菌落PCR快速扩增工业酿酒酵母基因组DNA片段

针对工业酿酒酵母细胞破壁难和提取基因酵母组DNA费时长(2-3 h/样品)的问题,研究了SDS-微珠涡旋破壁的方法。以破壁液上清为模板进行菌落PCR扩增酿酒酵母南阳K基因组中铜抗性蛋白基因(cup1)片段和rDNA片段。结果表明,在不需要提取酵母基因组前提下,利用该方法能有效地扩增酵母基因组DNA片段,同时该方法也适用于对转基因酿酒酵母进行菌落PCR从而实现对转化子的准确和快速地鉴定筛选,是一种成本低和易于操作的适于处理大量样品的方法。

一种高效快速鉴定酵母转化子的酵母菌落PCR方法

酵母是一种重要的基因工程宿主菌,但是由于其细胞壁结构复杂牢固,普通的菌落PCR方法的成功率较低。为解决此问题,提供一种快速、简单、高效的酵母菌落PCR方法。该方法先利用溶壁酶溶解酵母细胞壁,然后利用热涨裂解细胞并进行PCR反应。此方法将酵母细胞裂解和PCR在同一个PCR管中完成。试验结果显示此方法能成功扩增目的基因且成功率高。将此方法应用于外源性内切葡聚糖酶(endoglucanase,EG)的酿酒酵母转化子筛选,经与基因组PCR比较,菌落PCR与基因组PCR结果一致。结果证明此方法具有良好的稳定性,适用于酿酒酵母转化子的快速筛选。

以PCR为基础的基因破坏技术在酿酒酵母中的应用

酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)是一种已知全序列的重要模式生物,具备单双倍体特性、乙醇耐受性强、高效体内重组的能力、可操作性强等优点。同时酿酒酵母是第一个完成基因组测序的真核生物,各种遗传操作技术业已成熟,因此它在基因操作和生物能源方面是首选的研究对象。以PCR为基础的基因破坏方法第一次在酿酒酵母中被报道后,其方法和技术得到了迅速的改进和发展,目前在酵母中已经广泛应用。文章主要介绍这种方法在酿酒酵母中应用的基本原理和研究方法,以及与其他传统基因破坏方法相比较的优缺点、存在的问题等。说明以PCR为基础的基因破坏方法能够避免繁琐的基因克隆操作,省时、省力、方便。

微波冻融法预处理用于酵母菌落PCR检测

为实现酵母阳性转化子的高效筛选,亟需寻找一种快速、简便的菌落PCR方法用于酵母的分子遗传鉴定.以酿酒酵母为底盘微生物,转化重组质粒或染色体整合片段,挑选抗性筛选单菌落,采用不同预处理方法处理菌体以进行菌落PCR检测,并对结果进行分析.相比其他预处理方法,使用微波冻融法制备的模板进行菌落PCR检测,稳定性好、检测性能强,适用于短链DNA以及3 000 bp以上目的片段的扩增;同时,该方法可进行毕赤酵母阳性克隆的筛选.表明微波冻融法通用性较强,制备的模板适合不同遗传背景以及基因操作方式下酵母菌落PCR检测.

酿酒酵母菌对绵羊瘤胃上皮细胞β-防御素-1(SBD-1)基因表达的影响

【目的】探索益生性酿酒酵母菌对绵羊瘤胃上皮细胞β-防御素-1(sheep beta-defensin-1,SBD-1)表达的调节作用,为在分子水平上揭示益生菌对防御素的调控机理提供一定的理论基础及依据。【方法】首先将新鲜的绵羊瘤胃组织用PBS和抗生素处理后进行瘤胃上皮细胞原代培养,当原代细胞数量长到细胞培养瓶的85%以上时,将细胞传于12孔板用于细胞刺激试验。同时将活化并纯化后的酿酒酵母菌25℃、180 r/min有氧培养48 h后,进行5次平行平板计数试验,根据平板计数的数据处理方法,得到浓度为5.2×108CFU·m L-1的酿酒酵母菌液,再通过倍比稀释把所得菌液依次稀释成浓度为5.2×107、5.2×106、5.2×105、5.2×104CFU·m L-1的菌液,用以上不同浓度(5.2×104—5.2×108CFU·m L-1)的酿酒酵母菌对体外培养的绵羊瘤胃上皮细胞分别进行不同时间(2、4、8、12、24 h)的刺激,并设置对照组用DMEM/F12培养基代替酿酒酵母菌。然后提取总RNA,逆转录为c DNA后,利用实时荧光定量PCR技术和酶联免疫吸附测定(ELISA)法检测瘤胃上皮细胞中SBD-1表达差异。最后用SAS 9.2软件对数据进行相关差异性分析。【结果】荧光定量PCR结果表明,在各时间组内SBD-1 m RNA的表达量随着菌液浓度的增加均呈先升高后降低的趋势,当菌液浓度为5.2×107CFU·m L-1时表达量达到最大,并与对照组和其他浓度组相比差异极显著(P<0.01)。当菌液浓度一定时,SBD-1 m RNA的表达量先是随着刺激时间的延长而呈上升趋势,刺激时间为12 h时SBD-1 m RNA表达量达到峰值,之后呈下降趋势。因此,当浓度为5.2×107CFU·m L-1的菌液刺激瘤胃上皮细胞12 h后,SBD-1基因的表达量达到最高,且与此浓度下其他时间组的表达量相比差异极显著(P<0.01)。ELISA检测结果显示,SBD-1蛋白表达趋势与SBD-1 m RNA检测结果基本一致。不同浓度的菌液分别刺激绵羊瘤胃上皮细胞2、4、8、12、24 h后均能提高共培养上清中SBD-1蛋白的表达,且与对照组相比存在极显著差异(P<0.01)。在菌液浓度为5.2×107CFU·m L-1刺激瘤胃上皮细胞12 h后SBD-1蛋白分泌水平达到最高,与此浓度下各时间组相比差异极显著(P<0.01)。【结论】酿酒酵母菌能够提高绵羊瘤胃上皮细胞SBD-1的表达,且菌液浓度为5.2×107CFU·m L-1刺激瘤胃上皮细胞12 h后,SBD-1的表达量达到最高。

酿酒酵母ADH3基因的敲除

设计含有与酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)编码乙醇脱氢酶Ⅲ的ADH3基因ORF两侧序列同源的长引物,以质粒pUG6为模板进行PCR构建带有Cre/loxP系统的敲除组件。转化酿酒酵母YS3(Saccharomyces cerevisiae),并将质粒pSH65转入阳性克隆子。半乳糖诱导表达Cre酶切除Kanr基因,在YPD培养基中连续传代培养丢失pSH65质粒,在原ORF处留下一个loxP位点,获得ADH3单倍体缺陷型菌株。利用同样的方法再次敲除双倍体的另一个等位基因。最终获得ADH3双倍体基因缺陷型突变株YS3-ADH3。

酿酒酵母β-D-葡聚糖测定方法的研究

针对酵母细胞破壁困难和酸碱不可溶性β-D-葡聚糖水解不彻底的问题,首先利用涡流微珠破壁法对酵母细胞进行破壁,使酵母细胞破壁率达到95.28%;其次采用高浓度酸预处理酸水解方法使酵母β-D-葡聚糖的酸解回收率高达98.76%;最后,由GOPOD法测定出酵母β-D-葡聚糖的含量.在此基础上建立了一个新的酵母β-D-葡聚糖的测定方法,新方法的相对标准差(RSD)和平均加样回收率分别为0.46%和99.96%.

敲除sfa1基因提高酿酒酵母乙醇合成能力的研究

sfa1基因编码的酶具有乙醇脱氢酶和甲醛脱氢酶双功能活性,通过设计含有与sfa1基因两侧序列同源的长引物,以质粒pUG6和pUG66为模板进行PCR构建带有Cre/loxP系统的酿酒酵母sfa1基因敲除组件,转化酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)YS1并将质粒pSH47转入阳性克隆子,诱导表达Cre酶切除筛选标记,在原ORF基因处保留一个loxP位点,丢失质粒后获得sfa1基因缺陷型酵母突变株YS1-sfa1。摇瓶发酵实验表明,突变株YS1-sfa1的乙醇分解代谢活性降低,乙醇产量提高8.0%。

用微珠涡流法破壁酵母细胞

针对酵母等真菌类细胞破壁困难的问题,提出了微珠涡流破壁酵母细胞的新方法.采用该法对酵母细胞进行破壁,破壁率高达95.28%.新方法对设备要求低,简便易行,适用于实验室的研究工作.此外,该方法还可以进一步推广应用于其他类真菌细胞的破壁.

酿酒酵母菌诱导绵羊瘤胃上皮细胞SBD-1表达的信号通路初步研究

文章旨在探索核因子-κB(NF-κB)和丝裂原活化蛋白激酶(MAPKs)通路是否介导益生性酿酒酵母菌(Saccharomyces cerevisiae)诱导绵羊瘤胃上皮细胞(RECs)β-防御素-1(SBD-1)基因的转录。首先建立绵羊RECs培养体系作为体外试验模型,选用诱导SBD-1转录最高的菌液浓度和诱导培养时间进行信号通路初步研究,采用实时荧光定量逆转录PCR(RT-qPCR)对已建立的诱导SBD-1转录模型中的细胞膜受体——Toll样受体2(TLR2)、信号衔接蛋白——髓样分化因子(MyD88)以及NF-κB和MAPKs通路中的相关因子基因转录变化进行检测;然后选用NF-κB和MAPKs通路中的4种特异性抑制剂(即NF-κB通路特异性抑制剂PDTC、P38通路特异性抑制剂SB202190、ERK 1/2通路特异性抑制剂PD98059、JNK通路特异性抑制剂SP600125)通过单独或相互组合处理细胞后再进行诱导培养,同时采用RT-qPCR的方法检测用抑制剂处理绵羊RECs后SBD-1mRNA的转录水平。结果表明:酿酒酵母菌刺激RECs后,NF-κB和MAPKs通路中各因子NF-κB、P38、JNK、ERK1/2、细胞膜受体TLR2与信号衔接蛋白MyD88的mRNA水平与未刺激组相比均有所升高,且呈显著性差异(P<0.01或P<0.05);通过单独或组合添加抑制剂后再诱导,均发现特异性抑制剂PDTC、SB202190、SP600125、PD98059可极显著抑制酿酒酵母菌对RECs SBD-1的上调作用(P<0.01),且P38通路特异性抑制剂SB202190的抑制效果最明显。结果提示,酿酒酵母菌诱导绵羊RECs SBD-1的转录可能与TLR2-MyD88-NF-κB/MAPKs通路有关,但以TLR2-MyD88-MAPKs中的TLR2-MyD88-P38通路为主要的信号通路。

不同代数酿酒酵母发酵产酶酶活力变化研究

通过对不同代数酿酒酵母发酵产酶酶活力测定分析,研究酶活力变化与酵母代数的关系。结果表明,随着酵母代数的增加,产蛋白酶活力逐渐增强,产蔗糖酶和脂肪酶活力逐渐减小。

重组真菌细胞色素P450nor2在酵母细胞中的表达

酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)是一种理想的真核蛋白表达系统.将真菌细胞色素P450nor2基因亚克隆到酵母表达载体pAUR123中,构建重组表达质粒pAUR-P450nor2并转化酿酒酵母AH22,经Aureobasidin A筛选和菌落PCR鉴定得到阳性克隆.SDS-PAGE分析证实:重组的真菌细胞色素P450nor2在酵母细胞中实现了高表达.

人生长激素基因在酿酒酵母中的同源重组及初步鉴定

目的 :将人生长激素基因构建至pHSS6 mTn 3×HA/lacZ转座文库载体中 ,利用酿酒酵母同源重组稳定高效表达人生长激素。 方法 :通过两步PCR获得带有信号肽的目的基因 ,插入到文库载体的Sse8387I位点中 ,NotI酶切 ,酵母同源重组 ,SC Ura筛选 ,酵母菌落PCR及lacZ基因表达初步鉴定阳性重组子。 结果 :酵母菌落PCR初步鉴定 ,筛选出目的基因正确插入的重组子 ,其中两株有lacZ基因高表达。 结论 :对阳性重组子进行lacZ显色反应 ,筛选出可高水平表达x gal的菌株 ,以此推测重组位点前有强启动子 ,为目的基因的稳定高效表达奠定基础。

酿酒酵母菌诱导SBD-1 mRNA表达的研究

为了探索益生性酿酒酵母菌对绵羊瘤胃上皮细胞β-防御素-1(Sheep Beta-Defensin-1,SBD-1)表达的调节作用。建立绵羊瘤胃上皮细胞培养体系作为体外试验模型,用不同浓度酿酒酵母菌对体外培养的绵羊瘤胃上皮细胞刺激2 h后分别进行不同时间的诱导培养,然后利用实时荧光定量PCR技术(RT-q PCR)研究接受刺激后瘤胃上皮细胞中SBD-1 mRNA表达的差异。结果表明,在各时间组内,SBD-1 mRNA的表达量随着菌液浓度的增加均呈先升高后降低的趋势,当菌液浓度为5.2×107CFU/m L时表达量均达到最大,并与对照组和其他浓度组相比差异极显著(P﹤0.01)。当菌液浓度一定时,SBD-1 mRNA的表达量先是随着诱导培养时间的延长而呈上升趋势,诱导培养时间为12 h时SBD-1 mRNA表达量达到峰值,之后呈下降趋势。因此,当浓度为5.2×107CFU/m L的菌液诱导瘤胃上皮细胞12 h时,SBD-1基因的表达量达到最高,且与此浓度下其他时间组的表达量相比差异极显著(P﹤0.01)。本试验结果表明,酿酒酵母菌能够诱导绵羊瘤胃上皮细胞SBD-1的表达,且浓度为5.2×107CFU/m L的菌液诱导瘤胃上皮细胞12 h时,SBD-1的表达量达到最高。

酿酒酵母adh2和ald6双基因缺失突变株的构建

酿酒酵母乙醇合成代谢过程中,阻断或削弱乙醛至乙酸代谢流不但能增强乙醇合成流,同时还能降低发酵乙酸含量。本研究以乙醇脱氢酶Ⅱ(adh2)基因缺陷型酿酒酵母YS2-Δadh2为出发菌株,应用长侧翼同源两步PCR(LFH-PCR)策略构建乙醛脱氢酶Ⅵ(ald6)基因敲除组件,转化酿酒酵母YS2-Δadh2敲除ald6基因,之后转入表达质粒pSH65到阳性克隆中,半乳糖诱导表达Cre重组酶切除Kanr基因筛选标记,最后,传代丢失质粒pSH65获得单倍体ald6基因缺失突变株。利用同样的敲除组件和技术再次敲除其等位基因,最终获得双基因缺失突变株YS2-△adh2-Δald6。发酵实验表明与出发菌株YS2相比,突变株乙酸合成量降低18%,乙醇最高产量提高12.5%。

不同信号通路抑制剂对酿酒酵母菌诱导绵羊瘤胃上皮细胞SBD-1表达的影响

为了探索核因子-kB(nuclear factor-k-gene binding,NF-kB)和丝裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinases,MAPKs)通路是否介导益生性酿酒酵母菌(Saccharomyces cerevisiae,SC)诱导绵羊瘤胃上皮细胞β-防御素-1(sheep beta-defensin-1,SBD-1)基因表达的调控机制。首先建立绵羊瘤胃上皮细胞培养体系作为体外试验模型,将传代细胞分为4个试验组(SC+PDTC、SC+PD98059、SC+SB202190、SC+SP600125)、4个阴性对照组(PDTC、PD98059、SB202190、SP600125)、1个阳性对照组(SC)和1个空白对照组。向试验组和阴性对照组内分别加入NFkB通路特异性抑制剂PDTC(50μmol/L)、MAPKs通路ERK 1/2特异性抑制剂PD98059(20μmol/L)、p38特异性抑制剂SB202190(20μmol/L)和JNK特异性抑制剂SP600125(20μmol/L)4种抑制剂,作用1h后,用PBS将各组细胞清洗3次,然后向试验组和阳性对照组中分别添加浓度为5.2×107 CFU/mL的酿酒酵母菌液100μL,并向阴性对照组和空白对照组中分别添加等量的DMEM/F12培养液。将以上10组细胞置于37℃、5%CO2培养箱中培养12h后提取各组细胞总RNA,利用实时荧光定量PCR技术检测各组SBD-1 mRNA表达水平的变化。结果显示:与阳性对照组相比,4种抑制剂对酿酒酵母菌促进瘤胃上皮细胞SBD-1的诱导表达都具有抑制作用,且存在极显著性差异(P<0.01),而各阴性对照组与空白对照组相比差异均不显著(P>0.05);4种抑制剂的抑制效果依次表现为SB202190>PDTC>SP600125>PD98059,且SB202190抑制效果极显著高于PDTC(P<0.01),而PDTC抑制效果与SP600125、PD98059相比差异均不显著(P>0.05)。结果表明,NF-kB和MAPKs通路可能均介导酿酒酵母菌诱导绵羊瘤胃上皮细胞SBD-1的表达,但可能以MAPKs途径为主要信号通路。

表达乙型肝炎表面抗原重组汉逊酵母细胞破碎率的检测

目的建立快速检测表达乙型肝炎表面抗原(HBsAg)重组汉逊酵母细胞破碎率的方法。方法分别以显微镜计数法和染色后毛细管离心法检测表达HBsAg的重组汉逊酵母细胞破碎率,并采用Lowry法检测细胞破碎前后上清液中蛋白质含量,以间接评价细胞破碎率。3种方法均以表达HBsAg的重组酿酒酵母细胞作为对照。结果显微镜计数法可直接计算出细胞的破碎率,结果可靠,但不同人员检测数据存在差异;毛细管离心法检测细胞破碎率结果与显微镜计数法接近,且较显微镜计数法稳定,汉逊酵母细胞破碎悬液经考马斯亮蓝染色效果较好;Lowry法检测细胞破碎后的蛋白释出度与细胞破碎率呈对应性。结论 3种实验方法均可评价细胞破碎率,毛细管离心法快速简便,在实际生产过程中较为实用。

酿酒酵母细胞壁可通过TLR2受体调控绵羊瘤胃上皮细胞表达SBD-1

旨在研究酿酒酵母细胞壁对体外培养绵羊瘤胃上皮细胞β-防御素-1(sheep beta-defensin-1,SBD-1)表达的影响及其调控途径,为揭示酿酒酵母细胞壁对机体免疫的调控机制提供理论依据。本研究将不同质量浓度的酿酒酵母细胞壁提取物(0,25,50,100,200,400mg/L)作用于绵羊瘤胃上皮细胞不同时间(0,2,4,8,12,24h)后,检测上皮细胞SBD-1和Toll样受体-2(TLR2)mRNA表达水平,并进一步通过TLR2阻断试验来证实TLR2是否介导酵母细胞壁促进SBD-1表达。结果表明,不同浓度的酵母细胞壁刺激瘤胃上皮细胞时,随着细胞壁浓度的增加SBD-1mRNA表达量呈先升高后降低的趋势,且酿酒酵母细胞壁质量浓度为200mg/L刺激12h时,SBD-1 mRNA表达量达到峰值,与对照组和其他时间组相比差异显著(P<0.05);用质量浓度为200mg/L的酿酒酵母细胞壁刺激绵羊瘤胃上皮细胞不同时间,同样在12h时,TLR2的mRNA表达量达到最大;阻断试验表明TLR2可介导SBD-1的表达。本研究结果表明酿酒酵母细胞壁可促进绵羊瘤胃上皮细胞SBD-1的表达,且质量浓度200mg/L时,刺激瘤胃上皮细胞12h时SBD-1的表达量达到最高,而TLR2参与该调控过程。