β-甘露聚糖酶基因的克隆及原核表达载体的构建

目的:克隆β-甘露聚糖酶基因并构建其原核表达载体。方法:提取地衣芽孢杆菌ATCC 14580基因组,PCR法扩增该菌基因组中的β-甘露聚糖酶基因,与表达载体p ET-28a连接并转化到E.coli BL21中,构建原核表达载体,并对阳性重组菌进行PCR和酶切鉴定。结果:成功克隆β-甘露聚糖酶基因并构建其原核表达载体,β-甘露聚糖酶基因全长1008bp,编码336个氨基酸,蛋白质分子量约为38KDa。SDS-PAGE检测显示重组酶分子量约为38KDa。结论:成功构建β-甘露聚糖酶基因的原核表达载体为基因的重组表达奠定基础。     

地衣芽孢杆菌α-淀粉酶基因的克隆与表达

产淀粉酶高温菌在淀粉酶的生产中具有重要意义。从温泉中分离到1株可在60℃快速生长的淀粉酶产生菌A12，经16SrDNA序列比较和丙酸盐利用等实验将其鉴定为地衣芽孢杆菌。构建了地衣芽孢杆菌A12基因库，并从中克隆到一个α-淀粉酶基因amyA1，对其进行了测序分析，并在大肠杆菌中实现了表达。本研究为构建一个耐高温淀粉酶生产用工程菌奠定了基础。     

短小芽孢杆菌β-1,3-1,4-葡聚糖酶基因克隆、表达及其酶特性研究

提取短小芽孢杆菌(Bacillus pumilus)基因组,通过PCR克隆了短小芽孢杆菌β-葡聚糖酶基因全长序列.结果表明:该基因全长754 bp,ORF为717 bp,编码239个氨基酸,计算分子量为26.98 kD,等电点为6.08.经Blast分析,该序列与地衣芽孢杆菌同源性最高(91%),该基因首次在GenBank上登录(登录号AY164456).在克隆载体上亚克隆基因全长,构建重组表达载体pET-pum,导入大肠杆菌BL 21中表达.SDS-PAGE电泳表明:在27 kD左右有表达带,酶活较低(7.24 U/mL),仅为出发菌酶活的16%,其最适温度为50 ℃左右,最适pH在5左右.     

过表达转OsILP基因水稻株系的构建

采用RT-PCR和TA克隆技术,从水稻品种日本晴中扩增出类整合素候选基因(integrin-like protein,ILP)OsILP的cDNA片段。经测序鉴定,克隆获得的目的片段长为1 167 bp,包含完整的CDS,编码388个氨基酸,预测分子量43 ku。进而将该片段连接至表达载体pTCK303中,通过PCR鉴定与酶切验证,结果表明成功构建了pTCK303-OsILP过表达载体。并将表达载体质粒转化为农杆菌EHA105,再通过农杆菌介导将其导入水稻日本晴的愈伤中,经遗传转化,阳性鉴定,获得了过表达转OsILP基因水稻株系。     

宋河酒曲中产淀粉酶芽孢菌的分离鉴定及产酶特性

为了有效控制宋河酒曲的制曲过程和发酵进程,对宋河酒曲中产淀粉酶芽孢菌进行了分离鉴定并研究筛选菌株的产淀粉酶特性。结果表明:从宋河酒曲中共分离到12株产淀粉酶芽孢菌,均属革兰氏阳性杆状菌,初步鉴定归为1个属5个种,即芽孢杆菌属(Bacillus)、坚硬芽孢杆菌(Bacillus firmus)、枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)、地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)、凝结芽孢杆菌(Bacillus coagulans)、巨大芽孢杆菌(Bacillus megaterium),其中,坚硬芽孢杆菌是宋河大曲产淀粉酶芽孢菌的数量优势菌群,获得1株地衣芽孢杆菌SQ2为中温型高产淀粉酶菌株,其液态发酵产酶特性为37℃培养,前24h产酶较弱,此后,酶活力迅速上升,72h达到最大值为89μg/(mL.min),产酶旺盛期发生在菌体成熟期和衰亡初期,产酶过程pH值先稍偏酸性后接近中性。     

高温中性蛋白酶基因的克隆及毕赤酵母表达研究

对地衣芽孢杆菌XJT9503高温中性蛋白酶进行了克隆,并在毕赤酵母中进行了表达.以高温中性蛋白酶产生菌地衣芽孢杆菌XJT9503基因组DNA为模板,通过PCR扩增,获得高温中性蛋白酶(Tnp)基因的特异性片段,大小约为1 kb.通过EcoRI、NotI 双酶切后,将该基因连入毕赤表达载体pPIC9K,并整合到毕赤酵母SMD1168基因组中,构建的基因工程菌,进行甲醇诱导表达.结果表明,基因工程菌发酵72 h,有最大酶活,为19 U/mL;酶的最适作用温度为65℃,与原始酶的最适作用温度相符.证明研究成功克隆了高温中性蛋白酶基因,并在毕赤酵母中正确表达.     

植物afp表达载体的构建及其对农杆菌的直接转化

详细报道了胡萝卜抗冻蛋白基因 (afp)植物表达载体的构建过程及其直接法转化农杆菌的方法。以限制性内切酶从克隆载体上切取 afp基因 ,将其连接在相应酶切的 p BI12 1工程质粒上 ,构建成 afp植物表达载体。采用直接转化法将重组子导入根癌农杆菌 ,并用 PCR方法进行了鉴定     

耐碱Mn-SOD基因克隆与真核表达载体的构建

以高产耐碱Mn-SOD产生菌Bacillussp.110-2总DNA为模板,通过PCR扩增得到耐碱Mn-SOD基因,编码一个完整的开放阅读框,共202个氨基酸,含18个碱性氨基酸,包括12个赖氨酸和6个精氨酸。与地衣芽孢杆菌同源性为99%,与极端耐碱芽孢杆菌(Bacillus halodurans)同源性为78.7%。克隆片段酶切后,插入到巴斯德毕赤酵母表达载体pPIC9K中,获得毕赤酵母真核表达载体pPIC9K-SOD。     

基于pHY300PLK的分泌表达载体的构建

用PCR、酶切、连接方法将地衣芽孢杆菌耐高温α淀粉酶基因(amy)表达单元(包括启动子、信号肽及淀粉酶基因)克隆到pHY300PLK中，并用反向PCR、同源重组方法，去除重组质粒的氨芐抗性基因，以利用α淀粉酶基因的启动子和信号肽高效表达自身蛋白及外源蛋白。结果表明：连入了α淀粉酶表达单元的pHY300PLK，即pAMY质粒能够分泌表达α淀粉酶，且去除了氨苄抗性基因的pAMY质粒，即pAMY1质粒能更有效的表达α淀粉酶；将纤维素酶基因连接到pAMY1质粒中淀粉酶信号肽的下游，得到的重组质粒pCEL能分泌表达纤维素酶，表明α淀粉酶基因的启动子和信号肽不仅能启动自身蛋白的表达，也能启动外源蛋白的表达；重组菌的生长情况与质粒拷贝数的比较表明，与PAMY质粒相比去除了氨苄抗性基因的pAMY1质粒对重组菌的生长没有影响，且pAMY1质粒在重组菌的复制效率更高，能更高效的表达蛋白，以上结果证明pHY300PLK克隆质粒已成功改造成表达质粒，下一步可用于更多外源基因的分泌表达。     

植物afp表达载体的构建及其对农杆菌的直接转化

详细报道了胡萝卜抗冻蛋白基因（afp)植物表达载体的构建过程及其直接法转化农杆菌的方法，以限制性内切酶从克隆载体上切取afp基因，将其连接在相应酶切的pBI121工程质粒上，构建成afp植物表达载体，采用直接转化法将重组子导入根癌农杆菌，并用PCR方法进行了鉴定。     

高温中性蛋白酶基因的克隆、表达及验证研究

对地衣芽孢杆菌XJT9503高温中性蛋白酶基因进行了克隆、测序及表达研究.以高温中性蛋白酶产生菌地衣芽孢杆菌XJT9503基因组DNA为模板,通过PCR扩增,获得特异性片段.经测序分析,其具有一个942 bp的蛋白酶完整阅读框.通过表达载体构建,获得质粒pPL-tnp,并转化至蛋白酶缺失受体菌枯草芽孢杆菌AB97013,经表达验证其蛋白酶最适作用温度和pH与出发菌相符.证明研究获得了高温中性蛋白酶基因及表达质粒pPL-tnp,并正确表达.     

地衣芽孢杆菌BL03脂肪酶基因LIP的克隆及序列分析

[目的]克隆地衣芽孢杆菌BL03的脂肪酶基因LIP并对其序列进行分析。[方法]以地衣芽孢杆菌BL03基因组核酸为模板,PCR扩增得到地衣芽孢杆菌脂肪酶基因,用pMD19-T载体克隆后进行PCR鉴定及序列测定和生物信息学分析。[结果]测序结果表明该片段完整开放阅读框大小为615 bp,与已发表的地衣芽孢杆菌LTP基因(GeneID:3098655)相比,核酸序列相似为99.67%;推导编码氨基酸序列相似性为99.02%。[结论]该基因的获得为其异源表达及相关研究奠定了基础。     

抑制素α-亚基成熟区基因在大肠杆菌中的原核表达

本试验成功获得抑制素α-亚基编码序列的克隆载体后,从阳性细菌中提取质粒,经SacI和XhoI酶切,回收354bp目的片段,与表达载体pET-32a连接,将构建好的pET32a(+)-INH-α原核表达质粒转化到受体菌E.coli BL21(DE3)中,经IPTG诱导后,Tricine-SDS-PAGP电泳鉴定,检测到仔鹅与东北白鹅抑制素-α成熟区基因的表达。     

牛结核分支杆菌MB1916c基因的克隆和原核表达

构建牛结核分支杆菌MB1916 c的原核表达载体,获得了高纯度的融和表达蛋白。以牛结核分支杆菌DNA为模板,利用PCR方法扩增出牛结核分支杆菌MB1916 c基因片段,将回收纯化后的产物克隆到pGEM-T载体,测序分析鉴定为阳性的质粒,经SacⅠ/KpnⅠ双酶切后与同样条件下双酶切后的pET-30a( )载体连接,再转化到E.coliBL21(DE3)表达菌株中,经菌落PCR快速筛选克隆,以SacⅠ/KpnⅠ双酶切和测序分析鉴定。确定正确的阳性菌株IPTG诱导后,收集菌体进行SDS-PAGE和Western-blotting分析。结果显示:以牛结核分支杆菌DNA为模板,PCR后得到了MB1916 c目的基因片段,经克隆、亚克隆、序列分析和SacⅠ/KpnⅠ双酶切鉴定,获得了牛结核分支杆菌MB1916 c原核表达菌株,IPTG诱导表达后,SDS-PAGE分析可见约26 ku蛋白表达条带,West-ern-blotting分析证实所获得的蛋白具有牛结核分支杆菌的抗原性。本实验构建了pET-30a( )-MB1916 c原核表达载体,得到融合6个组氨酸残基的MB1916c蛋白纯度大于95%,为进一步研究其结构和功能奠定了基础。     

内切葡聚糖酶基因在穿梭载体中的表达研究

将无信号肽编码序列的内切葡聚糖酶基因(GenBankNo.DQ782954)与表达载体PMK4连接后转化大肠杆菌DH5α,筛选出阳性转化子DH5α-PMK4-egls,并将提取的质粒转化到枯草芽孢杆菌WB600原生质体内,获工程菌WB600-PMK4-egls。同时,通过刚果红染色和SDS-PAGE分析表明,该基因在枯草芽孢杆菌中得到了表达。通过优化培养基因工程菌,胞外上清液中的酶活力达998U,该酶促反应的最适温度为60℃,最适pH为6.0,且pH在4.5～7.5,温度在30℃～65℃范围内,可保持最高酶活的70%以上。     

重组A型FMDV VP1基因乳酸杆菌穿梭表达质粒的构建及在大肠杆菌BL21中的表达

[目的]构建FMDV乳酸杆菌穿梭表达载体.[方法]从A型FMDV中克隆出VP1基因后,根据乳酸杆菌密码子偏好性对VP1进行优化,与表达载体pSIP411进行连接,并将连接产物转化到DH5α中筛选出阳性克隆菌,重组质粒酶切和PCR鉴定成功后再转化到BL21中,采用杆菌肽进行诱导表达.[结果]表达产物经SDS-PAGE和Western blottmy检测在24 kD处有明显的条带,证明VPl-pSIP411重组表达载体构建成功并在BL21中成功表达.[结论]为后续乳酸杆菌表达VP1蛋白研究奠定了基础.     

拟南芥bZIP23基因过量表达载体的构建及过表达植株的筛选

[目的]以拟南芥为材料克隆bZIP23基因,构建bZIP23基因的过量表达载体和筛选过表达植株,为验证其功能奠定基础.[方法]提取拟南芥总RNA和RT-PCR克隆bZIP23基因,用限制性内切酶切割和T4 DNA连接酶连接,使bZIP23基因连接到35S强启动子的pART27载体上;将连接产物转化到Trans1-T1感受态细胞中,筛选阳性单克隆进行菌落PCR鉴定并测序验证,获得重组质粒.将该重组质粒电激转化至根瘤农杆菌GV3101菌株,浸花法转化拟南芥野生型植株.[结果]通过单菌落PCR鉴定和DNA测序结果显示,bZIP23基因与35S过量表达载体已连接,获得了重组载体;抗性筛选与遗传鉴定获得相应的转基因过量表达阳性植株.[结论]构建的过量表达载体及筛选得到的过量表达植株为验证bZIP23基因功能奠定了基础.     

浸麻芽孢杆菌β-葡聚糖酶基因在大肠杆菌中的表达

将含浸麻芽孢杆菌β-葡聚糖酶基因的重组克隆质粒进行亚克隆,用Bam HⅠ和XhoⅠ双酶切后,与相同酶切的表达载体pET-30a相连接,构建重组表达质粒,在大肠杆菌BL21中表达.蛋白质电泳结果表明在25.0 kD处有表达带,酶活力达60.4 U/mL,为出发菌的30多倍.酶特性研究表明:该酶的最适温度为50℃,最适pH为5.0～7.0;在50℃以下及在不同的pH下(pH 3.0～9.0)处理后较稳定.     

枯草芽孢杆菌信号肽筛选载体的构建及木聚糖酶基因的表达

构建枯草芽孢杆菌信号肽筛选载体并用菌体自身信号肽引导表达外源木聚糖酶基因,为枯草芽孢杆菌木聚糖酶高效分泌表达系统的建立奠定基础。利用基因工程的原理和方法,将壮观霉素抗性基因(spec)与短小芽孢杆菌的木聚糖酶基因(xynA)克隆到大肠杆菌-枯草芽孢杆菌穿梭表达载体GJ148上,构建枯草芽孢杆菌信号肽筛选载体pYG,将枯草芽孢杆菌信号肽Epr克隆到已构建载体上,以枯草芽孢杆菌WB700为表达宿主,引导木聚糖酶基因进行表达。最终成功构建枯草芽孢杆菌信号肽筛选载体pYG,将枯草芽孢杆菌信号肽Epr克隆到pYG上,在WB700中引导并表达木聚糖酶基因。试验证明信号肽筛选载体可以成功构建,在克隆入信号肽后可成功表达木聚糖酶基因,为信号肽的系统性筛选和木聚糖酶高效表达提供依据。     

浸麻芽孢杆菌-葡聚糖酶基因在大肠杆菌中的表达

将含浸麻芽孢杆菌β-葡聚糖酶基因的重组克隆质粒进行亚克隆,用BamHⅠ和XhoⅠ双酶切后,与相同酶切的表达载体pET-30a相连接,构建重组表达质粒,在大肠杆菌BL21中表达.蛋白质电泳结果表明在25.0 kD处有表达带,酶活力达60.4 U/mL,为出发菌的30多倍.酶特性研究表明:该酶的最适温度为50℃,最适pH为5.0~7.0;在50℃以下及在不同的pH下(pH 3.0~9.0)处理后较稳定.