米黑根毛霉脂肪酶的克隆表达及发酵条件优化

米黑根毛霉脂肪酶RML是一种重要的工业用酶,具有非常广泛的应用前景。本研究将人工合成的RML基因rml克隆到毕赤酵母表达载体pPIC9K中,构建pPIC9K-rml诱导型表达载体。表达载体经线性化后转化巴斯德毕赤酵母GS115,并使用抗生素G418筛选、三丁酸甘油酯-MM板及PCR方法筛选阳性重组工程菌。工程菌发酵液经SDS-PAGE分析、三丁酸甘油酯板鉴定,表明脂肪酶RML在毕赤酵母中获得高效表达,且蛋白分子大小与预期一致。进一步优化了发酵条件,包括对培养基组分、诱导剂浓度和发酵温度等的优化。优化后的培养基组成为：甘油4.0%,（NH4）2SO45.000 g/L,CaSO40.465 g/L,K2SO49.100 g/L,MgSO4.7H2O7.450 g/L;培养条件为：pH值6.0,生长阶段温度30℃,诱导阶段采用22℃低温诱导,诱导期每24 h补加甲醇浓度为3%。优化后,发酵液中的RML活力最高达到116 U/ml,比优化前提高了3.14倍。     

过表达KAR2基因对毕赤酵母产米黑根毛霉脂肪酶的影响

Kar2p是分子伴侣蛋白,可与新生肽结合,促进新生肽进入内质网。为研究其对米黑根毛霉脂肪酶(RML)在毕赤酵母中表达的影响,通过PCR方法从毕赤酵母菌株中克隆到KAR2基因,并用毕赤酵母胞内表达载体pPIC3.5K构建过表达质粒KAR2-pPIC3.5K。用电转化的方法,将KAR2-pPIC3.5K二次转化到含4-拷贝rml基因的毕赤酵母重组菌株4pRML-X33中,获得能同时过表达RML和KAR2p的二次转化子4pRML-X33-KAR2。摇瓶发酵发现,过表达KAR2基因对菌株生长无明显影响,但RML胞外酶活降低。采用RT-qPCR方法分析菌中rml及UPR相关基因的转录水平,发现KAR2基因转录水平上调了3.7倍,虽然仅引起与UPR相关的HAC1基因转录水平的下调,但却使rml的表达下调43%。说明KAR2过表达导致RML产量降低是降低了rml的mRNA量,而不是增加内质网中蛋白折叠的压力。     

TAT PTD-Tachyplesin融合基因的重叠延伸PCR法合成

为探讨HIV-Tat蛋白转导域(protein transduction domain,PTD)对中国鲎抗菌肽tachyplesin的协同作用,试验以经毕赤酵母密码子优化后的tachyplesin成熟肽(54 aa)加TAT PTD(11 aa)的cDNA序列为参考模板,设计了6条单链寡核苷酸片段,首尾引物的5'端分别引入EcoR I和Xba I酶切位点,通过重叠延伸PCR方法成功合成了TAT PTD+Tachyplesin序列,序列全长219 bp,为其后续功能与协同作用研究奠定了基础。     

基于巢式PCR的重叠延伸PCR优化

[目的]结合巢式PCR对重叠延伸PCR进行优化。[方法]以褐飞虱Actin 1基因启动子区与EGFP表达盒区基因融合为例,通过巢式PCR对重叠延伸PCR进行优化。[结果]成功获得融合片段,经过巢式PCR优化后大大简化试验流程,缩短试验时间,并增强PCR特异性与检出率。[结论]优化了重叠延伸PCR,可更快速高效融合基因片段。     

利用重叠延伸PCR技术进行DNA的人工合成

重叠延伸PCR技术是一种通过寡聚核苷酸链之间重叠的部分互相搭桥、互为模板进行PCR扩增,从而获得目的DNA基因片段的方法。该技术在目的基因的人工合成及外源蛋白在宿主中的高效表达等方面显示出良好的应用前景。综述了重叠延伸PCR技术的原理、反应条件的优化及其应用。     

利用重叠延伸PCR定点突变衰退病P23基因

分析已知柑桔衰退病强毒系基因组并克隆CTV中一个重要的基因P23.利用重叠延伸PcR法的原理,成功的将P23基因保守序列第206位碱基由C突变成T,由此该位点成为限制性酶(SacI)的识别位点.把改良后的P23基因插入到T载体中,测序发现成功地突变掉目的位点.为进一步利用分子生物学手段研究CTV病毒,克隆突变CTV序列奠定了基础.     

利用重叠延伸PCR技术进行定点突变研究

[目的]建立一种高效、便捷、经济的DNA定点突变方法。[方法]以重组人组织型纤溶酶原激活剂rPA(Reteplase)基因为模板,采用重叠延伸PCR技术对3个位点进行定点突变,将突变基因片段克隆到克隆载体pEASY-Blunt上,并通过测序验证突变结果。[结果]测序结果表明3个位点的突变结果与预期完全一致,即第10位引入单个碱基A、第137位碱基C突变为G以及第686位碱基G突变为A,通过重叠延伸PCR技术一次引入3个突变碱基,100%的实现目的位点的定点突变。[结论]该研究成功实现目的位点的定点突变,为rPA基因的进一步克隆和功能研究奠定了基础。同时也表明重叠延伸PCR技术是一种高效、便捷、经济的DNA定点突变方法。     

利用重叠延伸PCR技术进行定点突变研究(英文)

[目的]建立一种高效、便捷、经济的DNA定点突变方法。[方法]以重组人组织型纤溶酶原激活剂rPA(Reteplase)基因为模板,采用重叠延伸PCR技术对3个位点进行定点突变,将突变基因片段克隆到克隆载体pEASY-Blunt上,并通过测序验证突变结果。[结果]测序结果表明3个位点的突变结果与预期完全一致,即第10位引入单个碱基A、第137位碱基C突变为G以及第686位碱基G突变为A,通过重叠延伸PCR技术一次引入3个突变碱基,100%的实现目的位点的定点突变。[结论]该研究成功实现目的位点的定点突变,为rPA基因的进一步克隆和功能研究奠定了基础。同时也表明重叠延伸PCR技术是一种高效、便捷、经济的DNA定点突变方法。     

密码子优化烟曲霉壳聚糖内切酶基因在毕赤酵母中的高效表达

[目的]烟曲霉(Aspergillus fumigatus)壳聚糖内切酶基因(Chitosanase,EC.3.2.1.132)(csn)的高效表达研究。[方法]根据毕赤酵母密码子的偏爱性对壳聚糖内切酶的基因进行了优化,利用连续延伸PCR方法扩增全长csn基因,构建重组质粒pPIC9k-csn,将重组质粒pPIC9k-csn线性化后转化毕赤酵母GS115,分析重组蛋白的表达,测定其酶活性,并对其酶解产物成分进行分析。[结果]实现了密码子优化后的壳聚糖内切酶的高效表达,重组菌株比野生菌株所产的壳聚糖内切酶活性提高了近20倍。[结论]该研究成功实现了烟曲霉壳聚糖内切酶基因在毕赤酵母中的高效表达,为工业化大规模生产壳聚糖酶奠定了基础。     

重叠延伸PCR法扩增猪囊尾蚴AgB基因及其在BHK-21细胞中的表达

 【目的】克隆猪囊尾蚴AgB基因并在体外细胞中表达。【方法】采用 RT-PCR法分别扩增AgB基因的上半段和下半段序列。采用重叠延伸PCR法（splicing overlap extension PCR method,SOE-PCR）把具有35个相同碱基的上下半段扩增为全长基因,并构建到真核表达载体pVAX1,将酶切、PCR、测序鉴定的阳性质粒经脂质体转染 BHK-21细胞。通过SDS-PAGE、Western-blotting、间接免疫荧光法,检测细胞中B抗原的表达。【结果】琼脂糖凝胶电泳显示扩增的不同片段大小分别与预期的相同。重组表达载体转染BHK细胞后有荧光出现。表达的蛋白能被猪囊尾蚴病阳性血清所识别。【结论】通过重叠延伸PCR法成功扩增了AgB基因全长并构建到真核表达载体,目的蛋白在BHK-21细胞中表达。     

梭菌氢酶基因部分片段的同源克隆及敲除载体的构建

为从分子水平探索典型铁还原菌-梭菌的铁还原能力与其氢酶产氢之间的关系,以从水稻土中分离得到一株具有高铁还原能力和高产氢能力的梭菌为材料,通过同源克隆获得长度为761bp氢酶基因的部分序列。生物信息分析发现,该基因片段覆盖氢酶的活性中心,是氢酶的主要功能结构域。采用Overlap PCR的方法构建含有四环素抗性基因的氢酶基因敲除载体(pMD-19-HTH),以期进一步构建氢酶基因缺失的梭菌突变体,为分析氢酶产氢与铁还原的关系奠定基础。     

一株产香真菌的筛选鉴定及脂肪酶基因序列克隆分析

从香料植物天竺葵上分离筛选到一株产香真菌,对该菌株进行鉴定,确定其分类地位,并克隆其产脂肪酶基因进行序列分析。结果表明,分离筛选得到的菌株TZK-1形态为菌落圆形,质地疏松,菌丝由白色变为灰褐色,菌丝无隔膜,有假根,孢囊梗基部膨大形成球形孢子囊,孢囊孢子椭圆形;该菌株18S r DNA序列与米根霉Rhizopus oryzae(KF717370)相应片段的核苷酸序列同源性为99.6%。利用PCR扩增得到脂肪酶基因,该基因编码区全长为1 108 bp,编码369个氨基酸,脂肪酶核苷酸序列与推导的氨基酸序列与Rhizopus oryzae(AF229435)和Rhizopus oryzae(JN689988)聚为一支,支持强度分别达到92%和95%。结合形态学初步确定,产生浓郁甜酒香味的菌株为米根霉,能产生脂肪酶,克隆其脂肪酶基因全长。     

产脂肪酶真菌的筛选及产酶条件优化

[目的]从富含油脂的土壤中寻找高产脂肪酶的真菌,以期为扩大脂肪酶的菌源提供材料。[方法]从上海市、河北省唐山、江苏省兴化、安徽省合肥地区土样中,经富集培养、平板筛选得到22株脂肪酶产生菌株,通过复筛得到1株脂肪酶活力较高真菌。根据《常见与常用真菌》对菌株进行鉴定,并研究不同条件对菌株产酶的影响。[结果]从富含油脂土壤中分离得到1株产脂肪酶能力较高菌株,根据菌落群体及个体形态,查阅相关鉴定手册,初步确定该菌株为黑曲霉。菌株产酶条件研究表明：其最适产酶条件为温度30℃,初始pH 7,装液量20%,最适碳源与氮源分别为淀粉和蛋白胨。[结论]为脂肪酶产生菌以及脂肪酶的工业化生产与应用奠定了基础。     

基于四段基因序列的野牡丹科植物PCR反应条件优化

为了建立植物分子系统学研究中常用的核基因的ITS,CHS和叶绿体基因的psbA-trnH,rpl16序列在野牡丹科植物中的PCR扩增反应的最佳反应体系,寻找最佳反应条件。采用改良的试剂盒法提取了15种野牡丹科植物的基因组DNA,进行了引物筛选,退火温度优化,添加牛血清蛋白(BSA)和二甲基亚砜(DMSO)的优化,反应体系正交设计一系列优化。并采用优化后的反应条件,对这4个基因片段在15种野牡丹科植物中进行PCR扩增验证。结果表明:优化后的反应条件在野牡丹科植物中具有较高的稳定性和良好的通用性。说明优化后的反应条件可以进行后续分子系统学研究。     

鸡β防御素1基因密码子优化及其在真核细胞中的表达

 鸡β防御素1在鸡防御系统中起重要作用,为实现其在真核细胞中的表达,本研究利用RT PCR从狼山鸡法氏囊中扩增出鸡β防御素1成熟肽基因,同时参照酵母密码子的偏好性,设计合成Gal 1成熟肽片段新基因,并在其3′端添加6×His序列以检测鸡β防御素1的表达情况,分别构建分泌型表达载体pPIC9K-Gal-1和pPIC9K-Gal-1-a-His,线性化后电转化导入毕赤酵母菌株GS115,G418抗性筛选高拷贝转化子,阳性克隆用甲醇诱导,Tricine SDS-PAGE分析和Western blotting鉴定表达上清液。结果表明,从狼山鸡法氏囊中扩增出鸡β防御素1成熟肽基因,其序列与GenBank登录号AF033335的序列同源性为100%;Gal-1和Gal-1-a-His基因均成功整合到毕赤酵母基因组中,重组酵母蛋白Gal-1-His获得了成功表达。本研究为后续鸡β防御素1的高效表达和生物学活性研究奠定了基础。     

碱性脂肪酶高产菌株的筛选及产酶条件的优化

利用筛选和验证相结合的方法筛选出了产碱性脂肪酶活性较高的菌株BL1011。经过形态观察、生理生化试验及分子生物学鉴定,结果表明该菌株为假单胞菌(Pseudomonas sp.)。运用单因素试验和均匀试验优化了BL1011菌株摇瓶产酶培养基和最佳发酵条件。在培养基为麦芽糖2.5%,蛋白胨3.0%,大豆油0.5%,K2HPO4 0.2%,培养条件为起始pH值7.5,温度33℃,转速180 r/min,装液量20 mL,发酵周期为60 h的条件下,酶活力达到最高,为223 U/mL。     

Cloning and Sequence Analysis of a Novel Cold-Adapted Lipase Gene from Strain Iip35 (Pseudomonas sp.)

A combination method of the usual-PCR and reverse-PCR for the cloning of a novel lipase gene directly from the total genomic DNA of strain lip35 (Pseudomonas sp.) is described, whereby a lipase gene (lip) was cloned directly from genomic DNA. The sequence data have been deposited in the GenBank and EMBL data bank with the accession number EU414288. The nucleotide sequence showed a major open reading frame encoding a 59-kDa protein of 566 amino acid residues, which contained a lipase consensus sequence GXSXG. The lipase lip had 74 and 70% homologies with the Upases of an uncultured bacterium and P.fluorescens PfO-1, respectively, but it did not show any overall homology with lipases from other origins. The functional lipase was obtained when the lip gene was expressed in Pichia pastoris GS115.