细菌中2-甲基柠檬酸循环研究进展

2-甲基柠檬酸循环广泛分布于细菌中,参与丙酸或丙酰-CoA的分解代谢。我们一直致力于微生物代谢调控方面的研究,并以苏云金芽胞杆菌为研究对象在2-甲基柠檬酸循环的代谢调控及生理功能方面取得了新的进展。本文将从2-甲基柠檬酸循环关键酶基因的组成、关键酶基因的转录调控和该循环参与的生理功能3个方面介绍细菌中2-甲基柠檬酸循环的研究进展。同时,对该循环研究中存在的相关科学问题和未来的研究重点作简要评述,并对该循环关键酶作为药物靶标在病原菌感染防治方面的应用进行展望。     

苏氨酸操纵子的克隆与诱变

本文报道用Hind I+BamHI双酶切方法,从大肠杆菌K12的野生型菌株染色体上克隆苏氮酸操纵子的三个基因(thr A,thr B和thr C)到载体pBR322上,在合成培养基上筛选带thr操纵子的转化子。所得杂种质粒pTH1经羟胺体外诱变,筛选得到抗氨基酸类似物a-氧基-β-羟基戊酸(AHV)的突变质粒pTH2和pTH3,在宿主大肠杆菌C600中产苏氨酸最比初级克隆株高20倍以上,在解除天冬氨酸激酶—高丝氨酸脱氢酶(AKI—HDI)反馈抑制的宿主大肠杆菌A56—121中产苏氨酸量可达11g／L,比初级克隆株大肠杆菌 c600(pTHl)高100倍以上。     

血球凝集素基因编码的流感抗原决定子在大肠杆菌中表达

鸟瘟病毒(fowl plague virus以下写为FPV)血球凝集素分子的基因序列被插入细菌质体中,其转录是在色氨酸操纵子的促进子控制之下进行的。这种质体指导合成一个蛋白质、它能同鸟瘟病毒血球凝集素的抗血清进行特异性反应。在某些情况下,当将此基因在pBR~322的HindⅢ位点插入时,也观察到此基因的表达。     

肺炎克氏杆菌(K.pneumoniae)中的固氮基因区

来源于肺炎克氏杆菌(K.pneumoniae)中的固氮基因位于质体pRDI。它是由寄主范围很广的质体pRDI及肺炎克氏杆菌染色体上一个60 md的片段所组成。     

布鲁氏菌ery操纵子突变株生物学特性分析

布鲁氏菌ery操纵子参与赤藓醇代谢. 赤藓醇能够促进布鲁氏菌的生长.为进一步研究布鲁氏菌引发宿主流产的分子机制,采用基因重组技术构建布鲁氏菌ery操纵子启动子缺失株（△ery）,通过体内外实验探讨布鲁氏菌ery操纵子的生物学功能. 研究结果显示,获得了布鲁氏菌ery操纵子缺失株;布鲁氏菌ery操纵子缺失株侵染胚 胎滋养层细胞脱落较亲本株明显下降;巨噬细胞CFU计数缺失株作用组和亲本株作用组差异显著（P<0.05）.试管凝集和虎红平板实验结果显示均出现凝集现象;检测血清中细胞因子IL-10和TNF-α的表达水平,△ery诱导机体产生的IL-10和TNF-α明显低于亲本株（P<0.05）.小鼠脾脏细菌CFU计数结果显示,△ery较亲本株毒力明显下降.本研究表明,布鲁氏菌ery操纵子启动子缺失株毒力较亲本株明显下降,为进 一步揭示布鲁氏菌引起流产的致病机制提供了一定的理论依据.     

苏云金芽胞杆菌G03 spoIVF操纵子敲除对芽胞和晶体形成的影响

spoIVF是一个普遍存在于芽胞杆菌中的操纵子。在枯草芽胞杆菌中,它编码的两个蛋白是芽胞形成所必需的。采用基因重组技术敲除了苏云金芽胞杆菌G03菌株中的spoIVF操纵子,构建了spoIVF缺失株G03(spoIVF-)。研究表明:该突变株丧失了形成芽胞和晶体的能力。lacZ基因与cry1Aa基因的启动子融合表达分析发现:突变株中的cry1Aa基因的活性严重降低。利用载体pSTK携带spoIVF操纵子在突变株中的表达,使突变株部分恢复了产胞和形成杀虫晶体蛋白的能力。这说明spoIVF操纵子是所必需的,同时该操纵子还影响σE因子控制的cry1Aa基因表达。     

基于rhaSR嵌合操纵子的穿梭表达载体及其在鱼腥藻细胞中表达的初步研究

通过PCR等基因重组技术,以pKT-215（起源于RSF1010）为载体,构建了带有PR序列（含rhaSR操纵子表达调控元件、rhaR基因、报告基因gst的嵌合操纵子）和PT序列（含rhaSR操纵子表达调控元件及rhaT基因）的二种穿梭表达载体pKT～PTR、pKT—PR。其中,在RhaR基因上游设计和插入了增强的SD序列。首先将pKT—PTR、pKT—PR分别转化入大肠杆菌BL21（DE3）中,在不同培养基条件下,即舍鼠李糖与不含鼠李糖的培养基中进行表达,紫外分光光度计测定GST蛋白（谷胱甘肽-S-转移酶）的活性。结果表明,含嵌合操纵子的穿梭表达载体能在L-鼠李糖的诱导下表达,gst基因的表达量诱导备件下比非诱导条件下高3倍左右,且表达载体上的thaT基因并不能提高gst的表达;其次,利用三亲结合的方法将2种表迭质粒转入鱼腥藻Annbaena sp．PCC 7120中,抗生素筛选后得到能稳定遗传的转基因藻,并以转基因藻的质粒DNA为模板进行PCR检测。最后,转基因藻GST酶活力分析结果表明,嵌合操纵子PR在蓝藻细胞中的诱导表达效率极低,表达条件还需进一步优化。尝试将诱导型的操纵子转入蓝藻,具有潜在的应用价值。     

大肠杆菌棉子糖操纵子

大肠杆菌（Ｅscherichia coli）棉子糖（raf）操纵子位于质粒,它编码能够使大肠杆菌吸收和利用三糖棉子糖的蛋白,即一个主动运输系统（Ｒaf透性酶）,α－关乳糖苷酶和蔗糖水解酶。raf操纵子包括启动子rafP,调节基因rafR,操纵基因rafO以及rafA,rafB,rafD三个结构基因。这个操纵子一个阻遏蛋白RafR负控制,同时以环腺苷－代谢降解物基因激活蛋白（cAMP-CAP）为中介的正调控也参与调节。     

真核生物的操纵子

真核生物的操纵子关键词真核生物,线虫,操纵子人们已知,细菌基因是组成操纵子并转录成多顺反子ｍＲＮＡ的,真核生物基因则受各别调控并转录成单顺反子ｍＲＮＡ。但ＴｏｍＢｌｕｍｅｎｔｈａｌ领导的研究组于１９９３年宣称,线虫Ｃａｅｎｅｒｈａｔｄｉｔｉｓｅｌｅｇ...     

大肠杆菌分解代谢产物阻遏效应研究进展

细菌在多种碳源共存的环境中优先利用一种(通常是葡萄糖)的现象被称为分解代谢产物阻遏效应。国内现有分子生物学及相关课程教材普遍对该效应的机理解释不清甚至给出错误的解释。大肠杆菌葡萄糖-乳糖分解代谢产物阻遏效应产生的根本原因不是胞内葡萄糖的存在, 而是葡萄糖经PTS(Phosphoenolpyruvate: carbohydrate phosphotransferase system)系统向胞内运输同时藕联磷酸化的过程。磷酸向葡萄糖的传递导致PTS关键组分EⅡA^Glc去磷酸化形式的积累。该形式的EⅡA^Glc可以与质膜上本底表达的乳糖透性酶LacY结合, 阻止诱导物乳糖的吸收。cAMP的影响也是通过激活参与PTS系统的关键基因而加强了诱导物排斥作用。此外, 去磷酸化形式的EⅡBGlc和YeeⅠ对全局性转录阻遏蛋白Mlc活性的抑制也保证了PTS系统关键组分蛋白的基因表达。文章综述了近年来有关大肠杆菌分解代谢产物阻遏效应机理的最新研究进展, 并对相关教材有关这一内容的阐述提出了修改建议。