利用弗氏链霉菌的修饰系统克服吸水链霉菌的限制性障碍——发展吸水链霉菌转化系统的尝试

用来自变铅青链霉菌TK24的质粒plJT02(tsr、mel~+)转化吸水链毒菌应城变种10-22的原生质体,未能得到转化子。但改用来自弗氏链霉菌ATCC 10745的plJ702转化10—22原生质体却得到了转化子。转化频率约10 ~3—10~4转化子/微克DNA。在这些转化子中,只有约1/1000是黑色菌落(mel~+),绝大部分为白色菌落(mel~-)。分别挑出黑色、白色2种菌落,只有从前者能提出电泳可见的plJ702质粒带。2种菌落的质粒提取物,均能转化TK24原生质体并正常表达黑色素。在非选择性条件下,从10-22(pIJ702)黑色菌落的群体中,获得了少数白色菌落,经证明它们是10-22的宿主突变体。这些突变体的plJ702转化子出现均一的黑色菌落。     

一株动性球菌ZOYM的初步鉴定及其内源性质粒pPCZ1和pPCZ2的分析

从来自中国深海的样品中分离到一株菌株ZOYM, PCR获得其16S rRNA基因序列, 经比对, 与已发表的动性球菌属(Planococcus)的不同种高度相似。提取质粒DNA, 在琼脂糖凝胶上检测到多条DNA带, 对其中2个小的环型质粒pPCZ1和pPCZ2进行了克隆和测序。 pPCZ1和pPCZ2的全长分别为4738 bp和7935 bp, 编码3个和8个蛋白。预测的pPCZ1和pPCZ2的复制蛋白Rep分别与链球菌(Staphylococcus)质粒pSCFS1和芽孢杆菌(Bacillus) 质粒pBM19的Rep有很高的相似性。此外, pPCZ1和pPCZ2的复制蛋白Rep之间也有一定的同源性。质粒pPCZ1和pPCZ2上均未找到滚环复制质粒保守的dso和sso序列, 而在复制基因的上游均发现有多个重复序列和富含AT的序列, 因此, 推测它们可能不是以滚环方式进行复制, 而是theta方式。这是首次报道动性球菌属两个质粒的完整序列。     

放线菌线型复制子新的生物学功能及其应用

原核生物的染色体和质粒DNA一般为环型结构。在过去的几十年里 ,人们以不同的材料为研究对象建立了原核生物环型染色体和环型质粒生物学功能的模式体系。近年来 ,在链霉菌属 (Streptomyces)中发现 1 2～ 1 70 0kb的线型质粒[1 ] 和约 80 0 0kb的线型染色体[2 ] ,有的巨大线型质粒上还带有完整的抗生素生物合成基因簇[1 ] 。与链霉菌属同属于放线菌目 (Actinomycetales)的诺卡氏菌属 (Nocardia)和红球菌属(Rhodococcus)中也发现了线型染色体和线型质粒 ,并揭示了降解多种工业上有毒化合物的基因常由线型质粒所携带[3,4 ] 。功能研究表明 ,…     

西藏土壤中分离的链霉菌含有丰富的线型和环型质粒

【目的】研究极端自然环境对链霉菌线型和环型质粒分布的影响。【方法】从西藏高原采集了20份土壤样品,分离和初步鉴定链霉菌,提取和检测质粒DNA。【结果】从中分离到46株链霉菌,其中有23株菌含有1 4个线型质粒,大小在19 650 kb之间,8个菌株含有1 4个环型质粒,大小在4 80 kb之间。【结论】西藏土壤来源的链霉菌含有大量的、多样的线型质粒和环型质粒,暗示极端环境中诸如强紫外辐射等可能会引发DNA损伤和修复,进而造成质粒的多样性。     

游动双孢菌线型质粒pPR2的全序列测定及分析

[目的]获得游动双孢菌线型质粒pPR2的全序列,并揭示新型的端粒复制蛋白和可能的中间复制位点.[方法]用分段克隆的方法和序列拼接获得pPR2的全序列,利用软件分析端粒DNA的二级结构和可能的端粒复制蛋白,利用链霉菌原生质体转化的方法检测可能的中间复制的位点.[结果]pPR2全长为15520 bp,(G C)含量为68.1%.其端粒末端反向重复序列的长度为329 bp,不能像多数链霉菌的线型质粒那样能形成保守的"折返"的二级结构.pPR2虽然没有参与链霉菌端粒复制的保守的tap/tpg基因,但是pPR2.3c基因编码了一个双结构域蛋白,分别同链霉菌的端粒复制相关蛋白Tap和嗜血杆菌的解旋酶具有相似性.pPR2缺少典型的链霉菌重复序列-复制基因(iteron-rep)区段,将几乎覆盖全长pPR2的两段DNA进行克隆后,不能转化变铅青链霉菌.此外,pPR2基因还编码可能参与线型DNA复制的调控的单链结合蛋白(SSB)和与放线菌质粒接合转移相关的主要蛋白(Tva).[结论]pPR2是链霉菌之外的放线菌中最小的线型质粒,其序列在游动双孢菌属的线型质粒中是首次报道.pPR2可能具有新型的端粒复制的机制,其中pPR2.2c和pPR2.3c编码可能的端粒复制蛋白.     

合成生物学展望——合成、重构和改造微生物基因组

合成生物学是生物科学领域住21世纪刚刚出现的一个新的分支学科,作为一门新兴的交叉学科,与传统生物学通过解剖生命体以研究其内在构造的办法不同,合成生物学的研究方向是从最基本的要素开始一步步建立零部件。与基因工程把一个物种的基因延续、改变并转移至另一物种的作法不同,合成生物学的目的在于建立人工生物体系,让它们像电路一样运行。     

合成、重构和改造微生物基因组

20世纪以来,生命科学革命性的进步与对于构成生命细胞的遗传物质本质的认识及改造有着十分密切的关系.1953年DNA双螺旋模型的建立奠定了现代分子遗传学的基础,促使整个生命科学进入分子生物学的时代.     

青蒿植物内生链霉菌中的质粒pCQ4与噬菌体ΦCQ4

【目的】在青蒿植物的内生链霉菌W75中检测到一个大的环型质粒pCQ4。克隆、测序、分析和功能研究pCQ4。【方法】Southern杂交确定质粒的酶切图谱,利用接合转移和同源重组方法将质粒克隆到了大肠杆菌BAC衍生的载体上,并进行鸟枪测序和分析。【结果】获得了全长为84833 bp的pCQ4序列,预测编码129个基因,其中成簇的40个基因与其它噬菌体的基因同源。实验证明含有质粒pCQ4的菌株能够低频率释放噬菌体ФCQ4,并可以侵染消除了pCQ4的W75X孢子和形成噬菌斑。在透射电镜下观察到噬菌体颗粒,脉冲场凝胶电泳显示ФCQ4为线型DNA。pCQ4与已发表的链霉菌质粒-噬菌体pZL12比对,编码噬菌体的主要结构蛋白的基因是相似的。【结论】链霉菌大的质粒pCQ4也可以转化为噬菌体ФCQ4,其噬菌体相关的基因簇可能是可转移的单元。     

红球菌线型质粒pNSL1的克隆、测序和复制区的鉴定

从红球菌NS1中检测到两个线型质粒pNSL1和pNSL2。【目的】克隆、测序和分析pNSL1,并鉴定质粒的复制区。【方法】利用脉冲电泳方法从凝胶中回收大量的质粒DNA,进行鸟枪法克隆、测序和拼接,通过生物信息学分析和实验证明质粒的自主复制区。【结果】克隆、测序和拼接获得pNSL1全长为117252bp的序列,包括在红球菌中保守的1282bp端粒的序列。序列预测含有103个蛋白编码区,包括质粒的复制、分配、转移等功能基因。将pNSL1中一个与分枝杆菌质粒的复制基因同源的pNSL1.038及其上游的767bp非编码序列克隆到大肠杆菌质粒,电击转化珊瑚诺卡氏菌4.1037,获得了抗性转化子。【结论】克隆、测序了全长的线型质粒pNSL1,鉴定了质粒的复制区。     

拟诺卡氏菌线型质粒pNPL1的测序和分析

【目的】检测和分析稀有放线菌中新的线型质粒。【方法】从植物内生菌中分离链霉菌之外的放线菌菌株,检测、测序和分析线型质粒。【结果】从中草药植物紫花前胡的叶片中分离到一株内生放线菌25L-1-1c,经过16S rRNA基因序列比对属于拟诺卡氏菌。从该菌株中检测到一个约25 kb的线型质粒pNPL1。克隆和测序了pNPL1新的端粒,含有多个小的回文序列。测序获得全长为24 621 bp的线型质粒pNPL1,预测编码22个基因,其中2个基因与链霉菌质粒的端粒复制基因同源,1个基因与链霉菌质粒主要的接合转移基因相似,其余19个基因为未知功能。携带pNPL1端粒复制基因的质粒不能转化变铅青链霉菌,暗示需要发展拟诺卡氏菌的遗传操作系统。【结论】这是首次在拟诺卡氏菌中发现和描述线型质粒。