患ＳＲＹ基因启动子区发现了一个新的突变：ｎｔ－８１Ｇ－Ａ。该突变不见于正常男性,因此不是ＤＮＡ多态性。为了检测这一点突变对ＳＲＹ基因表达功能的影响,构建了分别由正常或突变的人ＳＲＹ基因启动子区片段调控氯霉素乙酰转移酶报告基因表达的两个质粒,寡核苷酸探针杂交证实该启动子片段正常或携带有Ｇ－Ａ突变。     

藏鸡胚胎的低氧适应特征及其血红蛋白突变效应

藏鸡能在4200 m以上海拔正常繁衍生息, 但低地鸡在模拟4200 m海拔(12.0%O₂)条件下孵化却只有3.0%的孵化率. 在两品种全期低氧和阶段低氧模拟孵化实验中, 4200 m全期低氧揭示4~11天是隐性白与藏鸡阶段存活率相差最悬殊的阶段, 12~21天相差极显著, 1~3天相差不显著. 但4200 m阶段低氧只能造成两品种孵化率显著差异, 而并不足以造成低氧阶段间阶段死亡率显著差异, 结果显示藏鸡具有优越的克服低氧损害后期不良影响的能力. 对藏鸡和隐性白鸡血红蛋白7条链全部编码序列进行多态分析, 筛选到α^D链编码基因的一个低氧功能突变位点(Met- 2D(B13)-Leu). 该突变基因为藏鸡独有, 其频率随着海拔升高而升高, 而且该突变基因频率越高的群体, 孵化率越高. 以鸡的HbD晶体为模板, 对突变血红蛋白结构和功能进行了同源预测, 结果表明Leu替代Met提供了一个更疏水环境, 有利于血红素的稳定, 从而提高了血红蛋白的血氧亲和力. 突变(Met-32D(B13)-Leu)发生的时间和地点与藏鸡家养化时间和地点密切相关.     

酵母与大肠杆菌穿梭定点突变载体系统的构建及应用

利用可以在大肠杆菌中形成单链又可以在大肠杆菌和酵母中穿梭的质粒BFDl9作为寡聚核苷酸介导的定点突变载体,分别在大肠杆菌和酵母中获得了预定的TRP1基因突变体,再利用这个带TRP1突变的质粒BFD25和BFDl9,建立了一个在酵母系统中进行定点突变时可以富集突变体的筛选方法。借助这种方法我们在酵母系统中完成了人表皮生长因子基因表达单元的寡聚核苷酸介导的缺失突变,此突变载体系统在酵母与大肠杆菌中都适用,而且可以直接在酵母细胞中进行突变表型的研究。     

插入突变在功能基因组学研究中的应用

插入突变库的构建是功能基因组学研究的一个重要内容,可为确定基因的功能提供最直接的证据。构建插入突变库的方法有T-DNA插入突变、转座子插入突变和质粒介导的插入突变。本文分别介绍三种方法的原理及其在功能基因组学研究中的应用和研究进展。     

生物的辐射适应和趋同适应

介绍了生物的辐射适应和趋同适应的特点,并对2类适应结果在应用中的作用进行了说明。     

46,XY女性性反转患者SRY基因启动子区一个新的点突变及其功能分析

通过ＤＮＡ序列测定在一名４６,ＸＹ女性性反转患者ＳＲＹ基因启动子区发现了一个新的突变：ｎｔ．－８１Ｇ→Ａ．该突变不见于正常男性,因此不是ＤＮＡ多态性．为了检测这一点突变对ＳＲＹ基因表达功能的影响,构建了分别由正常或突变的人ＳＲＹ基因启动子区片段调控氯霉素乙酰转移酶（ＣＡＴ）报告基因表达的两个质粒,寡核苷酸探针杂交证实该启动子片段正常或携带有Ｇ→Ａ突变．这两个质粒分别与ｐＳＶ－β－半乳糖苷酶内对照质粒共转染ＨｅＬａ细胞后,瞬间表达分析显示这一突变对ＣＡＴ酶活性水平无显著影响（０．５０＞Ｐ＞０．２０）．上述正常和突变的ＳＲＹ基因启动子片段与Ｋ５６２细胞核抽提物的凝胶阻滞实验也表明,突变对Ｋ５６２细胞核蛋白与ＳＲＹ基因启动子区的结合影响不大．研究ＳＲＹ基因的表达调控对阐明人的性别决定机制及性反转的病理机制具有重要意义     

突变积累实验中极大似然法和距法的比较

最近,人们突变积累实验（MA）中测定有害基因突变（DGM）的兴趣大增。在MA实验中有两种常见的DGM估计方法（极大似然法ML和距法MM）,依靠计算机模拟和处理真实数据的应用软件来比较这两种方法。结论是：ML法难于得到最大似然估计（MLEs),所以ML法不如MM法估计有效;即使MLEs可得,也因其具严重的微样误差（据偏差和抽样差异）而产生估计偏差;似然函数曲线较平坦而难于区分高峰态和低峰态的分布。     

致热适应因子诱发热适应体温降低机制的探讨

致热适应因子(HAIF)是在经过热锻炼适应兔的脑室液中发现的一种活性肽,它能诱发未热适应兔产生相似热适应的体温降低。Holaday等根据阿     

定点突变提高苯丙氨酸羟化酶的热稳定性

嗜热菌中,蛋白质存在Ala替换Gly以及Arg替换Lys的趋势。为了提高紫色色杆菌来源的苯丙氨酸羟化酶的热稳定性,将该酶中所有Gly突变成Ala,Lys突变成Arg,筛选获得热稳定性提高的突变体,并进行组合突变,对突变酶的酶学性质进行研究。结果表明,突变酶K94R和G221A在50℃的半衰期分别为26.2 min、16.8 min,比原始酶(9.0 min)分别提高了1.9倍、0.9倍,同时组合突变酶K94R/G221A在50℃处理1 h后仍保留65.6%的酶活,比原始酶(8.6%)高出6.6倍。圆二色谱结果显示原始酶和突变酶K94R、G221A及K94R/G221A的T_m值分别为51.5℃、53.8℃、53.1℃和54.8℃。蛋白三维结构模拟推测突变体热稳定性提高机理为:突变体K94R中Arg94与Ile95之间形成额外氢键,稳定其所在的柔性区域;突变体G221A中Ala221与Leu281产生疏水作用,稳定酶分子C-端柔性区。该研究结果为蛋白质热稳定性改造提供了参考,也为苯丙氨酸羟化酶在功能性食品领域的应用奠定了基础。     

Ames实验及彗星实验检测辅酶NADH的抗突变作用

采用Ames实验及单细胞凝胶电泳（SCGE,彗星实验）,对还原型辅酶NADH进行抗突变研究。NADH中、高剂量组在加或不加S9的情况下,均能不同程度地抑制由致突变物引起的TA98、TA100回变菌落数的增加,降低SCGE拖尾细胞率。表明还原型辅酶NADH具有一定的抗突变作用。