Bacillus subtilis FS321的α-淀粉酶基因的克隆与表达

耐热α-淀粉酶被广泛用于食品等诸多行业,本研究从中国北方高温堆肥分离的枯草芽孢杆菌FS321中克隆了一中度耐热α-淀粉酶基因,并实现在大肠杆菌BL21（DE3）中的表达。通过PCR技术克隆Bacillus subtilis FS321的α-淀粉酶编码基因(BSA),该基因全长1980 bp。并构建重组表达质粒pET-28a/BSA,转化大肠杆菌E. coli BL21(DE3),经IPTG诱导表达,SDS-PAGE检测到大小约为73.0 kDa的重组融合蛋白,可溶性淀粉平板检测结果表明BSA在大肠杆菌中实现了有效表达。该重组α-淀粉酶的最适反应温度为50℃,最适反应pH为7.5。     

黑曲霉糖化酶基因克隆及在酿酒酵母中的表达

为了以酿酒酵母S78为宿主菌异源高效表达糖化酶基因,进一步扩大糖化酶基因在工业生产上的应用。运用RT-PCR法从黑曲霉中克隆得到糖化酶基因(glaA)cDNA,去除其信号肽编码区后的序列重组到酵母表达载体pVT102U/αADH1强启动子下游,并与α因子分泌肽信号序列融合。用PEG/LiAc法将构建的重组表达载体转入酿酒酵母S78菌株,筛选出的转化菌点种到可溶性淀粉平板上培养,用碘染法鉴定重组基因的表达情况。鉴定出了典型水解圈的酵母转化子,转化子接种到YPD培养基中摇瓶培养后,取发酵上清液经SDS-PAGE检测到分子量大小约为80 kDa的目标蛋白带,上清液用DNS法检测其淀粉酶最高酶活为28.86 IU/m L。表明糖化酶基因已在酿酒酵母S78中成功表达并能有效分泌到细胞外。     

α-葡萄糖苷酶基因在黑曲霉中的同源表达

本实验以黑曲霉(Aspergillus niger)内源α-葡萄糖苷酶为基础,对黑曲霉菌株部分序列进行了克隆,构建了能够通过农杆菌介导法整合到黑曲霉基因组中的pSZH-10-6-agd C2表达载体。在转化黑曲霉之后检测到目的基因能够合成蛋白并分泌到细胞外的发酵液中。通过测定发酵液中的重组蛋白对底物的催化能力发现此基因在改造后仍具备酶活性,并且得出此酶的最适反应温度为40℃左右,最适pH值在6左右。     

植物病原菌群体猝灭基因克隆及诱导表达载体构建

N-酰基高丝氨酸内酯是革兰氏阴性细菌致病过程中的关键信号分子,芽孢杆菌中广泛存在的aiiA基因编码AHL-Lactonase能够水解信号分子AHLs。研究利用PCR方法从枯草芽孢杆菌中克隆了aiiA基因,序列分析表明,该基因由753个碱基组成,编码含有250个氨基酸残基的蛋白质,核苷酸序列与已报道aiiA的同源性为87%～96%。将该基因置于诱导型启动子PPP3调控下,连接到植物表达载体pCAMBIA1301中,成功构建了aiiA基因的植物诱导表达载体pCAM-PPP3-aiiA,为进一步通过转基因技术研究该基因的功能奠定了基础。     

猪α1干扰素基因的克隆与原核表达

根据猪α1干扰素(pocine interferon-alpha1,poIFN-α1)的全基因序列(EU364896)设计合成1对特异引物,通过RT-PCR从三元杂交仔猪外周血淋巴细胞扩增出poIFN-α1全基因,将该基因克隆到pGEM-T载体,构建重组质粒pGEM-T-poIFN-α1,进行测序。以pGEM-T-poIFN-α1为模板,经PCR扩增带有酶切位点的poIFN-α1基因,将其定向克隆到原核表达载体pGEX-6P-1中,构建重组表达载体pGEX-6P-poIFNα1,转化大肠杆菌BL21(DE3)进行蛋白诱导表达和鉴定,并确定蛋白最佳表达条件。序列分析表明,克隆的poIFN-α1基因全长546bp,编码181个氨基酸,前23个氨基酸组成信号肽,无糖基化位点。SDS-PAGE和Western blotting证实重组表达菌经IPTG诱导后,可表达相对分子质量约46ku的融合蛋白(GST-poIFN-α1)。当以1.0mmol/L的IPTG于37℃下诱导表达9h时,蛋白表达量最高。poIFN-α1基因的克隆与表达为进一步研究其抗病毒活性,开发病毒治疗和疫苗免疫增强用生物制剂奠定了基础。     

苏云金芽孢杆菌cry1基因的克隆、植物表达载体的构建及转化大豆

此研究利用醋酸钠-抗生素加热法从土壤中分离获得1株产晶体的苏云金芽孢杆菌菌株（Bacillus thuringiensis）。通过已知cry1基因设计引物,以分离得到的菌株DNA为模板进行PCR扩增,将克隆到的目的片段进行测序。测序结果表明：该序列与cry1基因同源性达到90%~99%。将该基因连接到植物双元表达载体pBI121中,构建了该基因的植物表达载体,并将阳性重组质粒转化根癌农杆菌EHA105,利用农杆菌侵染子叶节的方法进行大豆的转化。通过初步的PCR验证,成功获得了转基因植株,建立了大豆的转化体系。     

油菜pgip基因去信号肽片段在毕赤酵母中的分泌表达

为探讨PGIP蛋白与PG的互作及pgip基因在油菜抗黑胫菌病中的作用,根据Gen Bank中油菜pgip9、pgip15CDS序列设计引物,并去掉信号肽序列,以接种黑胫病病原菌Leptosphaeria biglobosa(菌株NM-1)7 d后油菜叶片总RNA反转录的c DNA为模板,PCR扩增出pgip9、pgip15除信号肽以外的编码区片段,并克隆到巴斯德毕赤酵母表达载体p PICZαA中构建重组质粒p PICZαA-pgip9、p PICZαA-pgip15。重组质粒经单、双酶切、菌落PCR筛选鉴定后热激化法转化酵母细胞PMAD16,再经ZeocinTM的YPD平板和菌落PCR筛选鉴定,经甲醇诱导表达,SDS-PAGE和Western Blot检测,均在36~37 k Da处出现单一的蛋白条带,蛋白分泌表达成功。通过对pgip基因的体外表达,为探讨PGIP蛋白与PG的互作及pgip基因在抗油菜黑胫菌病中的作用奠定基础。     

杀虫基因Cry1 Ab的合成、表达及其抗虫性鉴定

对苏云金芽孢杆菌Cry1Ab野生型基因的编码区序列进行改造,以获得密码子优化的抗虫基因,构建原核表达载体后,将重组载体转入大肠杆菌进行诱导表达并对诱导蛋白进行抗虫试验。首先根据植物密码子的偏好性及使用频率,优化、改造并人工合成了Cry1Ab基因,序列分析表明：改造后的Cry1Ab基因全长1848 bp,与原始序列同源性为66%,G+C含量由原来的37.34%提高到63.04%。将改造后的Cry1Ab基因与原核表达载体pET28b(+)连接,转化大肠杆菌BL21(DE3),阳性菌液进行诱导表达后,SDS-PAGE分析结果显示： Cry1Ab蛋白在BL21(DE3)细胞中得到高效表达,分子量为70 kDa。喂虫试验结果表明：诱导表达的蛋白对玉米螟具有很强的毒性,幼虫死亡率达到93．33%,而且,存活的玉米螟生长发育也受到明显抑制。该抗虫基因可以作为培育转基因抗虫作物的候选基因。     

希金斯炭疽菌效应子基因ChEP085的功能研究

希金斯炭疽菌是一种半活体营养型真菌，能够引起十字花科炭疽病，对华南地区的菜心产业造成了严重危害。病原菌分泌的效应子能够帮助病原菌侵入寄主植物，在病原菌与植物互作过程中起到重要作用。为探究希金斯炭疽菌效应子在十字花科炭疽病致病过程中的作用。基于华南农业大学热带亚热带真菌研究室前期的研究结果，筛选得到一个候选效应子ChEP085,该效应子在N端含有一段21个氨基酸的信号肽。为明确该效应子的功能，以希金斯炭疽菌侵染拟南芥Col-0的cDNA为模板，利用qRT-PCR技术测定了ChEP085基因的表达情况，发现ChEP085基因在侵染24 h后有最大表达量。利用农杆菌介导马铃薯X病毒烟草瞬时表达体系对ChEP085基因进行了验证，结果表明：该基因能够稳定诱导烟草细胞坏死。将ChEP085基因构建到增强型绿色荧光蛋白载体pBinceGFP上，在烟草上瞬时表达ChEP085基因进行亚细胞定位，发现该效应子同时定位于细胞质和细胞膜上。删除位于N端的信号肽后，瞬时表达的效应子ChEP085在细胞核、细胞膜和细胞质中均有分布，说明信号肽影响ChEP085的定位。最后利用同源重组技术敲除ChEP085基因...     

α-淀粉酶基因amyP的原核表达及酶学性质初步分析

α-淀粉酶作为一种十分重要的酶制剂,目前工业上都是以微生物发酵法大规模生产的。从耐高温菌株Geobacillus.POT-5基因组中,用PCR的方法扩增得到该菌的α-淀粉酶基因,此基因被克隆、测序,并在原核Escherichia coli表达系统中进行表达,并对该重组酶的酶学性质进行初步的分析。     

羊源芽孢益生菌的筛选与Y5-39菌株的鉴定及其耐受性试验

为了筛选对羔羊腹泻有治疗作用的益生菌.采用琼脂平板扩散法,以大肠杆菌( Eacterium coli)菌株为病源指示菌,从健康小尾寒羊的新鲜粪便中分离得到一株具有较强抑菌活性的拮抗细菌Y5-39菌株.对该菌株进行形态特征的观察和生理生化试验,结合16 S rDNA序列分析,并与相应种、属的菌株进行对比,表明Y5-39与芽孢杆菌Bacillus相应性状相近.用BLAST软件在Genbank数据库中对Y5-39菌株的序列进行比对,经分析Y5-39菌株与地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)的相似性水平达到99.92%,且二者在所构建的系统发育树上处于同一个分支.最终鉴定Y5-39菌株为地衣芽孢杆菌.通过测定菌株Y5-39在人工胃液、不同pH值和不同浓度胆盐环境中的存活率,结果表明,此菌株对酸性环境、人工胃液和胆盐有很强的耐受力.     

α-淀粉酶基因amyP的原核表达及酶学性质分析

α-淀粉酶作为一种十分重要的酶制剂,目前工业上都是以微生物发酵法大规模生产的。从耐高温菌株Geobacillus.sp.POT5基因组中,用PCR的方法扩增得到该菌的α-淀粉酶基因,此基因被克隆,测序并在原核Escherichia coli表达系统中进行表达,并对该重组酶的酶学性质进行初步分析。     

棉花GhEPSPS基因的原核表达载体的构建及诱导表达

目的在于构建棉花GhEPSPS基因的原核表达载体,并在宿主大肠杆菌中成功诱导表达。利用RT-PCR技术从陆地棉苏棉18中克隆获得GhEPSPS基因的开放阅读框序列,连接到p EASY-Blunt平端载体,构建获得重组载体p EASY-Blunt-GhEPSPS;以该重组载体为模板,PCR获得两端含有Eco RⅠ和XhoⅠ酶切位点的GhEPSPS基因CDS序列,通过这2个酶切位点插入到p ET32a载体,构建获得原核表达重组载体p ET32a-GhEPSPS,转化到宿主菌株BL21(DE3)中,经IPTG诱导后,SDS-PAGE检测目的基因的表达情况。研究结果表明,成功克隆获得了棉花GhEPSPS基因的CDS序列,并成功构建了该基因的原核表达载体,目的基因能够在宿主菌中被诱导大量表达。该研究结果将为深入研究棉花EPSPS酶的结构、功能以及酶学特性提供重要的研究基础。     

重组胸腺素α1在大肠杆菌中的表达

重组胸腺素alpha 1(Tα1)基因在大肠杆菌中进行表达。根据大肠杆菌密码子偏爱性合成Tαl基因并连接到pMD18-T载体上,双酶切回收的Tαl插入到pET32a后,转化大肠杆菌BL21,IPTG诱导,经15%SDS-PAGE检测,胸腺素αl获得可溶性表达。检测到与目的蛋白相对分子量(21.8KDa)相符的条带。重组胸腺素alpha 1在大肠杆菌中获得可溶性表达。     

枯草芽孢杆菌SX3411羊毛硫细菌素Subtilomycin结构基因subA的原核中串联表达和抗体制备

为了提高枯草芽孢杆菌SX3411菌株羊毛硫细菌素Subtilomycin前体基因subA表达产物的抗原性,采用化学合成的方法合成了SubA的3次重复串联体3×subA基因,构建了该基因的原核表达载体并转入大肠杆菌中.结果表明,3×subA基因在大肠杆菌中获得了融合表达.利用SDS-PAGE纯化大肠杆菌中融合表达的3×SubA,免疫家兔后制备抗体anti-3×SubA,该抗体经检测有较高的滴度.通过Western Blotting杂交,检测了Subtilomycin前体多肽SubA的胞内表达特性.结果表明,枯草芽孢杆菌SX3411在30℃培养的条件下进行不同时间取样检测,枯草芽孢杆菌3411约在培养的第10,12小时胞内有较多的SubA表达.综上所述,通过串联表达Subtilomycin前体基因subA所获得的融合表达产物3×SubA具有较好的抗原性,以此获得的抗体anti-3×SubA完全可以用于枯草芽孢杆菌SX3411中Subtilomycin前体检测和分析.     

miR172超表达载体的构建及其在micro-Tom番茄中的遗传转化

为了进一步阐明miRNA在番茄不同生长发育阶段尤其是在果实成熟阶段的调控途径,利用聚合酶链式反应(PCR)从番茄(Solanum lycopersicum)的cDNA克隆出miR172基因核心片段,将该基因片段,以及pCAMBIA1300-221载体通过特异性的限制性内切酶双酶切,然后将miR172片段正向连接到载体上,转化大肠杆菌Trans5α,鉴定重组质粒正确后,利用冻融法将重组载体转入农杆菌EHA105中。再次回转大肠杆菌验证获得的重组载体,通过PCR以及双酶切鉴定是否符合预期结果,将测序结果与NCBI上的基因序列相比较,同源性高达100%。结果成功构建了适用于番茄农杆菌遗传转化的植物表达载体,接下里进行转基因植株的培育和鉴定。为通过miR172基因进一步研究果实成熟衰老机理奠定了物质基础。     

毛果杨半胱氨酸蛋白酶基因PtCP3的基因克隆和原核表达分析

为研究毛果杨半胱氨酸蛋白酶基因PtCP3的酶学特征和生理功能,本实验对PtCP3进行了基因克隆和原核表达分析。从毛果杨(Populus trichocarpa Torr.Gray)中克隆得到半胱氨酸蛋白酶基因PtCP3,将其克隆至pMD-18T载体。进一步构建原核表达载体pET30a-PtCP3,并在大肠杆菌(Escherichia coli)中成功诱导表达重组蛋白,然后通过包涵体洗涤法对目的蛋白进行纯化。测序结果表明,PtCP3基因CDS序列全长1074 bp,含有木瓜蛋白酶的保守催化位点和组织蛋白酶B的保守结构域。序列分析结果显示,半胱氨酸蛋白酶基因PtCP3编码357个氨基酸,预测N-末端含有长度为27个氨基酸残基的信号肽序列,去除信号肽后蛋白酶大小为36.515 kDa,理论等电点为7.44。SDS-PAGE电泳结果显示,可以检测到大小约为42 kDa的目的条带,并可通过包涵体洗涤法在体外得到了高表达量、单一的重组蛋白PtCP3。     

枯草芽孢杆菌α-乙酰乳酸脱羧酶基因(alsD)的克隆和生物信息学分析

[目的]α-乙酰乳酸脱羧酶是2,3-丁二醇生物合成途径的关键酶之一,利用生物信息学方法对α-乙酰乳酸脱羧酶基因(alsD)进行分析。[方法]根据GenBank中α-乙酰乳酸脱羧酶基因(alsD)的基因序列设计引物,以枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)CICC10026基因组DNA为模板,通过PCR扩增得到Bacillus subtilis CICC10026基因片段alsD。对该片段进行序列测定,利用生物信息学分析软件对该序列进行同源性分析、二级结构和功能性分析及3D 结构预测等。[结果] 结果表明,获得的alsD片段为768bp,未发生碱基突变,该片段为枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)CICC10026的α-乙酰乳酸脱羧酶基因(alsD)的基因序列。[结论]本研究结果为构建产2,3-丁二醇的工程菌株奠定了理论基础。     

荷斯坦奶牛IFN-γ基因的克隆、序列分析及表达研究

利用RT-PCR技术从荷斯坦奶牛外周血淋巴细胞总RNA中扩增IFN-γ(ccIFN-γ)基因,克隆至pMD18-T载体进行测序。测序结果表明,ccIFN-γ基因全长501bp,编码166个氨基酸,其中前23个氨基酸残基构成信号肽序列,后面147氨基酸残基构成成熟肽,其中含有2个潜在的N-链糖基化位点。二级和三级结构预测发现,ccIFN-γ蛋白分子中存在7个的α-螺旋,中间由无规卷曲连接,折叠成由α-螺旋包绕的中空状结构。将ccIFN-γ成熟肽编码区序列进一步克隆至pET-28a,转化大肠杆菌BL21(DE3),用IPTG诱导表达。经SDS-PAGE分析,表达出与预期大小(20.6KDa)相符的重组蛋白,占菌体蛋白18.6%。Western blot检测证实表达的融合蛋白为牛IFN-γ,这为进一步开展重组ccIFN-γ生物学活性的研究奠定了基础。     

植物表达载体pGMAR-BADH的构建

将甜菜碱醛脱氢酶基因BADH和植物表达载体pGMAR通过内切酶BamHI和KpnI双酶切,T4连接酶进行连接反应。重组质粒在大肠杆菌菌株DH5α内扩增,提取并纯化质粒。经鉴定,基因BADH已被完整、正确的插入到pGMAR载体中,并成功将BADH插入到载体pGMAR的两个MAR序列之间。