高温α-淀粉酶高表达的研究

为了进一步提高工业上重要的地衣芽胞杆菌高温α-淀粉酶(BLA)的发酵生产性能,以高温α-淀粉酶基因(amyL)为目的基因,构建地衣芽胞杆菌高温α-淀粉酶基因产生菌的整合表达通用性质粒pB li16 s-amyL-EryR,采用原生质体转化法将此整合型表达质粒导入B.licheniformis CBBD302,在整合表达质粒中的16SrDNA序列的介导下实现了同源整合。挑选20株阳性转化子,分别通过提高培养基中红霉素的使用浓度,增加染色体上目的基因amyL的拷贝数,由此获得的重组菌的BLA生产水平提高了56.37%~80.29%。     

基因拷贝数与染色体位置对酵母表达乙肝病毒融合表面抗原SA-28基因的影响

应用ＦＬＰ重组酶介导的染色体定点整合技术,将带有不同拷贝数的乙肝病毒融合表面抗原ＳＡ－２８基因表达单元的质粒整合在酵母不同的染色体位点,并测定了ＳＡ－２８基因的表达情况,初步研究了基因拷贝数与染色体位置对酵母表达外源基因的影响。结果表明ＳＡ－２８基因在ＨＩＳ３位点整 合时的表达水平随基因拷贝数的增加而提高,遵循基因剂量效应;在某些染色体位点整２合时,插入方向对其表达有不同程度的影响,呈现出明显的染     

通过同源介导a-淀粉酶基因扩增改良地衣芽孢杆菌a-淀粉酶生产菌株

地衣芽孢杆菌高温α-淀粉酶(BLA)是淀粉水解与生物加工过程中重要关键酶制剂之一。为了进一步提高地衣芽孢杆菌高温α-淀粉酶生产菌株的生产性能,本研究构建了一种含有地衣芽孢杆菌高温α-淀粉酶编码基因amyL的整合性重组质粒pBL-amyL。将重组质粒pBL-amyL转化入BLA工业生产菌株BacilluslicheniformisB0204,再在卡那霉素存在下介导其B.licheniformisB0204染色体中的同源整合与高温α-淀粉酶编码基因amyL的扩增,由此获得了携带多个amyL拷贝的转化子。对转化子的amyL拷贝数及其BLA发酵水平分别用荧光实时定量PCR及摇瓶发酵试验进行评价与鉴定。与出发菌株B0204相比,含2～5倍amyL拷贝数的重组菌的BLA的合成水平显著提高。其中,重组菌REBL18生产BLA的水平提高了89.2%。     

通过同源介导α-淀粉酶基因扩增改良地衣芽孢杆菌α-淀粉酶生产菌株

地衣芽孢杆菌高温α-淀粉酶(BLA)是淀粉水解与生物加工过程中重要关键酶制剂之一.为了进一步提高地衣芽孢杆菌高温α-淀粉酶生产菌株的生产性能,本研究构建了一种含有地衣芽孢杆菌高温α-淀粉酶编码基因amyL的整合性重组质粒pBL-amyL.将重组质粒pBL-amyL转化入BLA工业生产菌株Bacillus licheniformis B0204,再在卡那霉素存在下介导其B.1icheniformis B0204染色体中的同源整合与高温α-淀粉酶编码基因amyL的扩增,由此获得了携带多个amyL拷贝的转化子.对转化子的amyL拷贝数及其BLA发酵水平分别用荧光实时定量PCR及摇瓶发酵试验进行评价与鉴定.与出发菌株B0204相比,含2～5倍amyL拷贝数的重组菌的BLA的合成水平显著提高.其中,重组菌REBL18生产BLA的水平提高了89.2%.     

耐高温α—淀粉酶在生产超高麦芽糖浆中应用的研究

本文着重研究了耐高温α－淀粉酶与ＢＦ－７６５８α－淀粉酶（即普通中温淀粉酶）在超高麦芽糖浆生产中的区别,使用耐高温α－淀粉酶可使淀粉液化更完全,并且可降低酶的用量,同时生产的超高麦芽糖浆中麦芽糖含量大大提高,具有一定的推广,使用价值。     

来源于Pyrococcus furiosus的耐高温α-淀粉酶基因在衣藻叶绿体中的表达

来源于Pyrococcusfuriosus的耐高温α-淀粉酶是一种重要的酒精工业用酶,在植物中表达耐高温α-淀粉酶可以大大降低用植物秸秆生产酒精的成本。选择衣藻叶绿体基因组同源片段clpP-trnL-petB-chlL-rpl23-rpl2和壮观霉素抗性基因,构建了来源于Pyrococcusfuriosus的耐高温α-淀粉酶基因的衣藻叶绿体表达载体p64A。通过基因枪将其导入衣藻叶绿体中,经壮观霉素抗性(100mg/L)筛选,获得了9个抗性衣藻转化子。转化子经过抗性继代筛选后,经PCR、Southernblot检测分析及暗培养,证实耐高温α-淀粉酶基因已整合到衣藻叶绿体基因组中并得到表达。酶活性检测表明,转基因衣藻表达产物具有耐高温α-淀粉酶活性,每克鲜重衣藻最高达77.5u。实验结果证明在植物叶绿体中表达工业酶制剂是可行的。     

耐高温α－淀粉酶在生产超高麦芽糖浆中应用的研究

本文着重研究了耐高温α－淀粉酶与ＢＦ—７６５８α－淀粉酶（即普通中温淀粉酶）在超高麦芽糖浆生产中的区别。使用耐高温α－淀粉酶可使淀粉液化更完全,并且可降低酶的用量,同时生产的超高麦芽糖浆中麦芽糖含量大大提高,具有一定的推广、使用价值。     

嗜碱性芽孢杆菌N—227环状糊精葡基转移酶基因在枯草杆菌中的整合表达

大多数枯草杆菌载体在表达外源基因时会出现分离或结构不稳定,而将目的基因整合至染色体上的基因整合方法,近年来得到人们的普遍关注。通过构建一套整合载体,将β－环状糊精葡基转移酶基因随机整合至枯草杆菌１Ａ２８９的染色体上,从表达氯霉素抗性及β－ＣＧＴａｓｅ阳性株中选得菌株Ｂｓ２,其氯霉素抗性为５γ／ｍｌ,β－ＣＧＴａｓｅ酶活为２６６μ／ｍｌ。后又经多次整合及更高浓度氯霉素抗性的选择,获得一株Ｂｓ１６－７     

来源于Pyrococcus furiosus的耐高温α-淀粉酶基因在衣藻叶绿体中的表达

来源于Pyrococcus furiosus的耐高温α-淀粉酶是一种重要的酒精工业用酶,在植物中表达耐高温α-淀粉酶可以大大降低用植物秸秆生产酒精的成本。选择衣藻叶绿体基因组同源片段clpP-trnL-petB-chlL-rpl23-rpl2和壮观霉素抗性基因,构建了来源于Pyrococcus furiosus的耐高温α-淀粉酶基因的衣藻叶绿体表达载体P64a。通过基因枪将其导入衣藻叶绿体中,经壮观霉素抗性(100mg/L)筛选,获得了9 个抗性衣藻转化子。转化子经过抗性继代筛选后,经PCR、Southern blot 检测分析及暗培养,证实耐高温α-淀粉酶基因已整合到衣藻叶绿体基因组中并得到表达。酶活性检测表明,转基因衣藻表达产物具有耐高温α-淀粉酶活性,每克鲜重衣藻最高达77.5u。 实验结果证明在植物叶绿体中表达工业酶制剂是可行的。     

小麦抗穗发芽研究进展

穗发芽严重影响小麦品质和产量。种子自身休眠特性、α-淀粉酶活性、α-淀粉酶抑制剂、迟熟α-淀粉酶活性、种皮颜色、颖壳抑制物以及穗部形态等,均是影响小麦穗发芽的重要因素,其中对子粒休眠特性和α-淀粉酶活性的研究较为深入。位于第3染色体组上的R基因、休眠基因以及4AL上的Phs基因均与小麦穗发芽密切相关。已开发出一些与穗发芽抗性相关的分子标记,其中位于第3部分同源群的三重R基因和位于3B染色体的STS标记Vp1B3,以及位于3A染色体的主效QTL位点QPhs.ccsu-3A.1均可直接用于穗发芽抗性的筛选。本文对以上内容进行了详细论述,并就今后如何提高小麦穗发芽抗性进行了讨论。     

碱性蛋白酶基因在Bacillus licheniformis 2709中的整合和扩增

将含有去掉启动子的枯草杆菌碱性蛋白酶基因和Ｃｍ抗性基因的整合质粒ｐＭＰ以原生质体ＰＥＧ法转化Ｂ．ｌｉｃｈｅｎｉｆｏｒｍｉｓ２７０９在１０ｕ／ｍｌＣｍ平板上筛选整合子,并通过不断提高整合子的抗氯霉素能力来扩增染色体碱性蛋白酶基因,最终选到一株产酶比生产菌２７０９提高６０％的高表达整合菌ＢＬ－２０３,该菌在无选择压力下遗传性状相当稳定。     

鼠体突变型p53外源基因的垂直传递和转位观察

外源基因用于制作转基因鼠并能成功地传递到子代已是不争的事实。但是,有关研究转基因的大小以及对其功能的影响却鲜见报导。本实验对体突变型p53基因－作为外源基因在172^Arg-Leu－体突变型p53基因的双转基因鼠家系中的遗传行为进行了研究。以体突变型p53基因的XhoI-ApaLI片段为探针,对雌性双转基因鼠＃4491及其子代进行Southern blot分析（Fig.2)。通过Betagen Meter测定,比较杂交膜上探针的吸附量得知：子鼠＃5074等体内的外源p53基因的拷贝数是其亲本34491的3倍。Fig.1为＃4491与雄性FVB鼠杂交后代的家系谱。杂交F1的子代中,那些外源p53基因拷贝数是其亲代（F1）3倍的鼠（如＃5071和＃668）、其后代中继续出现这种基因拷贝数的变化。取待测鼠＃5074的脾细胞制备染色体,经G染色,以WAP－双转基因－SV40连结p（A）的结构为探针,进行原位荧光测定。Fig.3表明：b所指的外源p53基因从所在的染色体上发生跳跃（jump in),出现在c和d所指的位置上。可能,整合在＃4491染色体上的外源p53基因有两组,一组是稳定整合的,传代时,可以被传递到所有子代上;另一组是非稳定整合的,由于一些未知因素,在传递过程中被扩增、并发生了跳跃现象。也许,特定位点上转基因的拷贝数有一个限量,适量则稳定;反之、则不稳定。     

地衣芽孢杆菌耐高温α-淀粉酶基因的克隆、烟草瞬时表达及转化拟南芥的研究

从地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)中克隆到耐高温α-淀粉酶基因全长,构建了原核表达载体,转入大肠杆菌(Escherichia coli)中,使用IPTG于28℃诱导6小时后,通过SDS-PAGE检测到目的蛋白,分子量约为55 kDa,并通过酶活力检测实验证明该蛋白具有耐高温α-淀粉酶活性。同时构建了该基因融合GFP的植物表达载体,通过农杆菌(Agrobacterium tumefaciens)介导瞬时转化烟草(Nicotiana tabacun)下表皮细胞并在荧光显微镜下观察,发现在烟草下表皮细胞的细胞质和液泡中均有绿色荧光。使用I_2-KI溶液对乙醇脱色后的烟草叶片进行染色,显色反应表明在烟草中表达的耐高温α-淀粉酶具有酶活性。最后,采用农杆菌介导的花蕾浸泡法将重组载体转化到拟南芥(Arabidopsis thaliana)中,筛选到稳定遗传的耐高温α-淀粉酶基因的拟南芥纯合子。研究结果为后期开展表达耐高温α-淀粉酶的转基因植物的相关研究奠定了实验基础。     

应用荧光原位杂交技术检测康柏西普基因在CHO细胞染色体上的整合状态

CHO细胞是常用的哺乳动物表达工程细胞。外源基因整合至CHO细胞染色体后,在大规模蛋白质生产过程中,由于相关压力撤除,外源基因存在丢失的可能,因此有必要对其整合稳定性进行检测。康柏西普(conbercept)是一个能够特异性结合VEGF-A的各种异构体、VEGF-B以及PlGF,从而发挥抗血管生成活性的融合蛋白。康柏西普目前已在美国进入Ⅲ期临床试验。本文运用荧光原位杂交对康柏西普基因在CHO细胞的整合状态进行了检测,发现经过4和19次传代后,康柏西普基因依然能稳定整合在基因组上,并且呈现出3个特点：(1)分布在一条染色体上,而不是多条染色体上;(2)分布在较长的染色体上;(3)在同一染色体上有较多拷贝数。同时,荧光定量PCR结果证明基因拷贝数无明显改变,ELISA检测证明蛋白表达水平亦无明显改变。上述实验证明在经过19次传代以后,康柏西普基因仍然稳定整合在基因组中,并可活跃表达,为康柏西普大规模生产及产品质控提供了有力依据。     

增加植酸酶基因appA-m的拷贝提高其在巴斯德毕赤酵母的表达量

为了进一步提高植酸酶的发酵效价,降低植酸酶生产成本,对毕赤酵母表达载体pGAPZα-A进行了改造。将表达载体pPIC9的AOX1启动子序列引入pGAPZα-A,使之成为甲醇可诱导型表达载体pAOXZα,插入植酸酶基因appA-m后得到重组载体pAOXZα-appA-m。以染色体上带有一个拷贝的appA-m基因、发酵效价可达到7.5×106IU/mL发酵液的重组酵母菌株74#为受体菌进行转化,在该重组菌株的染色体上的另一位点整合含有植酸酶基因的表达盒,经筛选到高表达植酸酶的重组子。通过PCR进行验证,植酸酶基因被整合到重组酵母的染色体上,且受体菌中原有的植酸酶基因结构未改变。重组菌在5L发酵罐经甲醇诱导120h植酸酶蛋白表达量达到4mg/mL发酵液,酶活性(发酵效价)达到1.2×107IU/mL发酵液以上,较含单拷贝植酸酶基因的受体菌株表达量有较大程度提高。PCR检测及表达量分析证明改良的菌株具有很好的遗传稳定性和表达稳定性。     

采用玉米Ubi-1启动子获得低拷贝转基因玉米植株

通过基因枪粒子轰击和草丁膦（PPT）选择获得可育的玉米转基因植株,并分析了外源基因在转化体中的拷贝数与启动子之间的关系。用玉米Ubi-1启动子驱动外源基因,玉米转化体中外源基因的拷贝数较低;可能的原因为Ubi-1启动子通过与其内部同源序列发生重组而被定点整合进玉米基因组,共转化的两种质粒DNA在整合至玉米染色体DNA之前已重构成为一个整体。结果显示使用某一植物自身基因的启动子可以降低外源基因在该物种转基因个体中的拷贝数,进而避免基因沉默现象的发生。目前已得到第二代转基因玉米种子。     

用曲菌的酰胺酶基因导入酵母试酿日本酒

国税厅酿造试验所第4研究室室主任熊谷知荣子、该主任研究员北本滕彦等将曲菌酰胺酶基因导入清酒酵母(协会酵母),稳定地保持着导入基因,试酿获得成功。现在,正进行宫能检查和成分分析,将在东京召开的日本酿造学会大会上发表这项成果。导入的基因是米曲霉的α淀粉酶和葡聚糖酶。先将α淀粉酶基因搭载到拷贝数多的YEp 类型的载体上     

两种不同敏感性人细胞干扰素基因组成的比较研究

本文采用Southern技术比较研究了α和β干扰素基因在干扰素诱生性高低不同的两种人细胞(HF和Mern细胞)染色体DNA中的组成情况。结果表明,α和β干扰素基因在HF和Mern细胞染色体DNA中的组成和分布明显不同;Mern细胞的α和β干扰素基因的拷贝数与HF细胞相比至少要低10倍。说明HF和Mern细胞干扰素基因表达的差异与其细胞染色体DNA中干扰素基因的组成、分布及拷贝数的不同有直接的关系。     

用逆转录病毒载体表达人粒细胞－巨噬细胞集落刺激因子

应用基因工程的方法,将含有巨细胞病毒（ＣＭＶ）启动子的基因片段和人粒细胞－巨噬细胞集落刺激因子（ｈＧＭ－ＣＳＦ）的ｃＤＮＡ,克隆进逆转录病毒载体Ｎ２Ａ,得到重组质粒Ｎ２Ａ／ＣＭＶ／ｈＧＭ－ＣＳＦ．经脂质体包装并转染包装细胞,通过Ｇ４１８药物筛选,得到抗性克隆。经ＰＣＲ和Ｓｏｕｔｈｅｍｂｌｏｔ检测证实,ＧＭ－ＣＳＦ基因已整合到该克隆细胞的染色体上,获得的逆转录病毒滴度达１０￣４ＣＦＵ／ｍｌ,克隆细胞培养上清用ＴＦ－１细胞可检测到ＧＭ－ＣＳＦ活性。     

染色体显微切割与DOP—PCR结合对赤麂Sry基因克隆，测序及初步定位

应用显微切割技术获得赤麂1号,Y1,Y2染色体,通过DOP－PCR增加模板DNA拷贝数,然后用人的性别决定基因（Sex-tetermininig Region of the Chromosome Y,SRY)中HMG框内设计1对引物,对DOP－PCR产物进行扩增,在雄性赤麂Y2染色体DOP－PCR产物中扩增出与人SRY基因同源的Sry基因片段,克隆,测序,首次在分子水平上证明赤麂Y2染色体是真正的Y染色体,同时对赤麂Syr基因进行了初步定位。