紫色非硫细菌的砷代谢机制

[目的]系统阐述紫色非硫细菌(PNSB)砷代谢机制和砷代谢基因簇的进化关系.[方法]通过生物信息学方法分析了PNSB砷代谢基因簇的分布、组成、排布方式.采用UV-Vis和HPLC-ICP-MS方法,研究了3个PNSB种类对砷的抗性、砷形态及价态的转化、砷在细胞中的积累和分布以及磷酸盐对As细胞毒性的影响.[结果]砷基因簇分析表明:已公布全基因组序列的17个PNSB菌株基因组中均含有以ars operon为核心的砷代谢基因簇,由1-4个操纵子组成,主要含有与细胞质砷还原和砷甲基化代谢相关的基因,但基因的组成和排列方式因种和菌株而异,尤其是arsM和两类进化来源不同的arsC.实验结果表明:光照厌氧条件下,3个PNSB种类对As(V)和As(Ⅲ)均具有抗性,As(V)和As(Ⅲ)均能进入细胞 ;在胞内As(V)能够还原为As(Ⅲ)并被排出胞外,但不能将As(Ⅲ)氧化为As(V),也未检测到甲基砷化物 ;磷酸盐浓度升高,能够抑制As(V)进入细胞,降低As(V)对细胞的毒性,而不能抑制As(Ⅲ)进入细胞.[结论]PNSB砷代谢机制主体为细胞质As(V)还原,也还有砷甲基化途径.通过对砷代谢基因簇结构多样性特点和进化方式分析,提出了与Rosen不同的ars operon进化途径.这对深入开展PNSB砷代谢和基因之间的相互作用研究奠定基础.     

木酮糖激酶表达水平对酿酒酵母木糖代谢产物流向的影响

在酿酒酵母中分别引入真菌和细菌的木糖代谢关键酶,木糖还原酶基因XYL1、木糖醇脱氢酶基因XYL2和木糖异构酶基因xylA. 并在此基础上以共转化策略超表达下游关键酶木酮糖激酶基因XKS1. 与亲本菌株相比,用pMA91和YEp24质粒表达XKS1的重组菌株,木酮糖激酶（xylulokinase,XK）活性分别提高了14和6.7倍. 在限氧条件下,重组菌株对木糖和葡萄糖的共发酵结果显示,表达XYL1,XYL2以及XKS1的重组菌株HSXY-251木糖消耗为12.4 g/L,提高了120.9%,乙醇产量达到9.4 g/L,提高了36%,副产物木糖醇产量为0.7 g/L,下降了84.9%.     

不产氧光合细菌的分类学进展

不产氧光合细菌(APB)一直是研究生命起源与进化、光合作用和固氮机理的良好模式生物.近年来,APB资源研究发展迅速,不断发现新的物种、模式种及特殊功能物种,不断提出新的分类单元,APB分类系统发生了较大变化,同时引起了一定混乱.本文对不产氧光合细菌定义、分类系统和分类指征最新进展进行了系统述评,对分类系统中存在的问题和发展趋势也进行了评述.     

斜卧青霉A10产纤维素酶的酶学性质研究

以斜卧青霉（Penieillium decumbens）A10为出发菌株,经450Gy ^60Coγ-射线诱变处理,选育出一株具有较高纤维素酶活力且传代稳定的正突变株A50,发酵60h后,其CMC酶活和滤纸酶活分别为27．28IU／mL和1．98IU／mL,较出发菌株A10分别提高了33．2％和45．59％。对突变株A50的产酶组分进行研究,通过SDS—PAGE电泳分析,从蛋白质水平上证明突变株A50确实是A10在遗传物质上发生改变的菌株,其CMC酶活最适作用pH值为4．0,最适作用温度为60℃;而滤纸酶活的最适作用pH值为5．2,最适作用温度45℃,二者在一定范围内具有较高的稳定性。     

氧限制下粗糙脉孢菌乙醇发酵的数学模型及过程模拟

粗糙脉孢菌(Mzcrospora crassan)具有直接转化植物纤维性物质生产乙醇的能力。研究了不同氧限制条件对粗糙脉孢菌发酵葡萄糖生产乙醇的影响,构建了该过程的数学模型,并利用数学模型进行了模拟和预测研究。结果表明,数学模型能够很好地预测氧限制条件下乙醇的发酵过程,即使微量氧对乙醇发酵也有较大的负面影响。     

纤维素酶分子改造和酶系改造

纤维素酶在将数量巨大的纤维素物质转化成人类急需的能源、食物和化工原料,净化环境和开辟新能源,实现人类社会的可持续发展等方面具有十分重要的意义。这种巨大的市场潜力使人们希望获得具有更优良性质的酶。比如对不溶性底物具有高降解能力的酶、在较高温度和碱性条件下稳定的酶、耐受末端产物抑制的酶,从而使之更加适合于生产应用。     

微乳液凝胶及其固定化脂肪酶研究进展

利用微乳液胶凝现象来固定化酶是90年代初建立起来的酶固定化新技术,该技术为胶束酶学在生物合成与转化领域的应用奠定了基础.就微乳液凝胶及其固定化脂肪酶的制备、性质、微观结构及其潜在应用作了带有知识介绍性质的综述.     

木聚糖酶基因克隆、表达与分泌及定点诱变研究进展

木聚糖酶专一性水解木聚糖分子中β14糖苷键,在制浆造纸、食品、纺织、饲料、能源工业中具有广阔的应用前景。随着各种新技术的发展与应用,木聚糖酶基因的研究取得了很大进展,不仅克隆了许多不同来源的木聚糖酶基因,研究了木聚糖酶基因在同源和异源寄主中的表达和分泌,而且还使用定点诱变技术探讨了木聚糖酶的结构与功能的关系并对酶的性质进行改造以满足工业生产的需要 。     

蛋白质定向进化的研究进展

定向进化是改造蛋白质分子的一种有效的新策略。主要是在实验室里模拟自然进化过程,通过由易错PCR、致突变菌株诱变等方法对编码蛋白质的基因进行随机诱变,由DNA改组、随机引导重组和交错延伸等方法进行突变基因体外重组,设计高通量筛选方法来选出需要的突变株。它不仅可快速产生工业上有用的新酶,而且对研究蛋白质的结构与功能的关系具有非常重要的意义。     

过量DMSO显著降低低模板浓度PCR扩增的特异性

DMSO通常经验性地用于提高PCR扩增的效率,但是过量的DMSO可以显著降低特异序列的扩增效率,尤其是导致非特异性扩增的现象却被忽视.在6%的DMSO存在时,开始出现非特异条带,同时特异扩增产物减少.本文首次报道DMSO对PCR产物特异性的影响并确定了克服上述现象产生的途径,即通过增加模板-引物的比例消除非特异条带.而通常提高复性温度只能部分减少非特异产物,不能避免非特异扩增.本文结果有助于提高常规PCR,尤其是分子遗传学分析中经常使用的随机扩增多态性DNA(randomamplifiedpolymorphicDNA,RAPD)检测的准确度。 Abstract:DMSO is the most often empirically used to increase efficiency of PCR.However,it is ignored that DMSO can also decrease the amplification of specific sequences and result in non- specific amphfications.Non-specific bands are detected at 6% DMSO,as specific amplification declines.This is the first report about the effects of DMSO on the specificity of PCR and establishment of the method for avoiding non-specific products,which can be overcome by increasing template-primer ratio rather than annealing temperature.Our data will be of much help for random amphfied polymorphic DNA (RAPD) assays for molecular genetic analyses.