耐辐射球菌中priA类似基因突变对DNA修复和DNA转化的影响

DNA损伤很易阻断复制叉的前进。损伤DNA的修复以及接下来停止复制叉的重启动过程对细胞生存极为重要。依赖于PriA的复制重启动机制是细菌复制重启动的主要途径。为了解priA类似基因Dr2606在耐辐射球菌中的作用,并检测Dr2606在DNA修复中的作用,本研究用卡那霉素抗性基因代替Dr2606阅读框,构建了Dr2606缺失突变株,并对突变株进行UV和丝裂霉素处理,测定了Dr2606突变株的转化效率。Dr2606的突变导致菌体生长缓慢,细胞生存率急剧下降。意外的是,耐辐射球菌的DNA修复能力没有削弱。但突变株的转化效率大大削弱。这说明在耐辐射球菌中priA类似基因Dr2606对停止复制叉的重启动过程并不是必需的;耐辐射球菌不依赖于原点的复制重启动过程可能与其他细菌不同。     

耐辐射球菌清除活性氧自由基及对DNA的保护作用

用化学发光法分析了耐辐射球菌 (D .radiodurans)的两个菌株 (R1、KD830 1 )和大肠杆菌对超氧阴离子自由基、羟基自由基和过氧化氢的清除能力。通过羟基自由基诱导的DNA氧化损伤化学发光模型考察了耐辐射球菌细胞提取物对自由基氧化导致DNA氧化损伤的保护作用。结果表明 ,耐辐射球菌提取物能显著清除O-2·、H2 O2 和·OH ,清除能力明显高于大肠杆菌 ,并能有效地防止自由基所致DNA氧化损伤 ,表现出超强的抗氧化和耐辐射能力 ,这归因于耐辐射球菌中具有较高的抗氧化酶活性     

耐辐射奇球菌中辐射/干燥响应基序的研究进展

耐辐射奇球菌是迄今为止被发现抗逆性最强的极端生物之一,是研究DNA损伤应激响应与修复机制的较为理想模式生物.其中的辐射/干燥响应基序是一组相对保守的17-bp长的回文序列,广泛地分布在众多不同功能的DNA损伤响应基因中,与抗电离辐射、氧化损伤及干旱等有关.本文结合该领域以往的研究文献与最新研究,探讨了耐辐射奇球菌中辐射/干燥响应基序的研究进展,阐释了其所涉及的DNA损伤应激响应通路,并且进一步展望了其潜在的生物学功能、意义与应用.     

耐辐射异常球菌磷酸戊糖途径对DNA损伤修复的影响

耐辐射异常球菌(D.radiodurans)超强的辐照抗性归因于其高效的DNA损伤修复系统,磷酸戊糖途径(PPP)作为细胞各种糖类代谢枢纽,是合成核苷酸和核酸所需的核糖以及生成细胞还原力(NADPH)的重要途径。为探究D.radiodurans R1中PPP对DNA损伤修复的影响,本研究敲除PPP中编码限速酶葡萄糖-6-磷酸脱氢酶(G6PD)的基因zwf,比较UV辐照后突变株Δzwf与野生型D.radiodurans的生理生化差异。结果表明,zwf突变导致菌株对UV辐照敏感;UV辐照后Δzwf胞内NADPH、D-核糖、核苷酸合成前体IMP、UMP含量明显降低;葡萄糖酸-δ-内酯及D-核糖能完全和部分恢复Δzwf的UV辐射抗性。综上可知PPP通过提供DNA损伤修复原料及还原力,在DNA损伤修复过程中起着重要作用。本研究结果为DNA损伤修复机理提供参考。     

耐辐射奇球菌中RNA解旋酶功能的初步研究

RNA解旋酶参与了细胞中RNA的代谢过程,因而研究RNA解旋酶的功能具有重要意义。耐辐射奇球菌(DR)对于电离辐射具有极强的耐受性,其基因组中编码了一个RNA解旋酶(DR1624)。为研究该RNA解旋酶的功能,利用同源重组方法在细胞内对编码该蛋白的基因进行了敲除,并比较了突变株与野生株在DNA损伤因子胁迫下的生存率。结果表明,dr1624的缺失导致耐辐射奇球菌的生长速率大幅度降低,且表现出明显的温度敏感性。37℃的生长温度能够部分恢复Δ1624突变株的生长表型,其可能是由于相对较高的温度有助于细胞中RNA二级结构的自然打开。Δ1624突变株对高剂量的H2O2胁迫(40 mmol·L~(-1))敏感,其生存率较野生型菌株R1下降了3个数量级。此外,为了更近一步了解该RNA解旋酶的功能,对其进行了同源建模,发现了潜在的核酸结合位点。综上所述,RNA解旋酶在耐辐射奇球菌的生长及其极端抗性中扮演了重要的角色,该研究结果为进一步探索RNA解旋酶的生物学功能奠定了基础。     

中度嗜热菌Deinococcus geothermalis的自发突变特征

通过rpoB/Rifr系统研究了Deinococcus geothermalis DSM 11300的自发突变模式。在30℃和50℃分别获得自发突变株并测定其相应温度条件下的突变频率和突变率。结果表明,30℃培养下该菌的自发突变率是50℃培养的2倍,二者有22个不同的突变位点,表明温度影响了该菌的自发突变。此外,50℃...     

耐辐射奇球菌Mur蛋白保守功能位点的研究

为进一步明确耐辐射奇球菌中锰调蛋白Mur的具体结构与功能,采用序列比对分析和定点突变技术构建了耐辐射奇球菌的锰调蛋白Mur(DR0865)的3个保守氨基酸位点突变株,并分析3个点突变菌株的金属离子敏感性、Mn2+结合对功能的影响、外界胁迫耐受性及点突变蛋白的DNA体外结合活性。结果表明,3个定点突变H77A、H78A和H79A都是Mur蛋白重要的活性位点,对Mur调控细胞吸收外源性锰离子的功能起到决定性的作用,同时影响了Mur的Mn2+结合活性。凝胶迁移率实验表明H78与H79位点对Mur的DNA结合活性至关重要。本研究为探究耐辐射奇球菌的极端抗性和锰调蛋白的具体作用机制提供了重要的理论依据。     

水稻DNA损伤修复同源基因纯合突变系的鉴定

在长期的进化过程中,生物逐步形成了应对各种DNA损伤的修复机制,以保护基因组的完整性,减轻或消除DNA损伤的影响。本研究通过同源搜索找到了与DNA损伤修复相关水稻同源基因,在水稻插入突变体库中搜索出插入突变系,并成功引进了其中的26份T1代突变材料。通过对插入位点的分子鉴定和进一步培育,获得了14份涉及8个水稻DNA损伤修复同源基因的T3代纯合插入突变系,并对其进行了初步的遗传分析和表型考察。这些纯合突变系涉及的水稻基因可能在DNA错配修复(Os02g0592300、Os09g0407600、Os10g0509000)和碱基切除修复(Os02g0465112、Os06g0643600、Os05g0567500、Os04g0673400、Os09g0420300)中发挥重要作用。与亲本相比,除1份材料外,其他纯合突变体系及其野生型姐妹系的结实率均有显著降低;某些纯合突变系的千粒重与亲本相比有显著下降。这些水稻DNA损伤修复基因突变系的育成为开展水稻DNA修复的遗传学和分子生物学研究以及培育抗逆水稻提供了珍贵的实验材料。     

阳离子对耐辐射奇球菌对放射性铯生物吸收的影响(英文)

耐辐射奇球菌能够耐受高剂量的辐射,促使人们考虑利用此特性进行放射性核素和有毒化学品的生物修复。但是,有关耐辐射奇球菌对放射性铯的生物吸收却未见报道。本文研究了耐辐射奇球菌对放射性铯的生物吸收及其他阳离子对其生物吸收的影响。在平衡状态时,耐辐射奇球菌对放射性铯的最大吸收量为2100kBq/kg(鲜重)。在供试的一价阳离子中,NH4+对其生物吸收的拮抗作用最强,但是只有当NH4+的浓度超过100mmol/L时,这种拮抗作用才比较明显。二价阳离子,如Ca2+和Pb2+也能降低耐辐射奇球菌对放射性铯的吸收。Al3+和Cr3+对耐辐射奇球菌具有较强的细胞毒性,当其浓度超过1mmol/L时,耐辐射奇球菌的生长就完全被抑制。     

耐辐射奇球菌DNA损伤响应开关蛋白PprI的研究进展

耐辐射奇球菌是迄今为止发现的最具辐射抗性的生物之一。其体内的Ppr I蛋白在整个DNA辐射损伤修复过程中起着必不可少的作用,ppr I作为一个细胞全局性的开关基因,协调控制DNA损伤响应与修复过程中众多细胞通路的基因表达。本文探讨了Ppr I在耐辐射奇球菌抗辐射和抗氧化中的生物学功能、相关结构功能以及对其他原核及真核生物抗逆性的影响,并展望了其潜在的生物学新功能与意义,旨在为进一步研究耐辐射奇球菌的辐射抗性机制提供理论依据。     

平阳霉素(Pingyangmycin)对小麦诱变效应的研究

本试验研究了平阳霉素(Pinyangmycin)对小麦的诱变效应.用平阳毒素10μg/ml、30μg/ml 和50μg/ml浓度处理小麦种子,M1根长平均数分别为20.06cm、17.84cm和17.07cm,3种浓度平阳霉素处理均比0.3%EMS处理抑制根长的效应显著;平阳霉素10μg/ml、30μg/ml和50μg/ml 3种浓度处理的根数平均数分别为4.59、3.97和3.53.平阳霉素处理的根数平均数明显少于对照和0.3%EMS处理;平阳霉素10μg/ml、30μg/ml和50μg/ml 3种浓度处理的M1苗高平均数分别为7.39cm、6.93cm和6.69cm,比对照苗高有明显降低.平阳霉素10μg/ml、30μg/ml 和50μg/ml浓度处理,出苗率分别为73%、69%和66%,M1根尖细胞染色体畸变率分别为6.15%、7.31%和5.17%,M2突变率分别为2.25%、2.55%和3.83%;平阳霉素处理比对照和甲基磺酸乙酯(EMS)处理,对M1出苗率及根尖细胞染色体畸变率都有明显的影响,试验结果表明平阳霉素是一种具有较强诱变效应的新诱变剂.     

抗辐射球菌对结球甘蓝吸收~(134)Cs的影响

在土壤中引入134Cs后接种抗辐射球菌(Deinococcus radiodurans),研究其对放射性铯在土壤中化学形态的影响。在抗辐射球菌存在的情况下,利用结球甘蓝(Brassica oleracea)吸收134Cs,初步研究了134Cs化学形态与结球甘蓝对其吸收能力的关系。结果表明:134Cs在土壤中主要以残留态形式存在,且接种抗辐射球菌的土壤残留态134Cs比在无菌土壤中的比例高28.64%~38.17%。结球甘蓝对134Cs的吸收量约为12100Bq/g,但在接种抗辐射球菌后,结球甘蓝对134Cs的吸收量约为8500Bq/g,比未接种细菌时的吸收量下降了约29%。抗辐射球菌可以改变134Cs在土壤中的化学形态,从而降低植物对134Cs的吸收。     

平阳霉素对水稻诱变效应的研究

本试验用０、５、１０、１５、２０、和２５μｇ／ｍｌ的平阳霉素处理水稻种子。结果表明，平阳霉素在Ｍ１能引起较高频率的染色体畸变，并对种子发芽、幼苗生长、植株结实等产生不同程度的损伤效应；在Ｍ２能诱发频率较高的叶绿素、株高与抽穗期突变，三者的总突变频率以浓度为１５μｇ／ｍｌ的最高。就诱发有益突变而言，平阳霉素诱导早熟的效果不如ＥＭＳ，但诱导矮秆突变的效果则优于ＥＭＳ。     

重离子束辐照、激素FSH/LH及丙酮酸钠对绵羊卵母细胞体外成熟的影响

研究不同剂量重离子束辐照、FSH与LH的配比及添加不同浓度丙酮酸钠对绵羊卵母细胞体外成熟(in vitro maturation,IVM)的影响.结果显示1.0和1.5Gy辐照可以明显提高绵羊卵母细胞ⅣM;成熟液中添加10μg/ml FSH与10μg/ml LH(1:1,即Ⅱ组)时其IVM最高,显著高于Ⅰ组(1:2)、...     

小牛血清对耐辐射奇球菌类胡萝卜素在肿瘤细胞中吸收的影响

耐辐射奇球菌类胡萝卜素deinoxanthin的抗氧化活性高于β-类胡萝卜素等,并且是参与耐辐射奇球菌极端抗性的重要物质。但是,deinoxanthin溶液在体外对光、氧等因素不稳定。本文旨在研究deinoxanthin的有效溶剂载体系统,并以此载体研究deinoxanthin对人卵巢癌细胞系A2780的药理学作用。通...     

仿刺参体腔液补体类似物化学发光免疫检测

首次应用酶联化学发光免疫检测(Chemiluminesent Immunoassay,CLIA)技术测定仿刺参体腔液补体类似物AjC3和AjC4。羊抗人C3、C4抗体吸附到经过紫外线处理的聚苯乙烯管内,采用辣根过氧化物酶(HRP)标记抗体。过氧化氢和鲁米诺为辣根过氧化物酶的底物。捕获抗体包被最适浓度为1μg/ml,免疫反应20℃孵育2h达到平衡。HRP-IgC3、IgC4抗体复合物适宜稀释度为1:2000,HRP-IgC3I、gC4抗体复合物4℃下保存8d性能稳定,室温下5d内性能稳定。标准品浓度在0.1～10ng/ml范围内时与化学发光值之间具有良好的线性相关性,检测灵敏度为0.1ng/ml。结果表明应用酶联化学发光免疫检测技术能够检测到仿刺参体腔液中含有补体类似物,AjC3含量为6.58±1.4μg/ml,AjC4含量为0.67±0.3μg/ml。     

穗茎注射平阳霉素对小麦诱变效果的研究

本试验以龙辐麦３ 号为试材,研究了小麦开花期将不同浓度的平阳霉素通过穗茎注入小麦体内的诱变效果。结果表明,处理后的龙辐麦３ 号在株高、穗长、小穗数、主穗粒数、千粒重等方面发生变异,试验浓度范围内随浓度的增加Ｍ１ 代生理损伤加大,在Ｍ２ 代１００μｇ／ ｍｌ 浓度的平阳霉素处理的突变频率较大,各性状的变异系数明显高于对照。     

氮锌复合作用对白三叶草根瘤生长发育和营养元素吸收的影响

采用砂培试验、中子活化和电子显微技术,研究了不同水平氮锌配施对白三叶草根瘤生长发育、营养元素吸收的影响。结果表明,随施氮水平增加,根瘤的数量、固氮酶活性、单瘤重量、细胞内类菌体数量、营养元素吸收量显著下降。与低锌条件(0.1μmol Zn/L)相比,足量锌(2.0μmol Zn/L)显著增加了根瘤的数量、单瘤重量、固氮酶活性、营养元素吸收量和细胞内类菌体数量。与其他处理相比较,低氮和足量锌处理(5mmol N/L、2.0μmol Zn/L)显著增加了根瘤的数量、单瘤重量、固氮酶活性、营养元素吸收量和细胞内类菌体数量。