An alternative bactericidal mechanism of action for lantibiotic peptides that target lipid II

Lantibiotics are polycyclic peptides containing unusual amino acids, which have binding specificity for bacterial cells, targeting the bacterial cell wall component lipid II to form pores and thereby lyse the cells. Yet several members of these lipid II-targeted lantibiotics are too short to be able to span the lipid bilayer and cannot form pores, but somehow they maintain their antibacterial efficacy. We describe an alternative mechanism by which members of the lantibiotic family kill Gram-positive bacteria by removing lipid II from the cell division site (or septum) and thus block cell wall synthesis.     

UV-A和UV-B提高甘蓝幼苗花青素含量以及调控基因表达分析

为甘蓝作物中花青素的合成代谢研究提供理论基础,以"早红"(紫甘蓝)和"中甘11"(青甘蓝)为试验材料,利用UV-A和UV-B不同的时间组合照射生长4周的甘蓝幼苗,测定甘蓝中花青素的含量和代谢相关的主要的结构基因和转录因子在不同处理中的表达。试验表明:紫甘蓝和青甘蓝在经过UV-A和UV-B处理后,花青素含量均显著提高,并均在6h达到最大值;UV-B处理比UV-A处理提高甘蓝花青素的含量方面更有效,在紫甘蓝和青甘蓝中分别提高41%和45%。分析花青素生物合成与代谢相关的结构基因和转录因子的表达情况可知UV-A和UV-B促进花青素积累的调节机制不同,甘蓝中不同品种积累花青素的机制也不同,综合分析结果显示,DFR和LDOX这2个下游结构基因在UV-A和UV-B不同处理以及紫甘蓝和青甘蓝不同品种间表达量都提高了,说明紫外照射提高花青素生物合成的下游结构基因的表达与甘蓝花青素的含量提高具有非常密切的关系。     

硫苷及其生物合成分子生物学机理研究进展

硫代葡萄糖苷(简称硫苷)是植物中一种重要的植物次生代谢物质,具有很多功能,尤其是其中的萝卜硫苷的降解产物——萝卜硫素具有抗癌作用,因此,受到广泛重视。近年来硫苷研究取得了重要进展。本文系统地介绍了硫苷的功能、种类、分布、运输、生物合成、降解、影响合成和积累的因素、基因工程,并展望其研究前景。     

果树中花色苷的生物合成及其调控机制研究进展

花色苷是一种多酚类水溶性色素,在合成过程中不仅受到多种酶的催化,还受到外界环境因素、内源激素以及多种转录因子的调节.研究果树植物中花色苷的生物合成及其调控机制有利于进一步探索果树植物在自然和应激条件下叶片、花、果实等着色的机制,明确转录因子与结构基因间的互作关系,帮助人们在育种与生产上最大程度地利用花色苷来提高果树植物...     

A clamping mechanism involved in SNARE-dependent exocytosis

During neurotransmitter release at the synapse, influx of calcium ions stimulates the release of neurotransmitter. However, the mechanism by which synaptic vesicle fusion is coupled to calcium has been unclear, despite the identification of both the core fusion machinery [soluble N-ethylmaleimide-sensitive factor attachment protein receptor (SNARE)] and the principal calcium sensor (synaptotagmin). Here, we describe what may represent a basic principle of the coupling mechanism: a reversible clamping protein (complexin) that can freeze the SNAREpin, an assembled fusion-competent intermediate en route to fusion. When calcium binds to the calcium sensor synaptotagmin, the clamp would then be released. SNARE proteins, and key regulators like synaptotagmin and complexin, can be ectopically expressed on the cell surface. Cells expressing such "flipped" synaptic SNAREs fuse constitutively, but when we coexpressed complexin, fusion was blocked. Adding back calcium triggered fusion from this intermediate in the presence of synaptotagmin.     

乳酸链球菌素在白玉枇杷保鲜中的应用

研究了乳酸链球菌素(Nisin)处理"白玉"枇杷在常温贮藏过程中果肉失水率、可溶性固形物、总酸、果皮相对电导率、腐烂率的变化情况.研究结果表明,在常温条件下乳酸链球菌素处理可以显著降低枇杷果实的失重率、总酸含量、腐烂率,延缓相对电导率的上升,有利于枇杷品质的保持.当Nisin浓度≥200 mg/L时,对枇杷的保鲜效果达到最佳.     

水稻半纤维素支链合酶基因GT61家族的结构特征和组织表达分析

从生物信息学和基因表达的角度,鉴定OsGT61家族成员的结构特征和组织表达特性。结果表明,OsGT61家族含有25个成员,分为3个亚类。A、B和C亚类分别含有19、3和3个成员,其基因的外显子数介于1~7个。其蛋白质大小为49.1~73.8ku,pI为5.4~10.4。该家族蛋白质的C端motif较为保守。而且,它们含有Ser/Thr激酶的磷酸化位点分别为9~29个和3~13个,Tyr激酶的磷酸化位点小于7个。但是,该家族成员的糖基化位点相对较少,16个成员存在1~4个O-糖基化位点,3个蛋白存在1~2个N-糖基化位点。基因表达芯片聚类分析和半定量RT-PCR检测表明,OsGT61基因家族主要成员在不同组织中表达水平存在明显差异。这些结果暗示OsGT61家族基因在水稻不同组织中细胞壁半纤维素生物合成中发挥不同作用。     

火炬松生长和松脂性状相关候选基因的单核苷酸多样性分析

[目的]对火炬松Pinus taeda生长和松脂产量相关功能基因单核苷酸多态性(Single nucleotide polymorphism,SNP)位点进行筛选与分析,为分子标记辅助育种提供技术基础.[方法]利用生物信息学对火炬松cDNA文库进行整理、比对、剪接、注释,挑选出与生长素、赤霉素、细胞分裂素及蒎烯合成相关的非重复序列基因(Unigene)作为候选基因片段,利用MEGA5.0和DnaSP4.0软件对火炬松36个单株的8个候选基因片段进行序列比对和分析.[结果]所测序列总长为5 177 bp,检测到184个SNP位点,平均36.9 bp的基因序列中出现1个SNP位点,其中123个为非同义突变、61个为同义突变SNP位点.核苷酸多态性πa和θw分别为0.020和0.016.对8个候选基因片段内SNP位点进行的连锁不平衡分析显示,随着核苷酸序列长度的延伸,SNP位点的连锁不平衡在基因内部迅速衰退(R2≤0.2).[结论]在火炬松中,基于候选基因内SNP位点间的连锁不平衡作图是可行的.     

Lacticin 481: in vitro reconstitution of lantibiotic synthetase activity

The lantibiotic lacticin 481 is synthesized on ribosomes as a prepeptide (LctA) and posttranslationally modified to its mature form. These modifications include dehydration of serines and threonines, followed by intramolecular addition of cysteines to the unsaturated amino acids, which generates cyclic thioethers. This process breaks eight chemical bonds and forms six newbonds and is catalyzed by one enzyme, LctM. We have characterized the in vitro activity of LctM, which completely processed a series of LctA mutants, displaying a permissive substrate specificity that holds promise for antibiotic engineering.     

火炬松生长和松脂性状相关候选基因的单核苷酸多样性分析

【目的】对火炬松Pinus taeda生长和松脂产量相关功能基因单核苷酸多态性（Single nucleotide polymorphism,SNP）位点进行筛选与分析,为分子标记辅助育种提供技术基础。【方法】利用生物信息学对火炬松cDNA文库进行整理、比对、剪接、注释,挑选出与生长素、赤霉素、细胞分裂素及蒎烯合成相关的非重复序列基因（Unigene）作为候选基因片段,利用MEGA5.0和DnaSP4.0软件对火炬松36个单株的8个候选基因片段进行序列比对和分析。【结果】 所测序列总长为5 177 bp,检测到184个SNP位点,平均36.9 bp的基因序列中出现1个SNP位点,其中123个为非同义突变、61个为同义突变SNP位点。核苷酸多态性π_a和θ_w分别为0.020和0.016。对8个候选基因片段内SNP位点进行的连锁不平衡分析显示,随着核苷酸序列长度的延伸,SNP位点的连锁不平衡在基因内部迅速衰退（R²≤0.2）。【结论】在火炬松中,基于候选基因内SNP位点间的连锁不平衡作图是可行的。     

预苯酸脱氢酶和对羟基苯丙酮酸还原酶与野葛异黄酮的生物合成

以野葛悬浮细胞系为研究体系,测定PPDH酶和HPPR酶活性,并对细胞生长周期中2种酶活性与野葛异黄酮生物合成的相关性进行分析.结果表明,在野葛培养细胞中检测到PPDH酶的活性,并能催化预苯酸生成对羟基苯丙酮酸,由野葛培养细胞中提取的HPPR粗酶液能催化对羟基苯丙酮酸形成对羟基苯丙乳酸,从而在野葛细胞培养体系中证实了从预苯酸经对羟基苯丙酮酸到对羟基苯丙乳酸的反应.在野葛细胞培养周期中,随着PPDH酶和HPPR酶活性的提高,细胞培养体系中异黄酮的积累逐步增加,但异黄酮的积累滞后于酶活的提高;PPDH酶和HPPR酶活性与野葛异黄酮生物合成间存在较高的相关性, 相关系数分别为0.8812和0.8046.试验结果为以预苯酸为前体化合物,经对羟基苯丙酮酸和对羟基苯丙乳酸到香豆酸的中间代谢过程的一条异黄酮生物合成新途径的证实提供了初步的酶学研究证据.     

Structure and mechanism of the lactose permease of Escherichia coli

Membrane transport proteins that transduce free energy stored in electrochemical ion gradients into a concentration gradient are a major class of membrane proteins. We report the crystal structure at 3.5 angstroms of the Escherichia coli lactose permease, an intensively studied member of the major facilitator superfamily of transporters. The molecule is composed of N- and C-terminal domains, each with six transmembrane helices, symmetrically positioned within the permease. A large internal hydrophilic cavity open to the cytoplasmic side represents the inward-facing conformation of the transporter. The structure with a bound lactose homolog, beta-D-galactopyranosyl-1-thio-beta-D-galactopyranoside, reveals the sugar-binding site in the cavity, and residues that play major roles in substrate recognition and proton translocation are identified. We propose a possible mechanism for lactose/proton symport (co-transport) consistent with both the structure and a large body of experimental data.     

光敏色素的结构及其信号调控机制

光信号参与并调节植物生命周期中的许多生理过程,而植物可通过自身的光感受器来感知多样的光照信息。光敏色素(Phytochromes,phy)作为一种感知红光/远红光的植物色素蛋白,在植物种子发芽、开花、发育转变、趋光性、避阴反应等适应性应答中发挥着重要作用。光敏色素以吸收红光的非活性形式Pr和吸收远红光的活性形式Pfr存在,这一差别明显体现在二者的结构中。综述了光敏色素两种形式的结构差异及其信号调控机制,并以光敏色素在植物光合作用中的调节作用为例,进一步理解光敏色素对于植物生长发育的重要性,最后对未来的研究方向进行了展望。     

乳链菌肽产生菌的筛选及其鉴定

乳链菌肽产生菌中乳链菌肽编码基因、乳链菌肽抗性基因和蔗糖发酵基因紧密连锁.根据该原理,在添加乳链菌肽、蔗糖及溴甲酚紫的M17选择培养基上,从新鲜牛奶样品中定向筛选到6株能在选择培养基上生长的菌株,通过细菌生理生化指标鉴定、16S rDNA序列测定,以及发酵产物的抑菌试验,获得了两株产乳链菌肽的乳酸乳球菌和两株只对乳链菌肽具有抗性但不产生乳链菌肽的乳酸乳球菌.     

肌苷酸合成酶系2个基因对苏禽乌骨鸡胸肌肌苷酸含量的遗传效应

采用PCR-SSCP方法检测苏禽乌骨鸡ADSL基因外显子2和GARS-AIRS-GART基因5′侧翼区多态性,分析多态位点不同基因型及聚合基因型与90日龄胸肌肌苷酸(IMP)含量的关联.结果表明,ADSL基因外显子2和GARS-AIRS-GART基因5′侧翼区的多态位点C3484T、C-179T与IMP含量显著相关(P0.05),TT为2种有利单基因型,其对IMP含量的加性效应分别为0.108和0.067 mg.g-1,显性效应分别为-0.065和-0.136 mg.g-1.2种有利单基因型聚合个体TTTT的IMP含量显著高于其他基因型聚合个体(除TTCC型),且在聚合基因型中2种有利单基因型TT对IMP含量的影响均达到显著水平(P0.05),但两者间的互作效应并不显著(P0.05).     

添喂大豆黄酮对蛋鸡摄食行为及有关内分泌的影响

选用 2 8和 4 3周龄伊莎产蛋鸡各 8只 (均采用自身对照法 ) ,对照期饲喂基础日粮 ,实验期饲喂基础日粮添加大豆黄酮 (Da ,6mg·kg-1) ,利用摄食行为计算机监测系统 (FIDAS系统 )分别记录两日龄段各个实验期的采食行为数据。结果显示 ,实验期 (添加大豆黄酮后 )与对照期相比较 ,产蛋高峰期与后期蛋鸡 2 4h摄食量分别增加 18 4 7%和19 84 % ,摄食时间减少 2 1 4 0 %和 31 2 9% ,每日餐数增加 2 3 81%和 5 0 4 3% ;血糖水平分别降低 8 0 5 %和 13 81% ,血液胰岛素水平升高 2 1 83%和 2 1 2 3% ,雌二醇水平升高 13 2 6 %和 16 37% ,血清瘦素水平升高 1 15 %和 4 84 %。结果提示 :添喂大豆黄酮能够促进蛋鸡摄食 ,并影响有关内分泌激素的水平。     

姜黄素及细菌素对子宫内膜炎大鼠血清中抗炎活性的影响

为研究姜黄素(Curcumin)及细菌素(nisin)对患大鼠子宫内膜炎血清中基质金属蛋白酶-9(MMP-9)、基质金属蛋白酶-1(TIMP-1)、环氧合酶-2(COX-2)、肿瘤坏死因子α(TNF-α)的作用,构建大鼠子宫内膜炎模型,将160只SD大鼠随机分为细菌素组、姜黄素组、阳性对照组及生理盐水组,建模型前0h和试验后24、48、72h,用ELISA试剂盒检测各试验组中MMP-9、基质金属蛋白抑制物-1(TIMP-1)、环氧合酶-2(COX-2)及TNF-α的变化情况来监测治疗效果。结果表明:1)在0~72h之间,建模0h前时,细菌素组和姜黄素组中MMP-9的浓度显著高于生理盐水组和阳性对照组(P0.05),生理盐水组中MMP-9的浓度比其他各用药组显著降低(P0.05);在各药物组的作用下,MMP-9浓度的升高常伴随着TIMP-1的浓度的升高;2)各用药组均能降低血清中TNF-α的浓度,而生理盐水组0~72h时间点时血清中TNF-!的浓度持续升高,血清中TNF-α的浓度随着COX-2的浓度的升高而降低。由此可见,细菌素和姜黄素能显著提高子宫内膜炎大鼠血清中TIMP-1和COX-2的表达,抑制MMP-9和TNF-!的活性而发挥调控子宫内环境动态平衡,表明细菌素和姜黄素对MMP-9、TIMP-1、COX-2的浓度具有正调控作用,而对TNF-α恰好相反。     

砷氧化菌DWY-1的分离鉴定及其修复砷污染水稻土的可能机理

为砷(As)污染水稻土的微生物修复提供宝贵的菌种资源以及探索淹水条件下砷氧化菌修复As污染水稻土的可能机理。从全国各地As污染水稻土中筛选砷氧化菌,并进行分子鉴定、生理生化研究以及As污染土壤的修复试验。结果共计分离出6株具有砷氧化功能的菌株,其中一株扩增出砷氧化酶基因(aioA),命名为DWY-1,来自黄石As污染水稻土,经鉴定为中华根瘤菌属(Sinorhizobium sp.),革兰氏染色显示为阴性,属于兼性自养和兼性厌氧菌。在好氧条件下和厌氧条件下菌株DWY-1均可以将三价砷[As(Ⅲ)]氧化为五价砷[As(Ⅴ)],且厌氧条件下可将As(Ⅲ)氧化与硝酸盐还原过程进行偶联并从中获得能量用于自身的生长。将菌株DWY-1接种到淹水As污染水稻土中,培育14 d后,孔隙水和土壤底泥中磷酸可提取态的As(Ⅲ)含量与对照相比分别降低73.0%和80.0%,总As含量分别降低32.6%和32.9%。综上,菌株DWY-1可作为修复As污染水稻土的潜在菌种资源;在淹水水稻土中,砷氧化菌可以耦合厌氧As(Ⅲ)氧化与硝酸盐还原过程并从中获得能量进行生长,此过程可作为修复As污染水稻土的途径之一。     

美洲黑杨木质素生物合成转录因子PdLim1基因的克隆、表达及植物表达载体构建

在植物体内,Lim1基因与木质素生物合成酶基因启动子区域富含AC的Pal盒结合,转录调控木质素的生物合成过程。该研究组合利用生物信息学和realtime PCR方法,首次从美洲黑杨形成层cDNA中分离出PdLim1cDNA全长,并进行了测序和序列分析。结果表明,克隆的美洲黑杨PdLim1cDNA片段总长为952 bp,基因内部含有完整的开放阅读框架,大小为594 bp,可编码长度为197个氨基酸残基的蛋白质,所推导的蛋白质氨基酸序列与拟南芥AtLim1和水稻OsLim1蛋白的同源性分别为82.1％和78.2％。组织特异realtime PCR结果显示, PdLim1基因在杨树根、茎、叶片和顶端分生组织中均有表达,但其表达模式却不同:PdLim1在成熟叶片和成熟木质部中表达丰度最高,在树皮、根部、韧皮部和形成层表达丰度较高,在未成熟木质部有少量表达,在顶端分生组织中表达丰度最低。 在此基础上,以pBI121为表达载体,构建了在CaMV35S启动子驱动下,PdLim1基因的正义（pBI121-CaMV35S-sense PdLim1）和反义（pBI121-CaMV35S-antisense PdLim1）类型的双元植物表达载体。该研究为杨树PdLim1的基因工程改良木材纤维品质性状提供了重要的理论依据,具有潜在的应用价值。