枯草芽孢杆菌中的σ因子

在原核生物中,启动子是RNA聚合酶结合以起始转录mRNA合成的地方,RNA聚合酶与启动子的特异结合取决于σ因子。本文对大肠杆菌和枯草芽孢杆菌中RNA聚合酶进行了比较,并对枯草芽孢杆菌中σ因子的类型、功能以及各类型σ因子所识别启动子的序列特征进行了归纳。     

细菌双组分系统的研究进展

细菌需要复杂而精密的信号系统来应对体内外环境变化,从而适应环境并得以生存。双组分系统（two component system, TCS）广泛存在于原核生物细胞中,由组氨酸激酶（histidine kinase,HK）和反应调控蛋白（response regulator,RR）组成,通过双组分蛋白的磷酸化和去磷酸化调节细胞信号传导途径。介绍了双组分系统的结构、反应机制和功能等方面研究进展,并探讨了双组分系统在细胞信号传导中的作用。     

红素氧还蛋白研究进展

红素氧还蛋白（rubredoxin,RUB）是一种在进化上高度保守的铁硫蛋白,广泛存在于真核生物和原核生物中,主要功能有参与光系统PSⅡ复合体从头组装和修复、充当电子载体并参与SOS介导的多种信号通路等。本文综述了RUB蛋白在光合作用、电子传递和植物逆境应答过程中的作用,以期为深入研究植物RUB调控机理提供参考。     

AP2/ERF蛋白调控植物的非生物胁迫应答机制

AP2/ERF蛋白是植物所特有的转录因子,参与植物生长发育以及调控生物和非生物胁迫反应。研究表明,AP2/ERF蛋白不仅与其它类型转录因子共同形成复杂的转录调控网络,通过多种信号转导途径调控功能基因的表达,而且可以作为外界信号的感应因子调控植物的非生物胁迫应答。主要从AP2/ERF蛋白在植物激素合成、蜡质合成、低氧胁迫应答、ROS清除以及蛋白质修饰等方面综述了AP2/ERF蛋白在植物非生物胁迫应答中的研究进展,并展望了今后的研究方向。     

Ⅱ型内含子介导的基因打靶技术及应用前景

Ⅱ型内含子除具有核酶的特性之外,还可作为一种可移动的元件特异性地转移到基因组序列中,其转移过程需要内含子RNA和内含子编码蛋白质（IEP）来识别靶标位点,内含子已经作为一种新型的基因打靶工具应用于原核生物的基因插入失活和特定的基因敲除,并在真核生物基因组的功能基因组学和基因治疗中展现了广阔的应用前景。     

苯酚羟化酶的功能与调控研究进展

苯酚是一种广泛存在的芳香烃污染物,可以被一些环境微生物降解。苯酚好氧降解的第一步是苯酚被苯酚羟化酶催化为邻苯二酚。苯酚羟化酶的转录主要由XylR/DmpR调控蛋白激活,另外在一些多组分苯酚羟化酶操纵子中也发现了起抑制作用的调控蛋白。综述了苯酚降解菌中苯酚羟化酶的功能和调控机制等方面的研究进展。     

植物转录因子NAP亚家族的研究进展

植物转录因子NAP（NAC-Like,Activated by AP3/PI）是近年来发现的一类与调控植物生长发育、控制叶片衰老以及响应外界环境胁迫等功能有关的转录因子,是NAC（NAM、ATAF1/2和CUC2）家族中的一个重要成员,也是一类植物特有的转录因子。转录因子NAP在结构上具有NAC家族的保守结构,即在N端具有保守的NAC区以及在C末端具有相对多样性的TAR区,但也有不同于其它NAC亚家族的一些特点,如其TAR区也有一定的保守性等;同时,NAP亚家族的基因表达产物主要集中在细胞核中,表明转录因子NAP是一个核蛋白;再者转录因子NAP的基因主要包括3个外显子和2个内含子。自从第一个转录因子NAP于1998年由Robert等在拟南芥中对控制花发育的AP3/PI的靶基因进行研究时发现以来,目前已在水稻、小麦、大豆、棉花、竹子、葡萄、番红花等植物中相继发现,表明NAP是存在于植物界中的一个特有的转录因子。转录因子NAP具有多种生物学功能,广泛参与植物种子、根、花等的生长发育,对植物生长发育过程起着重要的调节作用;与此同时,转录因子NAP也在叶片凋亡过程中起着举足轻重的作用,对叶片在衰老过程中涉及到的大分子物质的降解以及营养物质的再分配等过程起着重要的调控作用;而且,转录因子NAP对包括干旱、盐渍、冷害等外界环境胁迫有一定的响应,是一类参与调控植物体内各种生理反应的关键因子;同时,转录因子NAP也与植物尤其是农作物的品质有密切的关系,这也为农作物育种提供了一种新的思路和方法。最新研究表明,NAP主要受脱落酸和乙烯调控,已发现一个定位在高尔基体的PP2C家族中的成员SAG113为转录因子NAP的一个直接的靶基因,而且发现SAG113在控制气孔运动方面尤其是在衰老叶片中可能是ABA调控中的一个负调控元件,通过酵母杂交试验以及电泳迁移率变动分析技术得出转录因子NAP受到ABA的调控并直接与其靶基因SAG113启动子区域的一个特定的区域进行专一性的结合,即在衰老叶片中转录因子NAP通过ABA-NAP-SAG113 PP2C调节链提高其靶基因SAG113的表达,以及通过促进气孔开放从而导致水分丧失和通过足够的氧气进入到组织中使得乙烯释放进而使呼吸作用加快等加速叶片衰老的信号这一调控机制。文章主要对NAP转录因子的结构特点、生物学功能以及调控机制等方面在植物中的研究现况进行较为详细的阐述,以期为后续研究提供一定的参考。     

表观遗传调控骨骼肌发育的研究进展（英文）

动物骨骼肌约占体重的50%左右,因此被认为是机体最大的器官。骨骼肌的发育是一个严格调控的过程。在胚胎发育早期,一部分具有肌肉发育潜能的干细胞在一系列不同基因的精确调控下激活、增殖,经融合后形成有功能的骨骼肌。骨骼肌细胞的增殖、分化等过程是诸多转录因子协同作用的结果,这些因子包括Pax3/Pax7、MyoD、Myf5、Myogenin和MRF4等。表观遗传是指不改变DNA序列的情况下对目的基因表达的调控。近年来的研究表明动物骨骼肌的发育也受到了表观遗产的调控。综述了当前关于表观遗传,包括DNA、组蛋白以及miRNA等水平对骨骼肌发育调控的最新研究进展。     

植物CDF转录因子功能研究进展

CDF(cycling dof factors)蛋白是植物DOF家族中一类特有的转录因子,在植物生长发育中扮演重要角色。CDF蛋白在N-末端有一个由52个氨基酸残基组成的高度保守的C_2-C_2单锌指结构域,能够特异性地识别植物启动子序列中的AAAG/CTTT作用元件;在C-末端包含有21、22和33个氨基酸组成的3个保守序列,这是与其他蛋白发生相互作用的关键位点。研究发现,CDF基因具有生物钟节律且表达量受光周期调控,其编码的蛋白在调控植物生长发育和响应逆境胁迫方面起着重要作用,就CDF转录因子的序列特点和开花、产量以及响应非生物胁迫方面的功能进行了综述。     

园艺植物 WRKY 基因功能研究进展

WRKY 转录因子是植物中特有的一类反式作用因子。WRKY 基因家族成员众多,是植物中最大的转录因子家族之一。目前,已在多种园艺植物中对该家族进行了全基因组鉴定。大量研究表明,WRKY 转录因子参与了植物中多种生物学过程,如营养剥夺、胚胎发生、种子发育、毛状体发育、叶片衰老及其他发育和激素调节的过程,是许多调控信号网络的重要组成部分。WRKY 转录因子还可参与植物适应各种逆境的转录调控,已被证明其在生物应激反应中发挥重要作用并参与植物的防御机制,其在植物防御病菌、病毒和虫害调控过程中的重要作用正被逐步揭示。此外,WRKY 转录因子在植物响应环境中非生物胁迫方面的作用也被不断解析,其可参与调控植物对干旱、温度、盐及渗透的响应,并在此过程中发挥正向或负向调节作用。本文基于近年来的相关研究成果,重点综述了 WRKY 转录因子在园艺植物生长发育、胁迫响应和代谢合成方面所发挥的作用和调控机理,进一步明确园艺植物 WRKY 转录因子的重要生物学功能,阐明 WRKY 转录因子介导的转录调控网络,为园艺植物优良性状相关的遗传资源挖掘和分子育种提供理论支撑。     

草莓FaSig转录因子基因的克隆及序列分析

Sigma因子作为一个转录正调控因子参与微生物糖代谢的调控。为了研究果实中Sigma因子的功能,利用RT-PCR与RACE扩增方法,从草莓果实cDNA中分离出一个草莓Sigma转录因子cDNA全长,进行测序和序列分析。结果表明,克隆的cDNA片段全长为2 008bp,基因内部含有完整的开放阅读框架,可编码长度为520个氨基酸残基的蛋白质,所推导的蛋白质氨基酸序列与葡萄(XM002268673)、大豆(XM003544709)、苜蓿(XM003602150)Sigma转录因子基因分别具有78%,77%和77%的氨基酸序列同源性,并含有典型的HTH结构域,表明草莓果实中Sigma属于σ70家族。     

Chromosomal rearrangement generating a composite gene for a developmental transcription factor

Differential gene expression in the mother cell chamber of sporulating cells of Bacillus subtilis is determined in part by an RNA polymerase sigma factor called sigma K (or sigma 27). The sigma K factor was assigned as the product of the sporulation gene spoIVCB on the basis of the partial aminoterminal amino acid sequence of the purified protein. The spoIVCB gene is now shown to be a truncated gene capable of specifying only the amino terminal half of sigma K. The carboxyl terminal half is specified by another sporulation gene, spoIIIC, to which spoIVCB becomes joined inframe at an intermediate stage of sporulation by site-specific recombination within a 5-base pair repeated sequence. Juxtaposition of spoIVCB and spoIIIC need not be reversible in that the mother cell and its chromosome are discarded at the end of the developmental cycle. The rearrangement of chromosomal DNA could account for the presence of sigma K selectively in the mother cell and may be a precedent for the generation of cell type-specific regulatory proteins in other developmental systems where cells undergo terminal differentiation.     

禽呼肠孤病毒σ3基因在烟草中的表达与鉴定

【目的】研究禽呼肠孤病毒S1基因编码的σ3基因在烟草中的表达及其表达产物的反应原性。【方法】根据Gen Bank中公布的禽呼肠孤毒株S1133的基因序列,设计特异引物扩增σ3基因,构建重组植物表达载体p BI121-σ3,热激法转化农杆菌EHA105感受态细胞,筛选含有重组质粒的p BI121-σ3的阳性工程菌株EHA105。采用农杆菌介导的叶盘法转化野生型烟草,卡那霉素筛选获得抗性植株。随后通过σ3基因的特异引物,PCR方法初步筛选获得转σ3基因的烟草植株。进一步对阳性植株通过实时荧光定量PCR方法检测σ3基因在转基因烟草中的拷贝数,以烟草自身单拷贝的内源基因核糖核酸还原酶-RNR2作为内参基因,通过梯度稀释分别构建RNR2及σ3基因的起始模板量和对应CT值的标准曲线,通过检测样品中σ3基因和RNR2基因模板量对数值的比值估算出σ3基因在转基因烟草中的拷贝数。并通过Western-blotting方法对转基因烟草中表达的σ3融合蛋白的反应原性进行分析。【结果】1通过双酶切和测序验证表明σ3基因插入位置、大小和读码框均正确,表明σ3基因已经成功的构建于植物表达载体p BI121的花椰菜花叶病毒(Ca MV)35S启动子的下游,以NOS为终止子,含有卡那霉素抗性标记(NPT II)。其表达的蛋白与下游的绿色荧光蛋白形成融合蛋白,其大小约为61.6 ku;2在转化筛选抗性植株的过程中采用350 mg·L-1的头孢霉素可以很好地抑制农杆菌的污染,100 mg·L-1的硫酸卡那霉素筛选压力能够很好地抑制非转化细胞的生长;3随机选取10株转化烟草进行PCR检测发现8株转化烟草可以扩增到清晰的目的条带约994 bp;4内参基因RNR2的标准曲线为y=-3.5352x+15.143,σ3基因的标准曲线为y=-3.5366x+1.8265,两个标准曲线的相关系数均接近于1。在检测的5株转化烟草中σ3基因的拷贝数均为4,阴性对照没有扩增。5Western-blotting显示σ3融合蛋白在转化烟草中可以正确表达,目的条带大小约为61.6 k D,与预计大小一致;σ3融合蛋白能够与禽呼肠孤病毒的阳性血清发生特异反应,表明该融合蛋白具有良好的反应原性。【结论】成功地构建了植物表达载体p BI121-σ3,筛选获得低拷贝的转σ3基因的烟草,σ3融合蛋白能够在烟草中表达且具有相应的反应原性,为进一步研究σ3基因的功能和利用植物作为生物反应器生产σ3蛋白口服疫苗的研发奠定了基础。     

牛Meg8基因5'末端的克隆及生物信息学分析

利用RACE方法从奶牛中克隆得到了Meg8基因的5 '端cDNA序列(GenBank登录号:HQ407410～HQ407413),序列比对发现该基因存在4种可变剪接体.选取牛Meg8基因的5'侧翼区作为研究对象,生物信息学在线分析发现:在人、绵羊、鼠、猪、狗和马这几个物种中,牛Meg8基因5'侧翼区与绵羊相似性最高,为...     

小鼠胚胎干细胞核心转录因子nanog靶基因Zbtb9的生物信息学分析

通过特异性引物用RT-PCR方法扩增Zbtb9基因。利用生物信息学对小鼠的Zbtb9基因启动子进行生物信息学分析,预测Zbtb9基因启动子位置和启动子区内含有的转录因子结合位点,以及nanog在Zbtb9基因转录调控中的作用及Zbtb9蛋白的基本性质。Zbtb9基因启动子区可能定位于转录起始点上游790 bp至1024 bp之间。启动子区内含有15个转录调控因子结合位点,nanog的作用靶序列位于Zbtb9基因启动子区与转录起始位点之间,提示nanog在Zbtb9基因转录调控中起作用,小鼠Zbtb9蛋白二级结构可能以螺旋为主,富含疏水性氨基酸;对Zbtb9基因疏水区的氨基酸进行跨膜区分析,提示可能是跨膜蛋白。经SMART分析,Zbtb9蛋白含有BTB/POZ结构域。     

拟南芥转录因子AGL47的原核表达与包涵体复性研究

AGL47是拟南芥第五染色体上AtSg55690基因编码的1个转录因子,属于MADS-box蛋白质家族,前期研究显示,At5g55690基因受磷胁迫特异诱导表达,极有可能在磷代谢调控中发挥重要的作用.为了进一步鉴定该基因的功能,本研究克隆At5g55690基因全长ORF,构建重组表达载体pPET-28a-At5g556...     

水牛Tle6基因表达模式分析及其多克隆抗体制备

【目的】明确水牛Tle6基因表达组织特异性及其在卵母细胞和早期胚胎中的表达模式,并通过构建原核表达载体诱导表达融合蛋白及免疫小鼠制备TLE6多克隆抗体,为进一步揭示Tle6基因在水牛生殖发育中的作用机制提供理论依据。【方法】采用RT-PCR扩增水牛Tle6基因编码区（CDS）序列,经生物信息学分析后,分别以半定量PCR和实时荧光定量PCR检测分析水牛Tle6基因表达组织特异性及其在卵母细胞和早期胚胎中的表达模式。构建重组原核表达载体,以IPTG诱导表达的融合蛋白免疫小鼠制备TLE6多克隆抗体,再利用TLE6多克隆抗体检验TLE6蛋白在水牛不同组织及卵母细胞和早期胚胎中的表达情况。【结果】水牛Tle6基因CDS序列全长1731 bp,编码576个氨基酸残基,其编码蛋白分子量为64.09 kD,理论等电点（pI）为5.69,属于亲水性蛋白。Tle6基因仅在水牛的卵母细胞中特异性表达。重组原核表达载体p ET-32a-Tle6转化BL21（DE3）感受态细胞,经IPTG诱导6 h,融合蛋白TLE6的表达量最高,且以可溶性蛋白和包涵体2种形式进行表达;以纯化的融合蛋白TLE6免疫小鼠成功制备获得TLE6多克隆抗体,其抗体效价为1∶64000,能与融合蛋白TLE6及水牛卵母细胞发生特异性反应,即具有很强的特异性。【结论】Tle6基因仅在水牛卵母细胞中特异性表达,而在其他组织中未见表达。不同于其他MEGs的表达模式,Tle6基因在水牛卵母细胞及胚胎早期发育过程中呈特异性持续表达,可能在水牛卵母细胞成熟及附植前的胚胎发育过程中发挥重要作用。