趋磁螺菌遗传操作体系的建立及磁小体缺失突变株的筛选

由于MagnetospirillumgryphiswaldenseMSR 1缺少简便有效的遗传操作体系和对常见抗生素的抗性 ,致使对该菌磁小体生物合成的机制等研究工作进展缓慢。为此建立了一套比较简便有效的遗传操作体系 ,其中包括 :以平板封膜培养技术获得单菌落、在选择性培养液中进行接合转移遗传因子 ,以液体培养和磁铁吸附技术筛选突变子。利用此体系 ,通过接合转座诱变技术 ,获得了 2个磁小体缺失突变株 。

趋磁螺菌AMB-l磁小体合成相关基因的克隆及功能分析

为了更清楚的了解趋磁螺菌产磁小体的合成机理和调节途径,用Tn5转座子诱变的方法筛选得到了2株磁小体合成降低的突变株,并克隆了突变株中被插入失活的基因,分别为编码ABC型Fe3+转移系统中的离子结合蛋白的amb3385基因和功能未知的amb3672基因.互补实验表明携带amb3385和amb3672基因的广宿主载体可以不同程度地恢复突变株中磁小体的合成,证明了D.Schüler关于磁小体合成假说的第一个步骤,即Fe3+从胞外向经由Fe3+转运蛋白运输至了胞内.由于amb3672基因比对时未发现特殊相似基因,其功能尚需进一步研究.

Magnetospirillum gryphiswaldense MSR-1磁小体缺失突变株NM4Tn5侧翼序列的克隆及功能分析

利用mini-Tn5lacZ2对格瑞菲斯瓦尔德磁螺菌(Magnetospirillumgryphiswaldense)MSR-1进行转座插入突变,获得磁小体缺失突变株NM4.通过锚定PCR(anchoredPCR)从NM4中克隆出Tn5插入位点的侧翼序列,获得长5045bp的DNA片段,其中含有6个ORFs,Tn5插入在ORF4中.功能互补实验证明该片段与磁小体的合成有关.对ORF4编码的蛋白进行同源比较和功能分析,发现ORF4编码的蛋白与CaulobactercrescentusCB15的长为200AA的趋化蛋白CheYIII的同源性为25%(30/116),且ORF4编码的蛋白也具有与CheYIII相同的接收磷酸基团的REC结构域,可进行信号传递,因此推测ORF4编码的蛋白可能参与磁小体合成过程中的某种(低氧分压或铁离子浓度)信号的转导.

磁螺菌MSR-1磁小体缺失突变株NM21 Tn5侧翼序列的克隆及功能分析

利用mini-Tn5 lacZ2对磁螺菌(Magnetospirillum gryphiswaldense)MSR-1进行转座插入突变,获得磁小体缺失突变株NM21.通过锚定PCR从NM21中克隆出Tn5插入位点的侧翼序列,获得长3073bp的DNA片段,其中含有3个ORF,Tn5插入在ORF1中,互补实验证明该片段与磁小体合成相关.对ORF1编码的蛋白进行同源比较和功能分析,发现ORF1编码的蛋白中部有4个跨膜螺旋,与其同源性较高的序列全部为二价阳离子转运蛋白.BLAST软件分析表明,ORF1编码的蛋白具有COG0053和PRK09509结构域,与FieF和MMT1等二价阳离子转运蛋白家族CDF(cation diffusion facilitator)有相同的结构域,推测其为磁小体膜上Fe2+的转运蛋白,且可能在去除Fe2+对细胞毒害的过程中起着重要作用.

《微生物学报》发表的论文荣获“第五届中国科协期刊优秀学术论文奖”

为了提高学术期刊质量,鼓励科技工作者发表高质量的学术论文,促进学科发展和人才成长,自2003年起,中国科协每年举办一次期刊优秀论文评选活动。2007年《微生物学报》编辑部推荐中国农业大学生物学院李峰等的论文参加第5届评比活动【李峰,李颖,姜伟,王珍芳,李季伦.趋磁螺菌遗传操作体系的建立及磁小体缺失突变株的筛选.2004,44(4):440-444】,经专家评审委员会评审,此文荣获第5届中国科协期刊优秀学术论文奖。