黑曲霉柠檬酸工业菌株原生质体制备与转化

黑曲霉是柠檬酸工业化生产的主要发酵菌株。尽管现代遗传操作技术在黑曲霉的实验室菌株、蛋白质生产菌株等的应用中获得了成功,但是柠檬酸工业菌株遗传转化异常困难,成为柠檬酸工业持续升级的重要限制因素。以柠檬酸工业生产实际应用的黑曲霉菌株为研究对象,对其原生质体的制备与再生以及PEG介导的转化等条件进行了细致优化。结果表明,柠檬酸高产工业菌株原生质体的制备需选取丰富培养基中培养48 h的年轻菌丝体,在1.5%裂解酶-0.5%蜗牛酶-0.2%溶菌酶的复合酶解体系下裂解2.5 h,原生质体的制备浓度可达106个/m L以上,原生质体再生效率可达90%以上。原生质体的浓度是原生质体-PEG介导转化方法的关键,当原生质体浓度达到106个/m L以上时,高产柠檬酸菌株的转化效率大幅提高。成功建立了由原生质体-PEG所介导的高产柠檬酸黑曲霉菌株的遗传转化体系。     

山羊Klf4基因克隆、原核表达和His-Klf4融合蛋白纯化北大核心CSCD

旨在克隆山羊Klf4基因,构建重组质粒pET30a-Klf4,通过原核表达技术获得纯化的His-Klf4融合蛋白。从山羊的生殖脊中提取总RNA,用RT-PCR的方法扩增Klf4基因编码区序列,通过TA克隆构建pMD18-T-Klf4重组质粒。酶切鉴定与测序分析后将Klf4的cDNA亚克隆至pET-30a载体,构建重组质粒pET30a-Klf4。酶切鉴定后将其导入大肠杆菌BL21中,用IPTG诱导表达,SDS-PAGE和Western blotting检测确认,镍离子金属螯合亲和层析法纯化His-Klf4融合蛋白。结果表明:(1)从山羊生殖脊中克隆了Klf4基因,其开放阅读框由1 434个核苷酸组成,编码478个氨基酸,而且该序列与绵羊的同源性最高,达到98.5%;(2)经过SignalP 4.0在线分析,Klf4的编码蛋白不存在信号肽;(3)经SDS-PAGE和Western blotting分析表明,重组质粒pET30a-Klf4在大肠杆菌中得以表达;在变性条件下纯化,获得了His-Klf4融合蛋白。     

热激蛋白对细胞凋亡的调节作用

细胞凋亡是生物发育过程中或在正常生理状态下清除衰老及受损细胞的一种普遍现象。细胞凋亡的发生受胞外或胞内的多种刺激源所诱导,其中热激蛋白是细胞凋亡的调控因子之一。本文着重讨论了热激蛋白在细胞凋亡调节中所发挥的作用。     

结核分枝杆菌ABC转运蛋白与物质的跨膜转运

结核分枝杆菌作为一种胞内寄生菌,主要存在于巨噬细胞吞噬体内,并且通过与宿主细胞竞争摄取营养物质、主动排出有毒物质来维持生存。因此,参与上述过程的ABC转运蛋白在结核分枝杆菌的致病中发挥着举足轻重的作用。已有报道结核分枝杆菌基因组编码了38个ABC转运蛋白。这类蛋白质有着广泛的底物结合谱,参与了无机离子、糖类、氨基酸、寡肽、药物等多种物质的跨膜转运。本文将对结核分枝杆菌编码的ABC转运蛋白超家族中的不同成员及其底物特异性、转运机制以及与毒力的关系的研究进展进行综述。     

沙门菌对酸压力的应答及其与毒力的关系

沙门菌(Salmonella spp.)作为肠道细菌,必须克服胃中酸性环境,才能进一步入侵宿主肠道上皮细胞。已有的研究表明,沙门菌通过进化出多种应答机制,增强自身在酸性环境下的生存。本文回顾了沙门菌的耐酸特性,阐述了抵御酸压力时的几种应答机理,包括胞内pH的维持、调控酸激蛋白的时序表达以及细胞膜特性的改变。这些研究对人类了解和控制沙门菌的感染具有重要的指导意义。     

一种降低dATP用量的简单易错PCR方法

易错PCR是基因体外诱变的主要方法之一,是通过在PCR体系中添加Mn2+、提高Mg2+浓度和dCTP/dTTP浓度等措施达到基因诱变的目的。【目的和方法】本研究在不添加Mn2+、不调整其它任何PCR成分的情况下,通过降低dATP浓度的底物不平衡作用,对洋葱抗菌蛋白基因Ace-AMP1和苏云金芽胞杆菌毒蛋白(Bt)基因cry1A(c)进行了PCR诱变。【结果】结果表明:随着dATP浓度的降低,序列变异率和碱基突变率均呈升高趋势。当dTTP/dCTP/dGTP∶dATP在20∶1-40∶1时,碱基突变率介于1.4%-1.8%之间,序列变异率介于77.8%-100%之间。【讨论和结论】该方法简化了常规易错PCR诱变中的条件优化过程,简单实用。降低dATP浓度的诱变方法主要引起AT→GC的变异,适用于提高靶基因GC含量的体外诱变。本研究降低单一底物浓度的诱变方法可以提高诱变基因的AT或GC含量,是对易错PCR诱变方法的拓展。     

汞在微生物中的跨膜运输机制研究进展

甲基汞是一种强亲脂性、高神经毒性的有机汞化合物,可以通过生物富集或生物放大造成人类甲基汞暴露。环境中甲基汞的产生主要是厌氧微生物所调控的无机汞的甲基化。主流观点认为厌氧微生物对汞的甲基化是一种细胞内反应,因此,甲基汞的产生速率不仅与环境中具有汞甲基化能力的厌氧微生物的存在与活性相关,同时也与无机汞在微生物细胞中的跨膜运输过程有着重要联系。要明确无机汞经微生物甲基化的机制,就必须了解无机汞被微生物细胞生物吸收的过程,即无机汞在微生物中的跨膜运输路径。目前研究认为该过程主要有Mer抗汞操纵子转运体系、被动扩散、促进扩散和主动运输4种路径。本综述主要围绕无机汞被微生物细胞生物吸收的这4种路径展开,将系统介绍科学界对这4种路径的最新研究进展,并对相关研究进行展望,指出无机汞经促进扩散或主动运输进入到微生物细胞内将是未来研究的重点。     

野生大豆抗感大豆孢囊线虫材料内生细菌多样性分析

【目的】对抗感野生大豆材料根内生细菌的多样性进行比较分析,为研究野生大豆内生细菌与大豆孢囊线虫之间的相互关系奠定基础。【方法】在野生大豆抗大豆孢囊线虫3号生理小种筛选基础上,利用扩增核糖体DNA限制性分析(Amplified ribosomal DNA restriction analysis,ARDRA)和16S rDNA克隆文库测序相结合的方法,对抗感野生大豆根系内生细菌多样性及群落结构进行分析。【结果】野生大豆根内生细菌分属于6大类群,其中变形菌门(Proteobacteria)和厚壁菌门(Firmicutes)为优势类群,相对丰度分别为46.8%和13.6%,另外有少量的放线菌门(Actinobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)、酸杆菌门(Acidobacteria)、异常球菌-栖热菌门(Deincoccus-Thermus)和古细菌(Archaea),18.8%克隆序列与环境中未培养细菌的16S rDNA序列有较高的相似性。野生大豆高抗材料内生细菌的多样性比高感材料更为丰富,且抗感材料内生细菌优势菌群存在明显差异,中慢生根瘤菌(Mesorhizobium tamadayense)、肠杆菌(Enterobacter ludwigii)和巨大芽孢杆菌(Bacillus megaterium)为野生大豆高抗材料特有的可操作分类单元(Operational Taxonomic Units,OTUs)中的优势种群。【结论】研究结果表明抗感野生大豆根内生细菌的优势种群存在明显差异,而内生细菌的优势种群与大豆孢囊线虫的相互关系正在深入分析研究。     

革兰氏阴性细菌β-桶状结构外膜蛋白体外折叠的研究进展

除了细胞质膜,革兰氏阴性细菌细胞还有一层组成细胞壁的外膜(Outer Membrane)。膜蛋白是外膜的主要组成成分之一,绝大多数外膜蛋白是由反向平行的β-折叠(β-Strands)通过相邻的氢键结合形成的β-桶状结构蛋白(β-Barrel Proteins)。这些蛋白既可作为通道蛋白、转运蛋白、酶、受体、毒力因子,也可作为结构蛋白发挥稳定外膜的重要作用,它们是否正确折叠并整合到外膜对革兰氏阴性细菌的生存至关重要。大多数外膜蛋白易于重组表达和体外重折叠(in vitro refolding),并且折叠状态可通过多种方法测定,因此β-桶状结构外膜蛋白被当着模式蛋白来研究各类生物和非生物因子对膜蛋白折叠的影响,是膜蛋白研究的一大热点。本文将从β-桶状结构外膜蛋白体外折叠的研究方法和影响折叠的因素角度对近年相关研究进展进行综合述评,最后总结了外膜蛋白体外折叠模式,并结合作者的相关研究结果和观点对该领域的研究前景进行了展望。     

我国沿海缢蛏群体遗传结构的mtDNA-COⅠ分析

采集了我国沿海共计9个缢蛏(Sinonovacula constricta)地理群体的197个样本,分别是北部组群的3个群体:辽宁省庄河群体(ZH),天津市汉沽群体(HG),山东省海阳群体(HY);中部组群的3个群体:江苏省盐城群体(YC),上海市崇明县东滩群体(DT)和堡镇群体(BZ);以及南部组群的3个群体:浙江省宁波群体(NB),浙江省台州群体(TZ)以及福建省宁德群体(ND)。利用线粒体COⅠ标记分析了9个群体的遗传多样性和遗传分化。结果表明,在共计197个个体中检测到125个单倍型和96个变异位点,核苷酸多样性指数位于2.1764～7.4970之间,其中中部组群的群体遗传多样性指数最高。AMOVA分析结果显示,组间遗传变异量占总变异的80.27%,18.74%来自于群体内,只有0.99%来自于组内群体间。群体间遗传分化系数位于0.0219～0.8706之间,不同群体间具有一定的遗传分化,尤其是中部群体与其他群体间遗传分化值达到了0.8以上,为极高度分化。遗传距离和聚类结果显示,北部3群体和南部3群体首先聚在一起,之后与中部3群体聚类。