鱼类组蛋白核苷酸的多态性及其在杀鱼爱德华氏菌感染中的作用

组蛋白是染色体核小体的重要组分,在调控染色质结构、基因转录、个体发育等不同生物学过程中起着重要作用。为了研究鱼类组蛋白基因是否存在核苷酸的多态性以及组蛋白核苷酸多态性是否会影响鱼类的抗病力,本实验以斑马鱼和草鱼为研究对象,通过PCR扩增克隆了组蛋白H2A的全长开放阅读框;利用过表达技术、菌落平板计数、感染存活分析以及荧光定量PCR技术,研究了斑马鱼和草鱼组蛋白H2A核苷酸多态性不同变异体在杀鱼爱德华氏菌感染中的作用。在本研究中,实验发现鱼类组蛋白H2A存在着丰富的核苷酸多态性。序列分析结果显示斑马鱼和草鱼组蛋白H2A核苷酸多态性的变异体核苷酸序列相似性为90%～100%;而两两H2A核苷酸多态性变异体氨基酸序列之间最多只有3个位点存在差异。通过体内和体外抗菌实验可知,斑马鱼和草鱼组蛋白H2A核苷酸的多态性显著影响H2A的抗菌活性。此外,筛选出的抗菌组蛋白H2A核苷酸多态性的变异体在斑马鱼体内的过表达,不仅具有免疫增强的作用,还能显著增强斑马鱼对杀鱼爱德华氏菌感染的抗病力。本研究为筛选具有抗病作用的组蛋白H2A免疫保护原奠定了重要基础。     

云南、广西三七黑斑病病原链格孢菌的鉴定

正黑斑病是三七栽培生产中常见的一大病害,叶片受害产生近圆形或不规则水浸状病斑,常导致成株落叶、幼苗生长点及茎秆顶端腐烂枯死。其病原一般认为是链格孢属真菌人参链格Alternaria panax Whetzel~([1,2]),也有相关研究证明黑斑病病原为细链格孢Alternaria tenuis Nees~([3]),后定名为链格孢Alternaria alternata Keissl~([4])。本研究利用ITS序列和histone 3部分编码序列的PCR鉴定,结合形态学鉴定,分析三七主产区黑斑病菌的组成和分布情况及几种病原菌的致病力差异,以期为三七黑斑病防治提供理论依据。     

水稻着丝粒特异组蛋白CENH3抗体的制备与应用

【目的】着丝粒是真核生物染色体的基本功能元件之一,其功能是在细胞有丝分裂和减数分裂时期精确地调控染色体配对和分离并维持染色体的稳定。着丝粒结构是由DNA和蛋白质形成的一种复合体。着丝粒特异组蛋白(centromere-specific histone H3,CENH3)是功能着丝粒是否具有活性的最基本特征。所以制备CENH3的相关抗体是进行着丝粒结构与功能研究的前提条件之一。【方法】通过设计短肽进行兔免疫实验,制备了水稻着丝粒特异组蛋白CENH3兔源抗体,利用ELISA和蛋白免疫荧光(immunofluorescence,IF)等检测方法对抗体有效性进行了鉴定。【结果】ELISA检测显示制备的CENH3抗体有效稀释度为1:40万,并且蛋白免疫荧光信号在水稻体细胞每条染色体的着丝粒区域均能检测到。同时,该抗体也可以应用于玉米等其他物种。通过染色质免疫沉淀(ChIP)技术获得与CENH3相结合的DNA分子,并进行PCR扩增和FISH定位分析,结果显示相应的Ch IP-DNA位于水稻功能着丝粒区域。【结论】本研究制备的水稻CENH3兔源抗体能满足着丝粒研究中相关实验的要求,可进一步应用于着丝粒的结构与功能研究。     

DNA甲基化与细胞分化

DNA甲基化与DNA遗传信息的传递及组织特异性基因的正确表达存在着十分密切的关系。DNA甲基化受组蛋白H 3和DNA甲基化转移酶的调控;甲基化的DNA与许多的蛋白质共同相互作用,调控基因转录,从而导致基因印迹和基因沉默,使细胞向特定方向分化。本文重点综述了DNA甲基化位点、甲基化转移酶及DNA甲基化相关的蛋白质;DNA甲基化与基因印记、基因沉默的关系及其对细胞分化的影响。     

总状毛霉(Mucor racemosus)甲壳素脱乙酰酶全长cDNA的克隆及序列分析

用保守的特异引物进行PCR扩增,结合RACE技术,分离和克隆到了总状毛霉(Mucorracemosus)甲壳素脱乙酰酶(CDA)的全长cDNA,并进行了全序列测定,提交GenBank登陆号DQ538514。研究结果表明:(1)总状毛霉CDA基因全长为1506bp,包括67bp5'非翻译区,1344bp阅读框以及95bp3'非翻译区,3'非翻译区包含Poly(A)加尾信号AATAAA。总状毛霉的CDA基因共编码448个氨基酸,在该基因中部还包含一个144氨基酸的多糖脱乙酰酶结构域,约占CDA基因全长的32%。(2)总状毛霉CDA基因与其它相近种米根霉(Rhizopusoryzae)、卷柄根霉(Rhizopuscircinans)的CDA1和CDA2、鲁氏毛霉(Mucorrouxii)、卵形孢球托霉(Gongronellabutleri)、匍枝根霉(Rhizopusstolonifer)、布拉克须霉(Phycomycesblakesleeanus)和酿酒酵母(Saccharomycescerevisiae)的CDA1和CDA2的基因序列同源性分别为:75%、58%、56%、56%、48%、39%、39%、17%和16%;相应的氨基酸序列的同源性分别为:69%、57%、59%、55%、47%、30%、32%、18%和21%。表明CDA基因在不同的真菌中有着不同的亲缘关系。(3)根据总状毛霉CDA基因的氨基酸序列构建的不同真菌的系统树,与采用经典分类法构建的系统树基本一致。(4)通过生物信息学的方法,预测该基因所编码的蛋白质三级结构,验证了该蛋白质具有甲壳素脱乙酰酶完整的功能性结构,并包含一个多糖脱乙酰酶结构域,两者具有相似的空间结构。     

玉米组蛋白H_3和H_4基因的克隆

本文以λEMBL3为克隆栽体,构建了玉米(Zea mays)基因组文库,通过人工合成的探针进行原位杂交和斑点杂交,从文库中筛选到4个含有组蛋白H_3基因的阳性克隆。另外,通过多聚酶链式反应(PCR),从玉米核DNA中扩增了组蛋白H_4基因。这些基因可以在转基因植物研究中作为辅助序列提高外源基因的整合频率。     

几种霉菌产甲壳素脱乙酰酶活力比较及部分酶学性质

比较了几种霉菌(毛霉、根霉、曲霉和青霉)在对数生长末期和稳定期末期的胞内和胞外甲壳素脱乙酰酶的活力。研究结果表明:(1)各霉菌的胞内和胞外都具有甲壳素脱乙酰酶活力,而且胞外酶的活力普遍大于胞内酶的活力;(2)处于对数生长期末期的毛霉菌株产甲壳素脱乙酰酶活力最高,其胞外酶活力达到了97.2±4.2 U/g干菌丝体。酶学特性研究表明:该酶的最适温度为50℃,最适pH约为7.2,低温保存稳定性较差,每24小时酶活力下降30%以上。     

绿脓杆菌外毒素A与人组蛋白H4嵌合蛋白基因克隆及其原核表达载体的构建

设计引物以pCDPT2质粒(含PEA全序列)为模板亚克隆获得PEA功能区Ⅰa及功能区Ⅱ基因片段(1100 bp); 提取人染色体DNA作为模板,利用一对设计引物扩增获得了人组蛋白H4基因片段(316 bp);将两基因片段连接,构建了融合基因中间载体pMD-18T-PEA-H4;融合基因经NcoⅠ及XhoⅠ酶切,以正确阅读框架插入相同酶切的pET-28A中,经酶切分析及PCR扩增检测,筛选到阳性克隆,其质粒测序结果表明成功地构建了毒性基因缺失的PEA与人组蛋白H4融合基因的原核表达载体,为进一步表达并获得大量的融合蛋白奠定了基础。