纤维素酶及其基因结构特征与功能的关系

纤维素是一种具有重要发展潜力的生物型能源.研究纤维素酶及其基因的结构和功能,阐明基因表达和降解机制是利用这一巨大资源的基础之一.本文综述了纤维素酶及其基因结构和功能研究的最新进展,并对其发展前景进行了分析.     

球毛壳菌几丁质酶3基因的序列分析

根据EST分析的结果，从cDNA文库中挑取几丁质酶3基因的克隆进行了测宁并序列分析。结果表明：cDNA文库中几丁质酶3基因的克隆插入片断大小为1268bp；用Phrap软件拼接出来的几丁质酶3的表达序列标签拼接序列与实际平列不完全吻合：因此，在EST分析中不用Phrap软件为好。     

核盘菌EPSP合酶基因在大肠杆菌中的表达

不含有内含子的核盘菌arom基因已经被扩增、测序. 该基因编码五功能的AROM蛋白. 为了大量获得核盘菌AROM蛋白的结构域之一5烯醇丙酮酰莽草酸-3磷酸合酶（EPSPS）,将该菌arom基因编码脱氢奎尼酸合酶（DHQS）和EPSPS两结构域的DNA序列和只编码EPSPS结构域的DNA序列分别克隆入载体pGEX-4t-2和载体pET28b中,构建了4个表达载体pGEX-DE、pGEX-E、pET-DE和pET-E, 并将其转入大肠杆菌DH5α、大肠杆菌BL21（DE3）或大肠杆菌JM109中表达. 酶活测定和SDS-PAGE分析结果显示,上述编码序列在大肠杆菌细胞内获得了表达,含有表达载体pGEX-E、pET-DE和pET-E的大肠杆菌BL21（DE3）转化子具有EPSPS的催化活性,说明核盘菌arom基因的这些DNA片段可以被单独表达. 核盘菌EPSPS异源表达系统的 建立为该酶的抑制剂设计奠定了基础.      

5种除草剂对核盘菌生长的初步测定

在实验室条件下研究了不同浓度莠去津、百草枯、农达、2．4-D丁酯和灭草松对核盘菌菌丝生长、菌核萌发和菌核生长的影响。结果表明：5种化学除草剂均不抑制或促进核盘菌菌核的萌发；核盘菌在含有生产上推荐使用浓度的莠去津、农达和2．4-D丁酯的基本培养基上菌丝生长速度与对照相比差异不显著，而在含有推荐使用浓度的百草枯和灭草松的基本培养基上菌丝生长速度与对照相比受到极显著的抑制；推荐浓度的农达、莠去津和百草枯不影响菌核成熟，推荐浓度的2．4-D丁酯完全抑制菌核生长，而推荐浓度的灭草松部分抑制菌核生成。认为在杂草综合治理中，若使用核盘菌作为生物除草剂，可以配合使用农达和莠去津。     

核盘菌arom基因的克隆与序列分析

本文用反向 PCR 方法扩增并分析了核盘菌 arom 基因,以研究核盘菌和其他真菌在该基因之间的进化关系,并为其编码蛋白(AROM)的催化机制研究、植物转基因和蛋白抑制剂设计提供基础。arom基因编码预分支酸芳香族氨基酸(苯丙氨酸、酪氨酸和色氨酸)合成途径中催化第二步到第六步的五功能多肽。序列分析表明核盘菌 arom 基因含有一个4773bp 的编码框,无内含子。推测的蛋白序列含有 1590 个氨基酸,与已知的所有 AROM 蛋白同源。理论分子量(Mw)和等电点(pI)分别是 172658.78D 和 6.45。核盘菌 arom 基因的GC%是 44.94%。根据搜索二级数据库 CDD 和 Prosite 的结果表明该 AROM 蛋白含有五个保守结构域:脱氢奎尼酸合成酶结构域、脱氢奎尼酸脱水酶(脱氢奎尼酸酶)结构域、莽草酸脱氢酶结构域、莽草酸激酶结构域、5 -烯醇丙酮酰莽草酸-3-磷酸合成酶(EPSP 合成酶)结构域和四个模式:两个 EPSP合成酶模式、Ⅰ型脱氢奎尼酸酶活性位点模式和莽草酸激酶模式。通过比对和参照 PIR 数据库显著位点规则发现核盘菌AROM 蛋白含有四个保守碱基。在基因 5′非翻译区-23 和-77位置分别存在 TATA 盒和 CAAT 盒。在基因下游发现有两个位点可能是 polyA 加尾信号。另外还分析了 arom 基因的系统发育。图 5 参 13。