• 2008年第24卷第5期文章目次
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    • >综述
    • Adventitious Roots and Secondary Metabolism

      2008, 24(5):711-716.

      摘要 (1785) HTML (0) PDF 0.00 Byte (6581) 评论 (0) 收藏

      摘要:Plants are a rich source of valuable secondary metabolites and in the recent years plant cell, tissue and organ cultures have been developed as an important alternative sources for the production of these compounds. Adventitious roots have been successfully induced in many plant species and cultured for the production of high- value secondary metabolites of pharmaceutical, nutraceutical and industrial importance. Adoption of elicitation methods have shown improved synthesis of secondary metabolites in adventitious root cultures. Development of large-scale culture methods using bioreactors has opened up feasibilities of production of secondary metabolites at the industrial levels. In the present review we summarize the progress made in recent past in the area of adventitious root cultures for the production of secondary metabolites.

    • >基因工程
    • 格尔德霉素生物合成的调控基因

      2008, 24(5):717-722.

      摘要 (1524) HTML (0) PDF 0.00 Byte (2265) 评论 (0) 收藏

      摘要:从吸水链霉菌17997中克隆了格尔德霉素(Geldanamycin, Gdm)生物合成酶基因簇, 通过生物信息学分析发现两个LAL(Large ATP-binding regulators of the LuxR family)家族的调控基因gdmRI和gdmRII, 基因阻断和基因回复实验证实这两个基因产物都正调控Gdm的生物合成。

    • 中国明对虾溶菌酶基因克隆、重组表达与性质分析

      2008, 24(5):723-732.

      摘要 (1663) HTML (0) PDF 0.00 Byte (2690) 评论 (0) 收藏

      摘要:溶菌酶是机体先天免疫系统中一个重要的效应分子, 参与机体多种免疫反应, 在溶菌过程中形成一个水解体系, 破坏和消除侵入体内的病原, 从而实现机体的免疫防御。从中国明对虾中克隆得到了溶菌酶基因(称为FcLyz基因), 该基因全长709 bp, 其完整的阅读框为477 bp, 编码158个氨基酸, 前18个氨基酸(-1~-18)为信号肽, 成熟肽由140个氨基酸组成(1-140aa), 其分子量为16.2 kD。经SMART分析,该基因具有1个溶菌酶1(LYZ1)结构域(19-130aa)。半定量RT-PCR分析结果表明溶菌酶虽在多种组织中有较低水平的组成性表达, 但在细菌诱导的血细胞、心脏、肝胰腺和鳃等多种组织中表达上调。将中国明对虾溶菌酶基因的成熟肽亚克隆进原核表达载体pET-30a (+)中, 转化大肠杆菌BL21(DE3), 再进行诱导表达和亲和纯化, 得到了纯化的重组溶菌酶, 并进行了抑菌活性检测。结果表明, 重组对虾溶菌酶对革兰氏阳性菌的抑菌能力较强, 最小抑菌浓度达到3.43 mmol/L, 但对革兰氏阴性菌抑制作用较小。上述结果表明, 该溶菌酶作为一种重要的免疫效应分子, 参与了对虾的免疫防御反应。

    • 日本血吸虫童虫裂解物对东方田鼠肝脏T7噬菌体展示cDNA文库的筛选及阳性克隆分析

      2008, 24(5):733-739.

      摘要 (1341) HTML (0) PDF 0.00 Byte (2200) 评论 (0) 收藏

      摘要:东方田鼠对血吸虫具有天然抗性。为筛选和分析东方田鼠抗血吸虫抗性相关基因, 以日本血吸虫童虫可溶性裂解物为探针, 筛选东方田鼠肝脏噬菌体展示cDNA文库。经三轮筛选, 特异性噬菌体得到有效富集(375倍)。随机挑取92个克隆进行序列测定, 获得了19条有效EST序列。其中13个条EST序列与已知基因或表达序列标签同源, 6个EST序列与已知基因或表达序列标签均无同源性, 为新的表达序列标签。将19个EST序列的阳性噬菌体克隆和血吸虫童虫共培养, 其中4号(GenBank Accession No.: EW968294)、13号(GenBank Accession No.: EW968303)、14号(GenBank Accession No.: EW968304)、15号(GenBank Accession No.: EW968305)、18号(GenBank Accession No.: EW968308)克隆均诱导了显著的杀虫效果。综合生物信息学分析结果及体外杀伤试验结果, 编码CASP8和FADD类似性细胞程序性死亡调节蛋白、a-2-HS-糖蛋白、M4蛋白、具有R3H结构域的一种mRNA结合蛋白以及三种未知蛋白的编码基因(14、15、18号克隆)可能是东方田鼠抗血吸虫病抗性相关基因。为进一步研究东方田鼠抗血吸虫机理奠定了基础。

    • 携带FMDV前导蛋白基因逆转录病毒载体的构建及其在牛肾细胞中的表达

      2008, 24(5):740-745.

      摘要 (1499) HTML (0) PDF 0.00 Byte (2339) 评论 (0) 收藏

      摘要:以口蹄疫病毒株OA/58 RNA为模板, 反转录并扩增目的cDNA。通过分子克隆技术将前导蛋白编码序列Lab与逆转录病毒载体pBPSTR1连接, 将构建正确的重组载体命名为pBPSTR1-Lab。通过分别利用不同浓度的嘌呤霉素和四环素来确定最佳筛选浓度和最佳调控浓度, 结果显示嘌呤霉素的最佳筛选浓度为3 mg/mL, 四环素的最佳调控浓度为1 mg/mL。利用pBPSTR1-Lab和包装质粒pVSV-G双质粒瞬时转染Gp2-293包装细胞来获得重组逆转录病毒。利用重组逆转录病毒来感染牛肾细胞, 并连续筛选12天来获得阳性克隆。通过除去四环素来诱导目的基因在牛肾细胞中表达, 发现牛肾细胞病变死亡。经过PCR和蛋白质免疫印迹证实稳定表达前导蛋白的牛肾细胞系已经建立, 为今后研究前导蛋白致病机理提供了平台。

    • 猪脂肪组织发育过程中Wnt/β-catenin信号通路相关基因及脂肪转录因子的时序表达

      2008, 24(5):746-753.

      摘要 (1725) HTML (0) PDF 0.00 Byte (3575) 评论 (0) 收藏

      摘要:为研究Wnt/b-catenin信号通路对猪脂肪组织发育的影响, 并探讨其可能的作用机制, 以1~120日龄长白猪脂肪组织为试验材料, 采用SQ RT-PCR法检测Wnt信号通路中相关基因β-catenin、GSK3β、Fz1及主要的脂肪转录因子PPARγ、C/EBPα 和分化早期标志基因LPL mRNA的表达变化; 石蜡切片免疫组化方法定性检测β-catenin在脂肪组织发育中的时序表达变化。SQ RT-PCR结果显示, β-catenin mRNA在猪出生第1天有高水平表达, 随着个体日龄的增长, 其表达量逐渐降低, 60日龄后维持在一个较低水平。GSK3β和Fz1 mRNA的表达量也伴随脂肪组织的发育而逐渐降低。而LPL、PPARγ和C/EBPα的 mRNA表达量随着个体日龄的增长而逐渐升高, 60日龄后仍保持高水平的表达。石蜡切片免疫组化结果显示, 随着脂肪组织的发育, β-catenin蛋白的表达也随之降低, 并且β-catenin蛋白的表达部位逐渐由细胞核和细胞质共表达变为只在细胞质中表达。上述基因表达的时序变化规律提示, β-catenin在维持前体脂肪细胞的未分化状态, 抑制脂肪组织发育中具有重要作用, 其作用机制可能是通过对脂肪细胞转录因子PPARγ、C/EBPα及分化早期标志基因LPL mRNA的调控来进行的。

    • 金黄色葡萄球菌重组GapC蛋白的GAPDH活性及免疫原性分析

      2008, 24(5):754-759.

      摘要 (1504) HTML (0) PDF 0.00 Byte (2651) 评论 (0) 收藏

      摘要:为研究金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)表面GapC蛋白的GAPDH活性、免疫原性及免疫保护作用, 应用PCR方法扩增出S. aureus的gapC基因, 插入到pQE-30载体相应位点, 构建重组质粒pQE/gapC。将其导入宿主菌E.coli M15(pREP4)后, IPTG诱导表达。重组蛋白纯化后进行GAPDH活性检测, 并与灭活全菌体分别免疫健康家兔。然后, 应用ELISA方法检测血清中IgG抗体水平及IFN-g、IL-4细胞因子浓度, 并用1.0×108CFU/mL S. aureus菌株Wood46对免疫家兔攻毒。SDS-PAGE结果显示, GapC蛋白在E. coli M15(pREP4)中获得表达; 经GAPDH活性检测及Western Blot检测, 重组蛋白具有较高的GAPDH活性和抗原特异性; 经ELISA检测, GapC蛋白及全菌体组兔血清中IgG抗体水平迅速升高, 并在加强免疫后第28天达到最高(1:64 000), 加强免疫后第14 d, 血清中细胞因子IFN-g和IL-4浓度与对照组相比, 显著升高(P<0.05), 而全菌体免疫组升高不明显(P>0.05); 攻毒结果为蛋白免疫组家兔获得一定的免疫保护(4/5)。以上结果表明, 表达的重组GapC蛋白具有GAPDH活性、较好的免疫原性及免疫保护力, 可作为深入研究S. aureus基因工程疫苗的良好靶向。

    • 限制修饰系统cglI赋予钝齿棒杆菌抗噬菌体功能活性

      2008, 24(5):760-765.

      摘要 (1477) HTML (0) PDF 0.00 Byte (2368) 评论 (0) 收藏

      摘要:为解决氨基酸发酵工业中的噬菌体污染问题, 对cglI基因复合体在钝齿棒杆菌中的功能活性表达进行研究。通过PCR从谷氨酸棒杆菌基因组扩增cglI基因复合体, 构建重组质粒pJL23-cglI, 转化钝齿棒杆菌T6-13后得到重组菌株。定性和定量检测重组菌株的噬菌体抗性。实验结果表明, 携带cglI基因复合体的重组钝齿棒杆菌显示了明显的抗噬菌体功能活性和较广的抗噬菌体谱, 进而证实了cglI基因复合体用于构建钝齿棒杆菌抗噬菌体菌株的可行性, 为解决氨基酸发酵生产中的噬菌体污染问题提供了一种有效方法。

    • 共表达PRRSV修饰的GP5与M蛋白的重组改良型痘苗病毒安卡拉株的构建及其生物学特性

      2008, 24(5):766-773.

      摘要 (1445) HTML (0) PDF 0.00 Byte (2377) 评论 (0) 收藏

      摘要:将猪繁殖与呼吸综合征病毒(Porcine reproductive and respiratory syndrome virus, PRRSV)修饰的ORF5(MORF5)与ORF6基因分别克隆入笔者构建的改良型痘苗病毒安卡拉株(Modified vaccinia virus ankara, MVA) 转移载体pLR-gpt的两个多克隆位点中, 构建重组转移载体pLR-MORF5/ORF6。经脂质体介导, 将构建好的pLR-MORF5/ORF6 转染已感染亲本MVA 2h的BHK-21细胞单层, 用药物选择性培养基(MXHAT)在24孔板上进行连续筛选纯化, 得到带有筛选标记的重组病毒rMVAgpt-MGP5/M。将rMVAgpt-MGP5/M 感染表达Cre重组酶的BHK-21细胞(BHK-Cre), 获得删除筛选标记的重组病毒rMVA-MGP5/M。PCR证明MORF5与ORF6成功插入MVA基因组中; Western blotting与间接免疫荧光证明重组病毒能表达MGP5与M蛋白; 重组病毒的生长特性表明与亲本MVA出现病变的时间及病毒滴度基本一致。结果表明, 本研究成功构建了共表达PRRSV MGP5与M蛋白的重组MVA, 并且表达产物具有免疫原性; 外源基因的插入不影响MVA复制, 具较好的稳定性, 从而为PRRSV新型基因工程疫苗的研制奠定了良好的基础。

    • Ad-sTNFRI-IgGFc腺病毒载体的构建及其转染人气道平滑肌细胞

      2008, 24(5):774-779.

      摘要 (1485) HTML (0) PDF 0.00 Byte (2411) 评论 (0) 收藏

      摘要:TNF-a是一种具有广泛生物学活性的前炎症细胞因子, 参与哮喘整个病理生理过程。可溶性肿瘤坏死因子受体(sTNFR)可以拮抗肿瘤坏死因子活性, 已被用来治疗与TNF相关的炎性疾病。将sTNFRI-IgGFc基因插入腺病毒穿梭质粒pDC316, 与辅助质粒pBHGloxΔE1, 3Cre共转染HEK293细胞, 重组产生Ad-sTNFRI-IgGFc, PCR鉴定毒种正确后, 进行扩增、纯化和滴度测定, 转染人气道平滑肌细胞, 利用RT-PCR、免疫组化方法, 流式细胞仪, ELISA检测转染后细胞中sTNFRI-IgGFc的转录和表达。实验结果证明成功构建了Ad-sTNFRI-IgGFc腺病毒载体, 感染性滴度达3×1010 TCID50/mL, 200 moi转染气道平滑肌细胞阳性率达99.32%, 转染后气道平滑肌细胞在mRNA和蛋白水平均有sTNFRI-IgGFc表达。转染上清稀释64倍后仍对TNF有拮抗活性。为将表达sTNFRI-IgGFc腺病毒基因治疗哮喘的实验研究提供了基础。

    • 整合猪繁殖与呼吸综合征病毒GP5蛋白的重组鼠白血病病毒特性

      2008, 24(5):780-785.

      摘要 (1729) HTML (0) PDF 0.00 Byte (2528) 评论 (0) 收藏

      摘要:通过反转录-聚合酶链式反应(RT-PCR)扩增了猪繁殖与呼吸综合征病毒完整的GP5基因并进行了克隆与鉴定。序列测定结果与已经登陆GenBank 的EF488048高致病性江西株比对分析表明碱基同源性达98.7%。构建含GP5基因的真核表达载体pcDNA-GP5, 通过与鼠白血病病毒(MuLV)假病毒构建体系的两种质粒pHIT60和pHIT111共转染人胚肾细胞293T, 48 h后收集假病毒上清, 超离后通过Western-blot证明GP5蛋白在假型病毒颗粒表面存在, 表明GP5蛋白被整合到此假型病毒粒子表面。通过感染293T、Mark-145不同的靶细胞,证实所构建的假型病毒粒子具有感染性。成功构建了具有感染性的MuLV-GP5假病毒体系, 为研究猪繁殖与呼吸综合征病毒侵入细胞的机理及其组织嗜性的变异提供一种新方法。

    • >细胞工程
    • 一种新型生物反应器在造血干/祖细胞体外扩增中的应用

      2008, 24(5):786-792.

      摘要 (1399) HTML (0) PDF 0.00 Byte (1951) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对造血干/祖细胞体外扩增对培养环境的需求, 结合静/动态培养的特点, 开发了一种新型的生物反应器用于造血干/祖细胞的体外扩增。在该生物反应器内, 采用SCF+TPO+Flt-3细胞因子组合, 比较了静态和循环培养两种方式体外扩增脐血CD34+细胞的效果。培养7 d后, 总细胞分别扩增了(13.86 ± 4.26)和(7.23 ± 2.67)倍, 显示静态培养有利于总细胞的扩增; CD34+细胞扩增倍数、培养物中CD34+细胞含量均相近, 无显著性差异; 而CD34+CD38-细胞扩增倍数以及培养物中CD34+CD38?细胞的百分含量分别为(1.82 ± 0.58)和(3.90 ± 0.85)倍以及(9.45 ± 4.85)和(37.47 ± 14.06)%, 循环培养明显高于静态培养。可见, 在该生物反应器内, 采用静态和循环两种培养方式, 均能实现造血干/祖细胞的体外扩增, 但静态培养促使造血干细胞向定向祖细胞分化, 而循环培养则更有利于早期造血干细胞的扩增。

    • 甘蓝型油菜与芝麻菜体的细胞杂交

      2008, 24(5):793-802.

      摘要 (1427) HTML (0) PDF 0.00 Byte (2511) 评论 (0) 收藏

      摘要:为拓宽油菜育种的基因资源库, 改良油菜品种, 以甘蓝型油菜(Brassica napus)花油3号下胚轴和芝麻菜(Eruca sativa)下胚轴为材料分离制备原生质体; 然后采用PEG-高Ca2+-高pH法进行原生质体融合, 当PEG浓度为35%, 原生质体融合密度为5×105个/mL时, 融合25 min时, 融合率可达18.2%。融合后在培养密度为1×105个/mL时, 以附加1.0 mg/L 2,4-D +0.5 mg/L 6-BA+0.5 mg/L NAA+ 200 mg/L肌醇+300 mg/L水解酪蛋白的改良的KM8p为融合体培养基, 以0.1 mol/L 蔗糖+0.2 mol/L葡萄糖+0.2 mol/L甘露醇作渗透稳定剂进行液体浅层培养, 效果较好, 愈伤组织再生率最高为6.8%。将融合体再生的小愈伤组织转移至培养基(B5无机盐+0.087 mol/L蔗糖+0.2 mg/L 2, 4-D+0.5 mg/L NAA+0.2 mg/L 6-BA+ 0.5% Agar, pH 5.8)上增殖培养, 待愈伤组织长至直径为3~5 mm时, 及时将其转至分化培养基(MS无机盐+0.087 mol/L 蔗糖+0.1 mg/L IAA+0.8 mg/L 6-BA+0.8% Agar, pH 5.8)中诱导不定芽再生, 芽分化率为35.7%。当不定芽长为2~3 cm时, 将其切下转入附加0.5 mg/L IBA+0.2 mg/L 6-BA的1/2MS生根培养基中诱导生根, 14 d左右即可形成再生植株, 生根率可达88%。同时, 以紫外线(60 μW/cm2)照射芝麻菜原生质体, 进行不对称融合, 照射2 min的获得了愈伤组织和再生植株, 照射4 min的只获得愈伤组织, 而照射5 min以上的没有获得愈伤组织, 但其愈伤组织再生、增殖及植株再生均不如对称融合。从细胞学鉴定的21块杂种愈伤组织上再生出16株杂种植株。

    • 霍山石斛人工种子包埋繁殖体和萌发

      2008, 24(5):803-809.

      摘要 (1636) HTML (0) PDF 0.00 Byte (2801) 评论 (0) 收藏

      摘要:以腋芽、原球茎、不定芽为繁殖体, 制作霍山石斛人工种子, 利用正交设计探讨麦芽糖、6-BA/NAA、活性炭、海藻酸钠、离子交换时间五个因素对霍山石斛人工种子萌发的影响; 并对人工种皮的糖分泄漏率以及pH的变化进行测定, 另外对霍山石斛人工种子的贮藏和防腐做了初步研究。结果表明: 麦芽糖是影响霍山石斛人工种子萌发的主要因素, 适宜的处理组合为麦芽糖含量为4%、6-BA/NAA 10:1, 活性炭浓度0.1%, 海藻酸钠浓度4.0%, 将含有繁殖体的此配方溶液滴入2% CaCl2溶液中, 进行离子交换反应, 反应时间10 min。以腋芽, 原球茎, 不定芽为繁殖体的霍山石斛人工种子萌发率分别可达到65.6%、90.1%、75.2%, 萌发后幼苗的存活率分别为16.1%、80.6%和19.1%。4°C下贮藏20 d后, 霍山石斛人工种子以腋芽, 原球茎, 不定芽为繁殖体的萌发率分别为3.3%、10.6%、5.2%。包埋剂加入多菌灵后, 自然条件下萌发率分别可以达到6.8%, 13.8%, 7.9%。

    • 瞬时基因表达可溶性的VEGFR2: I-IV

      2008, 24(5):810-816.

      摘要 (1551) HTML (0) PDF 0.00 Byte (3102) 评论 (0) 收藏

      摘要:通过RT-PCR的方法从三个月的流产绒毛组织中克隆目的基因VEGFR2 (Vascular endothelial growth factor receptor 2, 血管内皮细胞生长因子受体2) 胞外I-IV区, 连接到真核表达载体上构建了重组表达载体。首先在无血清悬浮培养的HEK293细胞中, 使用报告基因GFP(Green fluorescence protein, 绿色荧光蛋白)优化转染条件, 发现在转染时DNA: PEI=1:2 (W/W)、1.5 mg DNA/106 cells及开始转染4 h内使用无血清、摇床(120 r/min)时可以达到最佳的转染效率和细胞数量。在确定转染条件之后, 将构建的表达载体分别在HEK293细胞、COS-7细胞和CHO-K1细胞中进行瞬时转染表达, 结果发现仅在CHO-K1细胞的培养上清中检测到目的蛋白的表达。瞬时转染CHO-K1细胞至总体积约为1.5 L, 由于目的蛋白的羧基端有8-His标签, 通过Ni2+-IDA柱纯化得到5 mg左右的目的蛋白。

    • >酶工程
    • 固定化脂肪酶合成维生素A棕榈酸酯

      2008, 24(5):817-820.

      摘要 (1330) HTML (0) PDF 0.00 Byte (3483) 评论 (0) 收藏

      摘要:研究了有机溶剂中脂肪酶催化维生素A棕榈酸酯的合成工艺。采用维生素A醋酸酯和棕榈酸乙酯作为反应底物, 对催化合成维生素A棕榈酸酯反应介质进行了比较, 同时对影响合成维生素A棕榈酸酯反应的因素(温度、初始水含量、底物摩尔比、反应时间和酶量等)进行了探讨, 优化了反应条件: 在10 mL的石油醚中, 体系初始含水量0.2%(体积比V/V), 0.100 g 维生素A醋酸酯和0.433 g 棕榈酸乙酯在酶量为1.1 g的固定化酶催化下, 在30°C、190 r/min下反应12 h, 转化率可以达到83%, 固定化酶可连续使用5次以上。

    • >发酵工程
    • 嗜热子囊菌利用短链有机酸生产角质酶

      2008, 24(5):821-828.

      摘要 (1561) HTML (0) PDF 0.00 Byte (2167) 评论 (0) 收藏

      摘要:以嗜热子囊菌(Thermobifida fusca WSH03-11)发酵生产角质酶为模型,研究微生物利用市政污泥厌氧酸化所产短链有机酸为碳源发酵生产高附加值产品的可能。发现:(1)以丁酸、丙酸和乙酸为碳源时,有机酸和氮元素浓度分别为8.0 g/L和1.5 g/L有利于角质酶的生产;而以乳酸为碳源时,最适有机酸和氮源浓度分别为3.0 g/L和1.0 g/L;(2)改变诱导物角质的浓度,以丁酸、丙酸、乙酸和乳酸为碳源,分别比优化前提高了31.0%、13.3%、43.8%和73.2%;(3)在四种有机酸中,T. fusca WSH03-11利用乙酸的速率最快,平均比消耗速率是丙酸的1.3倍,丁酸的2.0倍及乳酸的2.2倍;以丁酸为碳源时的酶活(52.4 U/mL)是乳酸的1.7倍、乙酸的2.5倍和丙酸的3.2倍;角质酶对乳酸的得率(12.70 u/mg)分别是丁酸的1.4倍、丙酸的3.0倍和乙酸的3.8倍;(4)以混合酸为碳源生产角质酶,T. fusca WSH03-11优先利用乙酸,而对丁酸的利用受到抑制。进一步研究发现,混合酸中0.5 g/L的乙酸将导致丁酸的消耗量降低66.7%。这是首次利用混合酸作碳源发酵生产角质酶的研究报道。这一研究结果进一步确证了利用市政污泥厌氧酸化所产有机酸为碳源发酵生产高附加值产品的可行性,为以廉价碳源生产角质酶奠定了良好的基础。

    • 基于熵准则的鲁棒的RBF谷胱甘肽发酵建模

      2008, 24(5):829-836.

      摘要 (1408) HTML (0) PDF 0.00 Byte (2247) 评论 (0) 收藏

      摘要:在谷胱甘肽的发酵过程建模中, 当试验数据含有噪音时, 往往会导致模型预测精度和泛化能力的下降。针对该问题, 提出了一种新的基于熵准则的RBF神经网络建模方法。与传统的基于MSE准则函数的建模方法相比, 新方法能从训练样本的整体分布结构来进行模型参数学习, 有效地避免了传统的基于MSE准则的RBF网络的过学习和泛化能力差的缺陷。将该模型应用到实际的谷胱甘肽发酵过程建模中, 实验结果表明: 该方法具有较高的预测精度、泛化能力和良好的鲁棒性, 从而对谷胱甘肽的发酵建模有潜在的应用价值。

    • 具有a-淀粉酶分泌活性以及低双乙酰产量的啤酒酵母工程菌的构建

      2008, 24(5):837-843.

      摘要 (1604) HTML (0) PDF 0.00 Byte (2669) 评论 (0) 收藏

      摘要:扣囊复膜酵母(Saccharomycopsis fibuligera)因具有较强的a-淀粉酶以及葡聚糖酶活性, 使其在以淀粉为唯一碳源的培养基上能够良好的生长。从其基因组中克隆了a-淀粉酶的编码区, 构建了由酵母磷酸甘油酸激酶基因(PGK1)启动子、酿酒酵母a-因子信号序列以及扣囊复膜酵母a-淀粉酶基因编码序列组成的基因表达盒。将该表达盒插入到质粒pPLZ-2的ILV2基因序列内部, 使其两翼具有ILV2基因的同源区。将该表达盒通过同源重组的方式整合到啤酒酵母工业菌株YSF-5的a-乙酰乳酸合成酶(AHAS)基因ILV2内部。在以淀粉为唯一碳源的培养基上进行转化子的筛选。通过多对引物PCR、a-淀粉酶活性以及AHAS活性分析对转化子进行鉴定, 得到一株具有a-淀粉酶分泌表达活性、较低AHAS活性, 并且发酵液中双乙酰产量也相对较低的啤酒酵母工程菌。该菌株在非选择压力条件下连续培养50代后仍然保持其遗传稳定性。还对pH、温度以及金属离子对该转化菌株的a-淀粉酶活性的影响进行了研究。由于所构建的菌株不含有非酵母来源的DNA, 所以生物安全性相对较高, 对酵母育种以及啤酒生产工业都具有较为重要的意义。

    • >代谢工程
    • 大肠杆菌色氨酸生物合成途径关键酶的调控

      2008, 24(5):844-850.

      摘要 (2956) HTML (0) PDF 0.00 Byte (4596) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了通过基因工程手段提高大肠杆菌色氨酸产量, 对色氨酸生物合成途径中的关键基因trpR、tnaA、aroG和trpED进行了改造。首先通过敲除trpR基因解除了基因组上色氨酸合成和转运关键酶受到的反馈阻遏调控, 进而又敲除了tnaA基因, 阻断了色氨酸的分解代谢。然后, 将色氨酸合成途径的关键酶aroGfbr和trpEDfbr基因串联表达, 以去除色氨酸生物合成途径的瓶颈。与对照MG1655相比, trpR基因单敲菌色氨酸浓度提高了10倍, 双敲菌色氨酸浓度提高了约20倍。pZE12-trpEDfbr转入双敲菌后色氨酸浓度提高到168 mg/L, 而将aroGfbr和trpEDfbr转入双敲菌后, 色氨酸浓度提高到820 mg/L。为构建色氨酸高产菌奠定了基础。

    • >生物信息学
    • Computational and Structural Investigation of Deleterious Functional SNPs in Breast Cancer BRCA2 Gene

      2008, 24(5):851-856.

      摘要 (1397) HTML (0) PDF 0.00 Byte (2928) 评论 (0) 收藏

      摘要:In this work, we have analyzed the genetic variation that can alter the expression and the function in BRCA2 gene using computational methods. Out of the total 534 SNPs, 101 were found to be non synonymous (nsSNPs). Among the 7 SNPs in the untranslated region, 3 SNPs were found in 5′ and 4 SNPs were found in 3′ un-translated regions (UTR). Of the nsSNPs 20.7% were found to be damaging by both SIFT and PolyPhen server among the 101 nsSNPs investigated. UTR resource tool suggested that 2 SNPs in the 5′ UTR region and 4 SNPs in the 3′ UTR regions might change the protein expression levels. The mutation from asparagine to isoleucine at the position 3124 of the native protein of BRCA2 gene was most deleterious by both SIFT and PolyPhen servers. A structural analysis of this mutated protein and the native protein was made which had an RMSD value of 0.301 nm. Based on this work, we proposed that this most deleterious nsSNP with an SNPid rs28897759 is an important candidate for the cause of breast cancer by BRCA2 gene.

    • >研究简报
    • H1N1亚型猪流感病毒的拯救

      2008, 24(5):857-861.

      摘要 (1322) HTML (0) PDF 0.00 Byte (3419) 评论 (0) 收藏

      摘要:利用8质粒拯救系统成功拯救出了猪流感病毒毒株A/Swine/TianJin/01/2004(H1N1)(A/S/TJ/04)。将猪流感病毒8个基因节段经RT-PCR合成cDNA后, 分别克隆到RNA聚合酶I/II双向表达载体PHW2000中, 构建成8个重组质粒。用8个重组质粒共转染COS-1细胞, 30 h后加入TPCK-胰酶至终浓度0.5 mg/mL。共转染48小时后收获COS-1细胞及其上清, 经尿囊腔接种9日龄SPF鸡胚。收获死亡鸡胚尿囊液并继续用SPF鸡胚传3代, 得到有感染性的病毒。经血凝、血凝抑制验、测序分析、电镜观察等均证实了A/S/TJ/04猪流感病毒的成功拯救。这是目前国内首次报道拯救出H1N1亚型猪流感病毒, 为进一步研究猪流感病毒基因组结构与功能的关系、流感跨种传播的机制以及构建新型猪流感疫苗株奠定了基础。

    • 表达外源rhBMP2的CHO细胞株稳定性分析

      2008, 24(5):862-866.

      摘要 (1473) HTML (0) PDF 0.00 Byte (3995) 评论 (0) 收藏

      摘要:骨形态发生蛋白2(BMP2)属于TGF-β超家族,是诱导成骨活性最强的BMPs之一, 具有广泛的临床应用的前景。本实验室已成功构建高效表达rhBMP2的重组CHO细胞株, 现选取其中一株表达量最高的细胞rCHO(hBMP2)-C8进行长期体外培养, 并在培养过程中比较了添加和去除压力筛选中使用的MTX对细胞生长, rhBMP2基因拷贝数及rhBMP2分泌蛋白表达的影响;检测了该细胞株在无血清培养基中可以连续表达rhBMP2的时间以及培养基中rhBMP2的温度敏感性等等。该研究为进一步采用动物细胞规模化培养技术生产rhBMP2奠定了基础。

    • 一种来源于Leifsonia shinshuensis DICP 16菌体的b-D-木糖苷酶的分离纯化及其性质

      2008, 24(5):867-873.

      摘要 (1907) HTML (0) PDF 0.00 Byte (3216) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用盐析、DE 52、Q-Sepharose Fast Flow阴离子交换层析、Toyopearl Butyl 650C疏水层析以及Sephacryl S-300 HR凝胶过滤层析联用的方法, 从Leifsonia shinshuensis DICP 16菌体中纯化出一种b-木糖苷酶。分离后该酶在SDS-PAGE 上呈单一蛋白质条带, 通过SDS-PAGE和凝胶过滤层析法, 测得该酶是一个由两个分子量约为91 kD的相同亚基组成的同源二聚体。其水解对硝基苯酚木糖苷(pNPX)的最适反应温度为55°C, pH值为7.0。该木糖苷酶在45°C以下, pH 6.0~11.0之间具有很好的稳定性。在45°C, pH值为7.0的条件下, 水解pNPX的Km, Vmax分别为1.04 mmol/L, 0.095 mmol/(min·mg)。研究不同的金属离子对该酶的活性影响, 发现Fe2+和Cu2+是很强的抑制剂。通过对天然木糖苷化合物的水解测试, 发现该酶可以水解人参皂苷Rb3的木糖基, 产生人参皂苷Rd, 却不能水解紫杉烷木糖苷的木糖基。

    • FMDV整联蛋白受体b1亚基的克隆及其配体黏附区多抗的制备

      2008, 24(5):874-880.

      摘要 (1450) HTML (0) PDF 0.00 Byte (2317) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用RT-PCR技术从牛气管组织扩增出2400 bp的b1基因, 回收纯化连入PGEM-T载体, 测序。用Expasy软件对b1基因的抗原性进行分析, 选取胞外区334~861 bp的配体结合区与6×His融合, 在大肠杆菌中大规模诱导表达, 并经Ni2+亲和柱层析纯化。通过SDS-PAGE鉴定后, 应用纯化蛋白免疫新西兰家兔, 获得效价在1:12 800以上的多抗, Western blotting鉴定表明此抗体可特异性的与表达的融合蛋白作用。

    • TA29-barnase基因转化菜心

      2008, 24(5):881-886.

      摘要 (1246) HTML (0) PDF 0.00 Byte (3326) 评论 (0) 收藏

      摘要:利用根癌农杆菌导入法, 以菜心带柄子叶为外植体, 对TA29-barnase基因转化菜心进行研究。获得转化植株,进行PCR、Southern blotting杂交和半定量RT-PCR检测, 表明目的基因已经整合到转化植株中, 并且目的基因在转基因植株花蕾中得到表达, 但是表达水平在不同转基因植株间存在差别; 转基因植株开花后, 均表现雄性不育, 不能产生花粉或产生没有活力的少量花粉, 自交不能结实; 用未转化植株正常花粉对雄性不育植株进行授粉, 能够正常结实; 保持系(未转化植株)与不育株杂交后代中雄性不育株与可育株的比例为1:1, 在杂交后代植株子叶期, 喷洒10 mg/L的PPT可以完全杀死可育株; 利用其他菜心品种为父本与不育株进行杂交, 获得的F1植株在生长势和产量方面表现优势, 表明开展菜心优势育种具有一定的潜力。

    • >技术与方法
    • 不同蛋白标签对LMO2融合蛋白沉淀实验的影响

      2008, 24(5):887-891.

      摘要 (1679) HTML (0) PDF 0.00 Byte (4262) 评论 (0) 收藏

      摘要:融合蛋白沉淀技术是一种用来研究蛋白质相互作用的新的体外实验技术, 通常利用蛋白亲和标签与探针蛋白融合表达来钓取未知相互作用蛋白或验证已知蛋白间的相互作用, 其中以谷胱甘肽巯基转移酶(GST)标签最为常用。LMO2(由LIM only缩写得名, 也称Ttg-2或Rbtn2)是一种小分子量难溶蛋白。利用原核系统分别表达了含有GST和麦芽糖结合蛋白(MBP)两种标签的LMO2融合蛋白, 发现GST-LMO2融合蛋白以包涵体的形式表达, 而MBP-LMO2融合蛋白则能够以可溶形式表达, 而且MBP-LMO2的表达量明显高于GST-LMO2融合蛋白。将可溶性的MBP-LMO2融合蛋白和复性后的GST-LMO2融合蛋白分别用于钓取K562细胞中LMO2的结合蛋白, 结果显示二者都可以结合K562细胞中内源性的GATA1蛋白, 而MBP-LMO2融合蛋白捕获的GATA1蛋白明显多于复性后的GST-LMO2融合蛋白。这一结果提示, 在研究一些分子量小、疏水性强的蛋白质时改变标签蛋白可能是一种有益的尝试。

    • 戊型肝炎病毒荧光定量RT-PCR快速检测技术的建立和初步应用

      2008, 24(5):892-897.

      摘要 (1515) HTML (0) PDF 0.00 Byte (2815) 评论 (0) 收藏

      摘要:利用DNAMAN软件对GenBank登录的戊型肝炎病毒四个主要基因型代表株的序列进行分析, 选择其高度保守的ORF2区域设计合成引物和探针, 并用包含有扩增区域的核苷酸片段进行体外转录制备标准品cRNA。在对荧光定量RT-PCR的反应条件优化的基础上, 建立了适用于戊型肝炎病毒主要基因型检测的荧光定量RT-PCR检测技术。该检测技术可以有效检测I型和IV型戊型肝炎阳性病料, 而对猪的其它几种疫病阳性病料则为阴性结果, 证实本技术的特异性强、可靠性好。对阳性标准品的检测结果表明, 所建立的TaqMan荧光定量RT-PCR灵敏度可达2.0×101拷贝/反应, 相比于巢式RT-PCR方法, 其灵敏度高10~100倍以上。在对54份临床样品的检测中, 进一步证实了该方法快速、灵敏且重复性好, 可满足戊型肝炎病毒早期快速诊断的需要。

    • 圆弧青霉菌毒素-青霉酸人工抗原的合成与鉴定

      2008, 24(5):898-902.

      摘要 (1812) HTML (0) PDF 0.00 Byte (2597) 评论 (0) 收藏

      摘要:为建立圆弧青霉毒素-青霉酸的免疫学检测方法, 研究了青霉酸(PA)的人工抗原合成。通过碳二亚胺法将青霉酸(PA)分别与牛血清白蛋白(BSA)和卵清蛋白(OVA)联结, 得到青霉酸人工抗原PA-BSA和PA-OVA。采用紫外扫描光谱法、SDS-PAGE和动物免疫试验对合成的抗原进行鉴定。结果显示联结后的人工抗原特征性吸收峰出现偏移, PA与BSA的偶联比为23.2:1, PA与OVA的偶联比为10.4:1。以PA-BSA为免疫抗原免疫小鼠, PA-OVA为包被抗原, 采用间接ELISA检测抗血清, 其效价达到1:12 800。表明青霉酸的人工抗原已合成, 为建立有效的免疫检测方法提供了基础。

    • 莫洛尼鼠白血病病毒逆转录酶的原核表达纯化及其生物学活性

      2008, 24(5):903-906.

      摘要 (1956) HTML (0) PDF 0.00 Byte (3828) 评论 (0) 收藏

      摘要:利用基因重组技术及简易的纯化方法快速制备莫洛尼鼠白血病病毒逆转录酶(MMLV-RT)。设计带有酶切位点的引物, PCR获得MMLV-rt基因片段; 再通过定点突变将目的基因的五个可溶性位点进行突变, 测序正确后, 插入到表达载体pET15b中构建成重组表达质粒pET15b-MMLV-rt; 表达产物的纯品通过金属离子(Ni3+)配体亲和纯化系统得到。用SDS-PAGE分析所纯化产物的大小和纯度, 再用RT-PCR 对其活性进行鉴定。构建的重组表达质粒pET15b-MMLV-rt 经IPTG诱导得到N端带有6His的RT融合蛋白, 通过Ni3+的亲和层析得到纯品蛋白, SDS-PAGE分析表明其纯度可达96%, RT-PCR实验表明具有较高的生物学活性。由此得出利用原核表达及简易的纯化系统可获得纯度为96%的逆转录酶纯品, 为大规模生产该酶提供了可靠的保证。

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