利用mini-Tn10转座子文库筛选鳗弧菌M3表型发生变化的基因

为了寻找影响鳗弧菌(Vibrio anguillarum)表型变化的基因,本研究使用转座子mini-Tn10(pLOF/Kana)构建了鳗弧菌M3突变株文库,筛选影响表型变化的菌株及相关基因,证明这些表型变化的突变子与毒力存在一定的相关性。对M3突变文库的1152突变子进行筛选,获得泳动能力改变的突变子1个(编号为6G_1),酪蛋白酶活性发生改变的突变子3个(编号为5A_11、7B_12和7E_12),明胶酶活性发生改变的突变子1个(编号为7H_1),以及菌膜形成能力发生显著变化的突变子3个(编号为5E_2、6A_2和6E_12)。对转座子插入位点进一步分析显示,一个磷酸二酯酶相关基因突变引起泳动能力增强(P<0.05),leuD、rseB和thiQ突变引起酪蛋白酶活性显著减弱(P<0.05),potD突变引起明胶蛋白酶活性显著减弱(P<0.05),leuO、ilvH和grpB的突变引起菌膜形成能力明显减弱(P<0.05)。对这些表型变化的突变子进行毒力感染,发现野生型M3是6G_1突变子的半数致死剂量(Lethal dose 50%,LD50)的2.04倍,该突变子毒力相对增强。5A_11、7B_12和7E_12的突变子LD50分别为野生型M3的2.96、3.25和3.36倍。7H_1的LD50是野生型M3的1.25倍,5E_2、6A_2和6E_12的LD50分别为野生型M3的3.34、4.08和1.84倍,这些突变子毒力相对减弱。本研究结果为进一步阐明鳗弧菌的发病机制提供了理论基础。

Mini-Tn10转座子构建欧文氏杆菌突变体的研究

构建细菌突变体是发现新基因、分析基因功能、了解某些生物机理的重要途径。本研究通过转座子Mini-Tn10对迄今报道草本纤维提取效率最高的菌株胡萝卜软腐欧文氏杆菌(Erwinia carotovor)变异菌株CXJZU120进行随机突变,获得5 523个突变体。采用非纤维素降解实效法和水解圈法等功能性鉴定,筛选出3个非纤维素降解活性降低或丧失的突变体,为深入研究非纤维素降解机理,寻找与非纤维素降解相关基因并构建新一代高效菌株奠定了基础。

腺病毒介导的“睡美人”转座子与IL-10共表达对NOD小鼠Th17/Treg细胞平衡的影响

目的:观察腺病毒介导的"睡美人"(SB)转座子与白细胞介素10(IL-10)共表达对非肥胖糖尿病(NOD)小鼠脾细胞中Th17/Treg细胞平衡的影响,阐明IL-10对NOD小鼠的可能治疗机制。方法:提取C57BL6小鼠的脾细胞并培养,将脾细胞分为对照组、空载体组和治疗组。对照组脾细胞不做任何处理,空载体组将不含IL-10基因而有转座子序列的腺病毒载体和不含转座酶的腺病毒载体共同感染小鼠脾细胞,治疗组将含有IL-10基因和转座子序列的腺病毒载体以及含有转座酶的腺病毒载体共同感染小鼠脾细胞。感染48h后RTPCR法检测各组小鼠脾细胞中IL-10mRNA表达水平。感染48h后将上述3组处理的脾细胞分别种植到对照组、空载体组和治疗组NOD小鼠右后腿的腘窝皮下,每组6只小鼠,每周注射1次,共6次。注射结束后4周处死小鼠,ELISA法检测各组NOD小鼠血清中IL-10表达水平;流式细胞术检测各组NOD小鼠脾细胞中CD4+IL-10+、CD4+IFN-γ+、Th17和Treg细胞的比例。结果:与对照组和空载体组比较,治疗组C57BL6小鼠脾细胞中IL-10mRNA表达水平明显升高(F=72.71,P<0.05),NOD小鼠血清中IL-10表达水平明显升高(F=8.89,P<0.05),NOD小鼠脾细胞中CD4+IL-10+细胞和Treg细胞比例明显升高(F=72.09,P<0.05;F=12.98,P<0.05);但治疗组小鼠脾细胞中Th17细胞比例明显下降(F=6.39,P<0.05);NOD小鼠脾细胞中CD4+IFN-γ+细胞比例在对照组、空载体组和治疗组之间比较差异无统计学意义(F=2.72,P>0.05)。结论:腺病毒介导的SB转座子与IL-10共表达后可以升高NOD小鼠血清中IL-10表达水平;同时可明显升高NOD小鼠脾细胞中CD4+IL-10+细胞比例,降低Th17细胞比例,升高Treg细胞比例,调控Th1/Th2和Th17/Treg的平衡,对NOD小鼠起到治疗作用。

利用转座子将parDE与pCPP430体内重组提高生防工程菌的遗传稳定性

带有梨火疫欧氏杆菌 (Erwiniaamylovora)完整的hrp基因簇的重组粘粒pCPP43 0转化到植物的附生菌成团泛菌 (Pantoeaagglomerans) 3 0 8R中后可以使成团泛菌获得在烟草等植物上引发过敏反应和诱导植物抗病性的能力。pCPP43 0携带着约 40kb的梨火疫欧氏杆菌的染色体DNA ,在成团泛菌 3 0 8R中不能稳定遗传。本文首先把广宿主范围质粒RK2的控制质粒稳定性的parDE片段插入到转座载体pUT mini Tn5Km的唯一克隆位点NotI上 ,然后利用Tn5的转座特性 ,将parDE体内重组到pCPP43 0上 ,经过在无抗生素选择压下反复传代和过敏反应活性测定 ,筛选到了遗传稳定性显著提高的重组生防工程菌。

转座子随机突变芽孢杆菌的研究进展

近年来,随着功能基因组学的发展,转座子随机突变技术因操作简便易行而被广泛应用。某些具有随机转座特性的转座子及其衍生物,已成为发现新基因、克隆功能基因、发掘已知基因的新功能以及研究蛋白功能的有效工具,其中转座子Tn917、Tn10及mariner类家族转座元件已被改造并成功应用于芽孢杆菌突变体库的构建及基因功能的研究中。本文介绍上述3种转座子的结构、转座特点及在芽孢杆菌中的应用,并分析了mariner类家族转座元件的优势及应用前景。

鸡毒支原体通用型mini-Tn4001转座子的构建

为了实现以鸡毒支原体(MG)为载体携带和表达其他呼吸道病原保护性抗原,达到多种病原体共同保护的效果,本研究拟构建一套mini-Tn4001转座子(pMT4).该微型转座子具备以下特征:含四环素抗性基因;两臂是转座酶识别的Inner和Outer插入重复区;转座酶位于插入区之外,在整合起始点处促进转座;多克隆位点便于插入外源基因.这一微型转座子载体的成功构建为MG非必需区缺失工作奠定了基础,对下一步MG功能基因的靶向缺失技术以及外源蛋白的表达建立了有效的基因操作工具.

Tn10介导的Bit cryIVA基因在荧光假单胞菌染色体中的整合及表达

苏云金杆菌以色列亚种的杀虫晶体蛋白基因cryIVA被亚克隆到自杀型转座子质粒载体pLOF／Km的TN10中，构建了转座子质粒PLF97A。通过电转化／转座作用，cryIVA随Tn10转座并整合到荧光假单胞菌FP．DE2染色体中，构建了工程菌株FP．DE202。Southernblotting验证了cryIVA在FP．DE202中整合在不同的位点。Westernblotting证明了cryIVA在F．P．DE202中得到了表达，其产物对双翅目害虫韭菜迟眼蕈蚊的3龄幼虫有较强的毒杀效果。

生防细菌NCD-2中抑菌功能相关基因的定位及克隆

枯草芽孢杆菌NCD-2菌株是一株有效防治棉花黄萎病的细菌,它通过产生抑菌物质达到对大丽轮枝菌的抑制作用。以该菌株作为有效成分的微生物农药已通过国家农药登记。通过原生质体转化法将含有转座子mini-Tn10的质粒pHV1249转入枯草芽孢杆菌NCD-2中,获得转化子。对转化子通过高温诱导转座子转座,获得4 000个NCD-2菌株的突变子。对这些突变子进行对大丽轮枝菌的抑菌作用测定,筛选到2株抑菌作用增强的突变子和4株抑菌作用降低的突变子。采用染色体步移技术对此6个突变子中转座子插入位点基因的侧翼序列进行克隆和测序,结合枯草芽孢杆菌168菌株的全基因组序列对测序结果进行序列同源性和基因定位分析,结果表明:抑菌作用增强的2个突变子中,转座子插入到一个功能未知的基因内部,此基因与枯草芽孢杆菌168菌株中的yvoA基因的同源性为98%;抑菌作用降低的4个突变子中,转座子插入位点对应于枯草芽孢杆菌168菌株中的phoP基因内部,插入位点的侧翼序列与枯草芽孢杆菌168菌株中的phoP基因的同源性达到98%。

PhoR/PhoP双因子调控系统在枯草芽孢杆菌NCD-2菌株解磷能力中的功能分析

枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)NCD-2能有效的防治棉花黄萎病,同时还具有降解蛋黄卵磷脂的能力。将含有mini-Tn10转座子的pHV1249质粒电击转入NCD-2菌株中,51℃高温诱导转座子插入突变,构建了NCD-2菌株的解磷突变子库,筛选到3株丧失解磷能力的突变子。运用染色体步移技术对突变株M216中转座子插入位点基因的侧翼序列进行克隆和序列分析,结果表明丧失解磷能力突变株中转座子插入基因与B.subtilis168菌株中PhoR基因的相似率达到98%,Southern杂交验证突变株中转座子为单拷贝插入。将PhoR基因克隆到pHY300PLK质粒上构建重组质粒电击转化M216进行功能互补验证,互补菌株部分恢复了解磷能力,表明NCD-2菌株中PhoR基因与其降解卵磷脂能力具有相关性。

TAIL-PCR方法快速分离Xcc致病相关基因序列

以mini Tn5gfp km转座子中nptII片段作为探针 ,对已获得的五株野油菜黄单胞菌野油菜黑腐病致病型(Xcc)非致病突变体进行了Southernblot分析 ,结果表明 ,这五株突变体确由mini Tn5gfp km转座子插入致病相关基因所致 ,且为单拷贝不同位点的插入。提取这五株突变体总DNA作为模板 ,采用改进的热不对称交错PCR (TAIL PCR)方法从其中克隆到了各自转座子插入区侧翼序列 ,对这些侧翼序列进行了序列测定并将分析结果与GenBankdatabase及Xcc全基因组序列做了比较 ,结果表明 ,五个侧翼序列所在的基因确与Xcc致病性有关。这种改进后的TAIL

杀虫荧光假单胞工程菌的构建及其杀虫效果

以转座子mini Tn5为介导 ,用高压电激转化法将BtcryIA(c)基因整合到生防细菌荧光假单胞菌P30 3 1的染色体上。通过对重组菌株染色体DNA酶切分析、PCR检测 ,表明转化子DNA中含有cryIA(c)基因及其营养期表达的强启动子。SDS PAGE鉴定、ELISA检测及电镜观察证实了杀虫晶体蛋白在P30 3 1中的高效表达。生物测定结果显示工程菌对棉铃虫Heli coverpaarmigera具有显著毒杀作用。工程菌PT4 5、PT5 1、PT6 1、PT71和野生菌HD 73对棉铃虫 2龄幼虫 5天的LC50 值分别为5 0 12 81μg g、 71 776 3μg g、 6 9 0 82 0 μg g、 5 7 9895 μg g、 192 874 7μg g。死亡率与浓度呈正相关 ,体重与浓度呈负相关。

瓜类细菌性果斑病菌突变体文库的构建及群体感应信号分子突变株的筛选

利用三亲杂交的方法将带卡那抗性的Mini-Tn5转座子随机插入瓜类细菌性果斑病菌xjl12基因组DNA中,构建插入不同位点的突变体文库,通过信号分子高效检测菌株JZAI,筛选群体感应信号分子失活突变株。挑取2株野生株和筛选出的4株突变株,进行Southern杂交,结果表明,转座子Mini-Tn5以单拷贝随机诱变瓜类细菌性果斑病菌获得成功;对筛出的4株突变株进行了致病性和烟草过敏反应测试,发现突变株明显降低了致病性,且2株突变株(5-17,2-57)在烟草上无过敏反应。瓜类细菌性果斑病菌突变体文库的成功构建及筛选到不同突变位点的群体感应信号分子失活突变株,对从基因水平研究瓜类细菌性果斑病菌致病分子机理及群体感应相关基因奠定了基础。