奶牛瘤胃微生物BAC文库中脲酶克隆的筛选与分析

利用脲酶选择性培养基,从奶牛瘤胃微生物BAC文库的15 360个克隆中筛选得到了12个脲酶克隆.利用酚-次氯酸法对脲酶克隆子的酶学性质分析,表明均具有不同的尿素分解能力,酶的活力范围是30～2 466 U/mg.脲酶阳性克隆插入片段大约是60 kb,限制性内切酶Hind Ⅲ酶切图谱表明,各个克隆具有不同DNA片段,其中脲酶Urease 1、Urease 3、Urease 4和Urease 9的最适pH8.0,最适温度为60℃.本研究从奶牛瘤胃微生物BAC文库中筛选到了具有脲酶酶活特性的克隆.     

奶牛瘤胃微生物元基因组文库中二肽基肽酶Ⅳ的筛选与分析

【目的】研究奶牛瘤胃内参与蛋白质降解过程中二肽基肽酶Ⅳ（dipeptidyl peptidases Ⅳ,DPP-Ⅳ）的序列特征和酶学性质。【方法】从奶牛瘤胃微生物Fosmid文库中挑选17 664个克隆,利用dpp-Ⅳ简并引物筛选含dpp-Ⅳ的阳性克隆。提取阳性克隆的质粒,用限制性内切酶Hind Ⅲ进行酶切。PCR扩增含dpp-Ⅳ目的片段,并克隆测序。对阳性克隆的Fosmid末端进行测序。提取阳性克隆粗酶液,利用底物Gly-Pro-pNA检测肽酶活性。【结果】筛选后获得10个含有dpp-Ⅳ的阳性克隆（命名为DP1—DP10）。Fosmid末端序列经BLASTX比对后发现78%的序列可以与数据库的已知序列相匹配,但相似度变化较大（44%—94%）。DPP-Ⅳ序列经BioEdit比对后,发现均含有N端保守区域（DWVYEEE）和C端催化区域（GWSYGG）,经BLASTP比对发现阳性克隆的DPP-Ⅳ分别与Cyclobacterium marinum（43%）、Capnocytophaga sp.（63%）、Prevotella ruminicola 23（66%）和Solitalea canadensis（50%）的DPP-Ⅳ相似度高。酶活力检测发现DP7肽酶活力最高,为6.88 U•mg-1。【结论】从瘤胃微生物Fosmid文库中获得了10个含有dpp-Ⅳ的阳性克隆,它们具有不同的dpp-Ⅳ序列特征和肽酶活性。     

宏基因组学方法分析奶牛瘤胃尿素分解菌的多样性

利用脲酶保守序列ureC引物和细菌16S rDNA通用引物PCR扩增并测序,揭示奶牛瘤胃尿素分解菌的多样性。提取本研究室前期鉴定的16个脲酶克隆的质粒,利用脲酶保守序列ureC引物和细菌16S rDNA通用引物进行PCR扩增,将PCR产物连接到pMD19-T载体,转化E.coliJM109,挑取阳性克隆测序。利用Blast程序将序列与GenBank和RDP数据库进行比对,并使用Mega 4.0软件构建系统发育树。4个脲酶克隆含有脲酶保守序列ureC,系统发育树分析表明,U1、U5、U13和U15分别属于Firmicutes、ε-Proteobacteria、β-Proteobacteria和Actinobacteria;7个脲酶克隆含有16S rDNA,经过建树分析,U1、U3、U7、U10、U11、U12和U14分别属于Staphylococcus、Shigella、Bacillus、Acinetobacter、Achromobacter、未培养微生物和Bacillales。实验结果显示,奶牛瘤胃微生物脲酶基因和尿素分解菌具有多样性的特点。     

奶牛瘤胃微生物BAC文库中ACCase基因的筛选与生物信息学分析

 【目的】从奶牛瘤胃微生物BAC文库中筛选含乙酰CoA羧化酶(ACCase)基因的克隆子,并对其全长测序和生物信息学分析。【方法】利用PCR序列驱动筛选法,从瘤胃微生物BAC文库中筛选ACCase基因,鸟枪法测定基因序列后,进行基因注释、比对和系统发育分析。【结果】筛选得到了含ACCase基因的克隆(U12),其插入片段序列(URE12)全长43 358 bp,GC含量为43.75%,经GeneMark程序预测含有38个基因,经Signature程序预测属于变形菌门。ACCase基因(Acc-32)编码159个氨基酸,与Elusimicrobium minutum的ACCase基因具有41%的相似度,编码蛋白分子量为17.89 kD,等电点为5.27,在距离Acc-32上游的33 kb区域,发现一段能编码ACCase连接酶的基因。Acc-32的结合位点氨基酸残基为GQVICVIEAMKVFNELKA,系统发育分析表明Acc-32属于ε-变形菌纲。【结论】得到了含有ACCase基因的序列片段,并且ACCase基因具有新的结构特征。     

山羊瘤胃微生物宏基因组文库中一个新型纤维素酶 基因的克隆与表达

通过功能筛选方法,从安徽白山羊瘤胃微生物宏基因组文库中筛选得到了6个纤维素酶的阳性克隆。对其中的1个阳性克隆进一步进行亚克隆和序列分析,获得一个新型纤维素酶基因开放阅读框,通过BLAST对基因全序列进行分析比较,发现其与来自Bacteroides cellulosilyticus DSM 14838的hypothetical protein具有51%的序列相似性和65%的同源性。并以p ET28a(+)为载体、Escherichia coli BL21(DE3)为宿主菌,对新型酶基因进行高效重组表达,并对该酶表达条件进行优化。     

基于微生物群落特征解析的生物活性炭氨氧化机制

针对水源中氨氮微污染顽疾,从微生物群落特征(多样性、丰度)的角度探究了饮用水深度处理工艺生物活性炭(BAC)的氨氧化机制.结果表明:BAC上的微生物(细菌、古菌)群落结构与其所处滤池水样中的微生物群落结构差异显著,且其多样性高于水体.此外,BAC上具有硝化功能的微生物以古菌为主(占总古菌的77.72%),而水样中细菌和古菌的硝化功能均不显著.对BAC上功能微生物——氨氧化古菌(ammonia-oxidizing archaea, AOA)和细菌(ammonia-oxidizing bacteria, AOB)的分子生物学的研究结果表明,其数量分别为(49.10±4.45)×10~5个·g~(-1)(干重)和(23.20±2.55)×10~4个·g~(-1)(干重),AOA的数量显著多于AOB(P0.01).运用T-RFLP对氨氧化微生物群落多样性进行的分析发现,BAC上和水体中的氨氧化微生物组成及优势菌种均不同,表明氨氧化微生物在BAC上的富集具有选择性.     

稻瘟病菌细菌人工染色体（BAC）基因组文库的构建

 稻瘟病菌是一种重要的植物病原菌,同时又是研究植物和病原物之间相互关系的一个重要试验系统。实验通过采用95-23-4a稻瘟病菌株经提取纯化得到该稻瘟病菌的细胞核基因组总DNA,用限制性内切酶部分酶解后,与经末端去磷酸化处理过的pCUGIBAC1质粒载体按一定摩尔比例相互连接,通过转化E.coli DH10B感受态细胞进而通过蓝白斑筛选挑取白色克隆从而构建了95-23-4a稻瘟病菌株的细菌人工染色体（BAC）基因组文库。通过进行酶切检测及Southern杂交分析后确定所构建的BAC文库平均插入片段29.1 kb,该文库覆盖7.4倍基因组,此基因组文库的构建为该菌致病相关基因的克隆奠定了基础。     

野生秦岭羚牛瘤胃产甲烷古菌多样性研究

[目的]了解野生秦岭羚牛瘤胃产甲烷古菌的组成及其多样性。[方法]提取野生秦岭羚牛瘤胃内容物总DNA,选用产甲烷菌特异性引物Met86F和Met1340R,对总DNA进行16S rRNA特异性扩增,构建秦岭羚牛瘤胃产甲烷古菌16S rRNA克隆文库,对阳性克隆进行PCR-RFLP(限制性内切酶片段长度多态性)分析,并对HaeⅢ酶切带谱不同的菌液进行测序,构建系统发育树。[结果]根据酶切带谱分析和测序结果的不同,将随机挑取的105个阳性克隆归为14个不同的可操作分类单元(OTUs)。系统发育分析表明,这些克隆序列均位于广域古菌门(Euryarchaeota),隶属甲烷杆菌科(Methanobacteriaceae,65.71%)、Methanomassiliicoccus(29.52%)和Methanosarcinaceae(4.76%)3个科。其中有57个序列与可培养菌相似度在97%以上,分属于Methanobrevibacter millerae、Methanobrevibacter olleyae和Methanobrevibacter thaueri。其余48个序列与未培养菌相似度较高,占11个OTUs。[结论]野生秦岭羚牛瘤胃产甲烷古菌多样性比较丰富,且可能存在新的分类单元。     

1个水稻产量QTL区段及品系特异性重复序列的比较分析

为克隆1个水稻产量QTL,对遗传作图亲本珍汕97和明恢63物理图谱上与该QTL相对应的区段进行了比较分析,关闭了2个物理图谱在该区段的物理缺口,对该区段珍汕97和明恢63BAC末端序列分别与日本晴参考序列之间的预测单核苷酸多态性SNP位点进行了检验,发现大部分预测SNP序列正确,而有一部分预测SNP为BAC末端测序错误...     

独龙牛瘤胃细菌纤维素酶基因克隆

[目的]从分子生物学水平对独龙牛的瘤胃纤维素酶基因资源进行筛选及酶学特性研究,为后续开发利用新的纤维素酶提供参考依据,也为揭示瘤胃微生物降解纤维素的作用机理打下基础.[方法]提取独龙牛瘤胃微生物中的大片段基因组DNA,构建瘤胃微生物基因组文库,并进行纤维素酶活性筛选,筛选获得的高活性基因经测序后进行生物信息学分析与酶学性质研究.[结果]从独龙牛瘤胃中共获得20352个阳性克隆,白斑率达92%,构建的瘤胃微生物基因组文库容量899.6 Mb,空载率1.82%.从瘤胃微生物基因组文库筛选获得2个具有纤维素酶活性的阳性克隆(B1和B2),其中,B1基因序列长1230 bp,编码409个氨基酸,基因编码产物与来自Ruminococcusalbus纤维素酶基因编码产物(β-1,4-内切葡聚糖酶,GenBank登录号P23661.1)的覆盖率高达99%,其同源性高达97%;B2基因序列长1002 bp,编码333个氨基酸,基因编码产物与Unculturedmicroorganism纤维素酶基因编码产物(纤维糊精酶,GenBank登录号ADB80112.1)的覆盖率高达99%,其同源性为83%.B1和B2基因可在Rosetta原核表达宿主菌中成功诱导表达,B1纤维素酶的最适pH为6.0,最适温度40℃;B2纤维素酶的最适pH为6.0,最适温度40~50℃.[结论]从构建的独龙牛瘤胃微生物基因文库中筛选获得2株具有较高活力的纤维素酶(B1和B2),其中,B1为β-1,4-内切葡聚糖酶,而B2为新的纤维糊精酶,可为纤维素的体外降解提供新型材料.     

芥菜型油菜A9染色体黄籽基因区域BAC重叠群的构建

A9染色体是芸薹属植物A基因组最长的染色体(序列约37 Mb),具有控制种子大小、种皮颜色、硫苷合成、油脂合成等重要性状的基因。利用芥菜型油菜A9染色体黄籽性状共分离标记A9-88和A9-32对已经构建的ZBjH BAC文库进行PCR步移筛选,共筛选出BAC 752个,测序395个,得到BAC末端序列674条,利用BAC末端序列设计引物533对,此外利用白菜已经公布的序列设计SSR引物38对、STS引物15对,构建了芥菜型油菜黄籽基因区域估算长约2.2 Mb的BAC重叠群。     

鸭疫里默氏杆菌中国分离株的外膜蛋白A基因的克隆与序列分析

为了对鸭疫里默氏杆菌(Riemerella anatipestifer,RA)中国分离株的外膜蛋白A(OmpA)基因的序列进行分析,根据GenBank中已发表的鸭疫里默氏杆菌(Riemerella anatipestifer,RA)的外膜蛋白A(Om-pA)基因序列,在其高度保守区设计一对特异性引物,应用PCR技术,分别扩增从中国广东、福建和山东等地分离的8株鸭疫里默氏杆菌中国分离株的OmpA基因,克隆测序后与GenBank中已发表的26株鸭疫里默氏杆菌进行序列比较,结果表明:所有菌株的OmpA基因均为由1164个碱基组成的ORF,编码387个氨基酸组成的蛋白质,起始密码子均为ATG,终止密码子均为TAA,其核苷酸序列非常保守,同源性高达88.2%~100%,氨基酸同源性达到88.9%~100%。试验表明,OmpA基因具有种内相对保守性,其核苷酸与氨基酸同源性与鸭疫里默氏杆菌的血清型、分离时间和地点之间无必然联系。     

The genome of the sea urchin Strongylocentrotus purpuratus

We report the sequence and analysis of the 814-megabase genome of the sea urchin Strongylocentrotus purpuratus, a model for developmental and systems biology. The sequencing strategy combined whole-genome shotgun and bacterial artificial chromosome (BAC) sequences. This use of BAC clones, aided by a pooling strategy, overcame difficulties associated with high heterozygosity of the genome. The genome encodes about 23,300 genes, including many previously thought to be vertebrate innovations or known only outside the deuterostomes. This echinoderm genome provides an evolutionary outgroup for the chordates and yields insights into the evolution of deuterostomes.     

长片段水稻细菌人工染色体DNA的亚克隆文库的构建

利用超声波振断法将水稻细菌人工染色体 (BAC)基因组文库———Nipponbare库中的一个BAC克隆 (E5 0 )振断 ,产生许多大小不同的DNA随机片段 ,回收其中 1 7～ 3 5kb的片段 ,并将这些随机片段克隆入质粒载体pUC18,构建了适合于鸟枪法测序的亚克隆BAC文库     

油菜原花色素合成途径基因的克隆及进展

原花色素是类黄酮生物合成途径的终端产物,其基因调控网络在拟南芥、葡萄等基因组已经测序的植物中得到充分阐释。种皮中原花色素的积累与种子颜色、种子休眠和寿命有关。油菜种皮中原花色素的积累决定种皮颜色,同时影响种子的油分含量。本文综述了通过图位克隆、同源克隆和电子克隆等途径克隆油菜原花色素合成途径基因的进展,分析了在油菜中已经克隆的部分原花色素合成途径基因与种皮颜色的关系,提出了如何利用已经公开的油菜、白菜基因组序列通过筛选BAC文库得到基因不同拷贝的全长序列的综合路径,列举了笔者运用该方法已经克隆的部分原花色素合成途径基因拷贝数,以期揭示油菜原花色素形成积累的基因调控网络。     

中国美利奴绵羊MHC ClassⅡb区349I12 BAC克隆插入片段基因组成与结构分析

利用已测序的中国美利奴绵羊细菌人工染色体(BAC)文库MHC区段阳性克隆插入片段制备探针,筛选中国美利奴绵羊(新疆军垦型)混合组织cDNA文库,以期获得该MHC片段的基因组成与结构信息。用中国美利奴绵羊MHC ClassⅡb区域内的349I12 BAC克隆,BsaJⅠ酶切后制备α-32P放射性探针,以噬菌斑原位杂交筛选正常中国美利奴绵羊cDNA文库,并将分离所得的cDNA阳性克隆测序后进行基因结构分析。以349I12 BAC克隆制备探针经过两轮的噬菌斑原位杂交筛选,获得19个cDNA阳性克隆,经测序、比对等进一步分析确定获得17条不同序列,其中7条序列与免疫相关。绵羊20号染色体上的MHC区段包含表达序列,且多为断裂基因,对其基因结构的分析将有助于相应基因功能及调控方面的研究。     

季铵盐类表面活性剂对细菌ATP提取作用的研究

通过研究几种季铵盐类表面活性剂在ATP生物发光法中不同浓度、不同提取时间对细菌ATP的提取效果,确定了浓度为0．2％的苯扎氯铵（BAC）提取细菌ATP2min,检测发光值效果最佳;与传统的TCA法进行对比,BAC法对细菌ATP的提取率更高。     

一种用高拷贝质粒载体制备BAC载体基本功能基因的新方法

[目的]简便有效地解决BAC载体序列因单一拷贝数带来的制备以及下游亚克隆操作的困难。[方法]选择适当的单一酶切位点,将单拷贝BAC载体质粒序列全部插入高拷贝质粒pUC119载体的适当位点。[结果]BAC载体基本功能基因序列在新质粒pUC119-BAC中失去了单一拷贝数控制功能,以高拷贝形式进行复制,利用单一酶切,可将BAC载体基本功能基因序列完整切下来,自连后重新恢复严格的单拷贝控制功能。[结论]利用高拷贝pUC119-BAC质粒,实现了BAC载体的基本功能基因序列高拷贝的复制和扩增,可以方便地用于分子克隆化重组病毒转移载体的构建或BAC文库的构建。