具有真细菌和真核生物融合特征的古生菌转录系统

古生菌是一类区别于真细菌和真核生物的第三域生命形式 ,转录是生物体遗传信息传递系统中的一个中心环节。近年来研究结果表明 ,古生菌的转录系统具有真细菌和真核生物的融合特征 :古生菌的基本转录装置包括RNA聚合酶、基本转录因子、启动子元件等与真核生物相似 ;而古生菌的转录调控机制却更加类似于真细菌 ,在古生菌中发现并鉴定了许多类似于真细菌的转录调控蛋白。

微生物资源在解决人类资源危机中的作用

随着社会的发展 ,人口的不断增长 ,人类面临着资源危机包括粮食危机、能源危机及环境污染所造成的环境资源的破坏。人类要解决资源紧缺这一严重问题 ,其必然趋势是从利用有限的非生物资源的时代过渡到利用无限的生物资源时代。在生物资源中 ,微生物资源所具有的独特的生理代谢优势 。

东亚钳蝎氯毒素BmKCT的表达和功能鉴定(英文)

从中国东亚钳蝎ButhusmartensiiKarsch的毒腺cDNA文库中分离得到了一个编码毒素蛋白多肽 (命名为BmKCT)前体的全长cDNA序列 .该毒素多肽与已报道的氯毒素 (chlorotoxin)高度同源 ,其蛋白质一级序列有 6 8%的同源性 .为了鉴定BmKCT的生物学功能 ,通过pGEX系统成功地表达了BmKCT ,并用GST亲和层析和凝胶过滤的方法获得了纯化的重组BmKCT毒素蛋白 (rBmKCT) .通过膜片钳实验 ,记录了rBmKCT对人脑星型胶质瘤细胞 (gliomascell)表面的氯离子通道电流的作用 .结果显示 ,BmKCT可以显著抑制人脑星型胶质瘤细胞表面的氯离子通道电流 ,并且这种抑制作用在一定程度上是可逆的 .实验证明 ,在细胞水平上 ,BmKCT是一种新的短链氯离子通道抑制剂 .

白蚁信息素研究进展

采用信息素防治白蚁这种世界性害虫是当前白蚁研究的一大热点。本文从化学和生物两个方面总结了几十年来国内外白蚁信息素及其类似物研究进展。讨论了影响信息素活性的几个因素。并根据最新的研究情况 。

作用于钾离子通道蝎毒素的结构特征及活性表面研究进展

对作用于钾离子通道的蝎毒素的空间结构特点进行了简要归纳,发现高含量碱性残基在不同结构单元广泛分布而少量酸性残基特征性分布等新特点。蝎毒素活性表面研究进展表明,利用空间结构的分子模建结合残基突变是确定活性表面的有效方法。基于少量酸性残基特征分布与活性表面取向的相关性,提出酸性残基为活性调节残基的新观点和简单的“拇指”规则预测钾毒素活性表面的方法,从而可望加速蝎毒素的结构与功能关系研究。

一个东亚钳蝎蝎毒素BmTXKβ基因的克隆及其基因表达调控

从东亚钳蝎 (ButhusmartensiiKarsch ,BmK)毒腺组织cDNA文库中分离的长链钾通道毒素BmTXKβcDNA序列 ,克隆了BmTXKβ基因组序列 .BmTXKβ基因含有一个长度为 886bp的内含子 ,定位于BmTXKβ成熟肽中 ,与其它蝎毒素基因内含子定位于信号肽的基因结构不同 .并且 ,BmTXKβ基因的内含子特征也与其它蝎毒素基因不同 .研究结果从基因水平上证实了BmTXKβ是一个新的蝎毒素样肽 .以BmTXKβcDNA序列为探针与蝎基因组DNASouthern杂交出现 2条特异性杂交带 .杂交结果为蝎毒素基因可能通过DNA重排、多拷贝或多基因家族来调控基因表达提供了证据 .

Ⅰ型内含子核酶研究进展

Ⅰ型内含子核酶作为最早被发现的RNA催化剂 ,在过去 2 0年里得到了深入研究 .相关研究成果使人们在RNA的生物学功能、催化特征、结构与折叠特征等方面的认识有了革命性更新 .回顾了Ⅰ型内含子核酶研究的主要进展 ,重点对近年来在Ⅰ型内含子核酶的结构和折叠方面所取得的重要成果进行了介绍 。

蝎Na^+通道毒素的结构及功能研究进展

蝎Na+ 通道毒素为低分子量肽类物质 ,由 6 0～ 76个氨基酸残基组成 ,含有 4对二硫键。这类分子为电压门控Na+ 通道功能门控机制的高亲和性配体 ,具有重要的理论价值和应用前景。本文对Na+ 通道毒素的初级和高级结构。

一个新的东亚钳蝎毒素(BmKT_1)全长cDNA的克隆和分析

首先构建了东亚钳蝎毒腺组织 c DNA文库 ;根据已知的东亚钳蝎哺乳动物毒素氨基酸序列保守区设计引物 ,并用 PCR从 c DNA文库中扩增出一个 c DNA片段作为筛选 c DNA文库的探针 ;从 c DNA文库中筛选到二个编码同一个新的蝎毒素多肽的 c DNA,它们除 3′- UTR外 ,其余序列完全一致 .它们均含有 2 55bp长的开放阅读框 ,编码 85肽的前体毒素 ,包括 1 9个氨基酸残基的信号肽 ,66个残基的成熟毒素 (命名为 Bm KT1) ;Bm KT1氨基酸序列与已知的蝎毒素具有较大的同源性 ,与 Bm KM1,Lqq ,Lqhα IT和 Bm K M10 的同源性分别为 77%、67%、67%和 65% .Bm KT1的 C端不存在末端修饰步骤且具有一个与这些毒素不相同的特征结构 ,即在末端延伸了两个氨基酸残基 - P- S,推测 Bm KT1具有新的活性功能特征 .

蝎毒液肽基因内含子剪接信号分析

从中国蝎ButhusmartensiiKarsch基因组DNA中分离到两个毒液肽基因的内含子。在此基础上 ,通过编辑和分析目前已出版的蝎毒液肽基因内含子序列 ,确定了这类基因内含子剪接信号的共有序列 ,并将其与其它物种进行了比较。

蝎α-毒素的分子进化:加速突变与功能趋异

蝎α-毒素为一类空间结构高度相似而药理学功能趋异的蛋白质家族.cDNA序列分析表明蝎α-毒素5＇非翻译区和信号肽编码区序列的保守性显著高于成熟毒素编码区,3＇非翻译区在药理学组内高度保守.而且,成熟毒素编码区密码子第1,2和3位核苷酸突变率相似.非翻译区内每个位点的核苷酸替代数(K)小于成熟毒素编码区内每个同义位点的核苷酸替代数(Ks),而且成熟毒素编码区内每个非同义位点的核苷酸替代数(Ka)接近或大于Ks值.上述数据表明,蝎α-毒素成熟肽编码区内的突变为加速进化方式.这一结论得到进化树结果的支持.此外,研究还表明稳定3D结构的15个保守性残基靠近分子内部,这可能作为蝎α-毒素结构性限制因素在进化过程中维持CSαβ结构的恒定;4个热点突变区分布于分子表面的潜在功能区,表明正性Darwin选择驱动了蝎α-毒素的加速进化.研究结果合理地解释了蝎α-毒素保守性3D结构与趋异的药理学功能之间的关系.

东亚钳蝎毒素BmKT四个同源基因的克隆及基因组织分析

BmKT是从本室构建的cDNA文库中筛选到的1个α钠通道毒素,根据其全长cDNA序列设计引物,采用PCR法以蝎总基因组DNA为模板,获得4个BmKT的同源基因,分别命名为BmKT′和BmKTa、BmKTb、BmKTb′.序列分析表明:BmKT′和BmKTa基因含有大小分别为509bp和506bp的内含子,位于信号肽编码区内,插入信号肽-4位残基Gly密码子的第一个碱基G之后;而BmKTb和BmKTb′的内含子大小均为418bp.这4个BmKT的同源基因内含子符合GTAG拼接规律,其中BmKT′和BmKTa的内含子A+T含量分别为61.7%和61.9%,低于目前已报导的大多数蝎毒素基因A+T含量,大大低于它们第一外显子A+T含量(71.7%),略高于第二外显子A+T含量(55.5%);而BmKTb,BmKTb′的内含子A+T含量分别为75.8%和76.1%,与目前已报导的大多数蝎毒素基因A+T含量相似.BmKT′基因的外显子与BmKT基因cDNA所对应氨基酸序列仅在信号肽中-7位有一个氨基残基的差异(BmKT:Leu→BmKTa:Val);而BmKTa基因外显子所推断的氨基酸序列与BmKT前体比较,则在成熟肽的+54位发生了突变(BmKT:Lys→BmKTa:Asn),是与BmKT同源的一个新基因.BmKTb基因和BmKTb′基因所编码的前体肽与BmKT基因对应的前体肽同源性约为65%,显然BmKTb和BmKTb′是不同于BmKT的2个新基因(GenBank登录号:BmKT′,AY786186;BmKTa,AY676142;BmKTb,AY676140;BmKTb′,AY676141).

盐生盐杆菌RM07 DNA片段在大肠杆菌中的定点诱变和启动子功能分析

将来源于嗜盐古生菌———盐生盐杆菌 (Halobacteriumhalobium)基因组的RM0 7DNA片段以正反两个方向分别插入大肠杆菌启动子探针载体pKK2 32 8携带的报告基因———氯霉素抗性基因 (cat)的上游 ,得到RM0 7 cat融合的质粒pRM0 7 1(+)和pRM0 7 1(- ) ,将其分别转入大肠杆菌HB10 1,进而检测了不同转化子菌株的氯霉素抗性水平和细胞内氯霉素乙酰转移酶蛋白质浓度。结果表明 :正向的RM0 7片段在真细菌 (大肠杆菌 )中具有启动子活性 ,能够驱动cat报告基因的表达 ;而反向的RM0 7片段在大肠杆菌中不具有启动子活性。对RM0 7片段进行了定点诱变分析 ,检测了特定核苷酸突变对启动子活性的影响 ,结果进一步精确定位了RM0 7片段中对在大肠杆菌中的启动子功能有重要作用的关键碱基 ,并且通过改造RM0 7片段的碱基组成成分大幅提高了其在大肠杆菌中的启动子活性。

枯草芽孢杆菌抗脯氨酸结构类似物突变株的筛选及突变株proBA基因的克隆和序列分析

利用亚硝基胍对枯草芽孢杆菌 9315 1进行诱变处理 ,获得了耐NaCl浓度达 14 %的突变株 ,同时发现该突变株也是一个抗脯氨酸反馈抑制突变菌株。其胞内自由脯氨酸的含量随着盐浓度的提高显著增加 ,说明其对渗透压的耐受能力与胞内自由脯氨酸的含量紧密相关。利用PCR方法克隆突变株的proBA基因 ,得到一个约 2 3kb的DNA片段 ,序列分析表明该片段含有一完整的proB基因和部分proA基因。与野生菌株的proB基因相比 ,突变株proB基因中有3个碱基发生了改变 ,其中一个碱基的变化 (从起始密码子开始第 781位由T→A)导致了一个氨基酸发生改变 (Ser→Thr) ,另外两个碱基变化为沉默位点突变。将该proB基因转入大肠杆菌脯氨酸营养缺陷型菌株 ,能够与其功能互补。同时对部分proA基因序列分析发现 ,其与proB基因头尾重叠 ,在proA基因起始密码子上游第 14个碱基处有一个类似于SD的序列 ,其所编码的氨基酸序列与枯草芽孢杆菌 16 8的同源性为 77%

以白色念珠菌为模型高通量筛选潜在抗真菌药物

目的通过高通量药物筛选来寻找有活性的广谱性抗真菌药物,专一性抗白色念珠菌药物以及特异性抑制含核酶的白色念珠菌生长的药物。方法以两株基因型不同的白色念珠菌菌株(一株含I型内含子核酶,一株不含核酶)和一株非病原真菌啤酒酵母(不含I型内含子核酶)为细胞模型,3种菌株依次以96孔板为容器,在起始菌液浓度的A580nm为01时分别加入10720种药物样品(包含化合物与天然产物),在30℃静止培养6h,选取抑菌效率超过50%的样品进行复筛。结果通过初筛和复筛,发现了23种药物在10μg·mL-1的浓度时的抑菌效率超过50%,其中1种药物特异性抑制含核酶的白色念珠菌生长,是潜在的抗核酶药物;4种药物特异抑制白色念珠菌的生长,是潜在的抗白色念珠菌药物;18种药物抑制所有模式菌株的生长,是潜在的广谱性抗真菌药物。结论本研究在国内首次采用自动化工作站进行抗真菌药物的高通量药物筛选,方法简便快捷,筛选结果稳定可靠,并筛选到一些有希望向临床发展的抗真菌药物活性样品。此方法有可能应用于抗其他病原微生物的药物筛选。

细胞凋亡与自身免疫病

细胞凋亡在维持淋巴细胞稳态及自身耐受中起重要作用。细胞凋亡受多种基因控制与调节,主要可通过外源性和内源性两条通路来触发。而凋亡功能的失常可诱发自身免疫病,如自身免疫淋巴增生综合症、Hashimoto甲状腺炎、Graves病、胰岛素依赖性糖尿病、多发性硬化等。另外凋亡细胞清除缺陷也会诱发自身免疫病。

东亚钳蝎中一个中性哺乳动物神经毒素全长cDNA的克隆和分析

构建了东亚钳蝎毒腺cDNA文库 ,根据东亚钳蝎中性哺乳动物神经毒素BmKM4的氨基酸序列设计并合成引物 ,用PCR方法从文库中筛选到BmKM4全长cDNA序列。它由 5′UTR、可读框和 3′UTR组成。与其他东亚钳蝎哺乳动物神经毒素cDNA的相应区域相比 ,BmKM4cDNA的 5′UTR高度保守 ,而其 3′UTR则变异较大。AUG的旁侧序列为AAAATGAA ,与绝大多数蝎毒素基因一致。在BmKM4mRNApoly(A)尾上游 17nt处 ,有一典型的腺苷化信号 (AATAAA)。可读框编码 84个氨基酸的毒素前体 ,包括N端 19个氨基酸残基组成的信号肽 ,中间 6 4个氨基酸残基组成的成熟毒素 ,以及C末端的额外碱性氨基酸Arg。椐据一般规律 ,尾端Arg在毒素前体的成熟过程中会被切除。

ZNF268基因启动子区的克隆及功能分析(英文)

锌指基因家族是人体中最大的基因家族 ,它参与细胞分化、胚胎发育 ,并与许多疾病的发生相关。人类ZNF2 68基因是一个在人胚肝中特异性表达的C2 H2 型锌指基因 ,并可能在人的早期肝脏发育中起重要作用。为了研究ZNF2 68基因表达调控的分子机制 ,以正常人总基因组为模板PCR扩增了ZNF2 68基因的 5′调控区 2 53 3bp片段 ,并将此片段插入启动子缺失的EGFP(增强型绿色荧光蛋白 )载体构建了重组质粒pZNF2 68 EGFP。用脂质体介导的方法将pZNF2 68 EGFP转染NIH 3T3、COS7、K562、HeLa 4个细胞系。在激光共聚焦显微镜下观察绿色荧光的表达 ,发现在每个细胞系中 ,转染了重组质粒pZNF2 68 EGFP的细胞均有荧光表达 ,但其起始表达时间均晚于转染了阳性对照质粒pEGFP C1的细胞且荧光较弱。这表明ZNF2 68基因的 5′调控区 2 5kb片段是一个有功能的启动子 ,但该启动子与CMV启动子相比活性较弱。选择易培养的HeLa细胞系用于缺失研究。将一系列 5′端 -2 456bp至-2 0bp缺失、3′端均为 + 77bp的缺失片段插入启动子缺失的CAT(氯酶素酰胺转移酶 )载体构建了一系列重组质粒。将这些重组质粒转染HeLa细胞系进行缺失分析 ,并通过共转染pCMV Sport βgal质粒校正转染效率。结果表明 ,ZNF2 68启动子 -2 456～ -163

枯草芽孢杆菌突变株proBA基因植物表达载体的构建及转基因拟南芥的耐盐性能初探

从枯草芽孢杆菌(Bacillussubtilis)抗脯氨酸结构类似物突变株中克隆得到脯氨酸合成途径中的关键酶基因proB(编码γ-谷氨酰胺激酶)和proA(编码谷氨酰胺-γ-半醛脱氢酶),同时设计引物从拟南芥基因组中扩增得到吡咯啉-5-羧酸合成酶B基因(p5csB)的第一个内含子序列,将其分别与proB和proA基因通过PCR拼接后,酶切连接构建得到植物双元表达载体pBI121pro。以LBA4404为介导,采用真空抽滤的方法转化得到转proBA基因拟南芥;第三代的纯合子(T3)通过半巢式PCR的方法验证外源基因已整合到拟南芥基因组中,GUS活性分析表明外源基因在叶片中表达最强,茎部其次,根部最弱;对600mmol.L-1致死浓度NaCl耐受能力的分析表明,转基因拟南芥的平均存活时间(37.8min)明显高于野生型拟南芥(26min)。