枯草芽胞杆菌9407TnYLB-1转座子突变体库的构建

枯草芽胞杆菌9407(B9407)是1株对苹果轮纹病具有显著防效的生防菌株。为深入研究该菌株防病的分子机制,利用携带转座子TnYLB-1的温敏型质粒pMarA构建了B9407的突变体库。通过电击转化将pMarA转化至B9407,经过30℃培养,37℃转座诱变,50℃进行pMarA质粒消除,最后通过抗性筛选,获得3 500个转座子插入突变的单克隆,构建了B9407的突变体库。该转座子TnYLB-1的转座效率达到2.4×10-3,pMarA的质粒消除率达97.3%。随机挑选12株突变子进行PCR及Southern blotting杂交,结果表明:转座子TnYLB-1能够随机插入到B9407基因组上,大于90%的突变子为转座子单拷贝插入。B9407TnYLB-1转座子突变体库的构建为筛选和研究影响该菌株生防功能相关的基因并揭示其生防机制奠定了基础。     

非编码DNA的研究

根据生物体长期进化所产生的“fail-safe”效应,着重讨论了占基因组98％以上的非编码DNA序列的生物学功能;分析了密码子-氨基酸矩阵、密码子-反密码子矩阵在DNA复制、转录过程中防止基因突变的摇摆(Wobble)现象;阐明了基因结构中非编码“内含子”提高转录过程的可靠性;揭示了基因组中全部非编码DNA,特别是重复序列中的“转座子”在基因组中散在插入特性,构成了基因组的骨架——基因载体,对DNA分子的结构稳定性起了关键作用,从而可以减轻,乃至“屏蔽”恶劣的细胞环境对基因的干扰和损伤．     

食源性单核细胞增生李斯特菌四环素、红霉素耐药基因研究

研究了食源性单核细胞增生李斯特菌四环素、红霉素耐药基因的分布状况及和耐药表型的关系。采用微量肉汤稀释法对2005~2007年河北省疾病预防控制中心分离到的食源性单核细胞增生李斯特菌株进行四环素、红霉素药敏实验;应用PCR方法对实验菌株进行四环素耐药基因tet(M)、tet(S)、tet(L)、tet(K)、tet(B)、及与tet(M)基因关系密切的转座子Tn916、红霉素核糖体甲基化酶基因ermB、ermC、及与ermB基因关系密切的转座子Tn917检测,对阳性样本序列进行鉴定分析;应用血清学分型、脉冲场凝胶电泳(PFGE)、及脂肪酸聚类分析方法分析四环素耐药菌株之间的相关性,确定基因型和多态性。结果表明,91株单核细胞增生李斯特菌四环素敏感77株、耐药14株;红霉素敏感89株、耐药2株,其中包含1株菌同时交叉耐药四环素和红霉素;14株四环素耐药株中含tet(M)基因的13株,在13株tet(M)基因阳性菌中,tet(M)位于Tn916转座子上的9株;1株同时交叉耐药四环素、红霉素菌同时携带tet(S)、ermB基因;ermC基因、转座子Tn917均为阴性;四环素、红霉素敏感株中未检测到上述任何耐药基因。14株四环素耐药菌株血清型分布以1/2a型为主(n=12),部分菌株PFGE、脂肪酸分型完全一致。食源性单核细胞增生李斯特菌获得tet(M)基因是耐四环素的主要机制之一,具有水平传播耐药基因能力的接合型转座子Tn916与该菌四环素耐药播散有直接关系;ermB基因介导的核糖体靶位点改变存在食源性单核细胞增生李斯特菌红霉素耐药株中;PFGE基因型结合脂肪酸聚类分析能够用来分析菌株之间的相关性。     

RNA干扰研究前沿和应用领域

小RNA(MicroRNA，miRNA)的作用与应用研究继2001，2002连续两年被美国《Science》杂志评选为年度10大突破技术以来，2003年继续热度高涨，名列前矛。其核心技术RNA干扰(RNAi)，即用20多个核苷酸组成的短的双链RNA(siRNA)代替传统反义核酸进行转录后基因沉默，已经迅速而广泛地应用到基因功能，基因表达调控机制研究等热门领域，并为基因     

利用PiggyBac转座子系统快速控制GPI锚定蛋白的表达

GPI锚定蛋白的合成是一个发生在内质网中多步骤、多基因参与的过程。PIGK是GPI锚定蛋白转酰胺酶复合物的一个催化亚基,负责把GPI前体转移到蛋白质上。作者在人体胚胎肾细胞(HEK 293)中获得了PIGK敲除的细胞株,敲除PIGK的细胞不能表达GPI锚定蛋白。利用piggyBac(PB)转座子系统,在细胞中重新插入PIGK基因,细胞膜表面的GPI锚定蛋白恢复表达。实验成功构建了HEK293pB-PIGK细胞株并命名为G36,通过引入PB转座酶或FLP重组酶,可以控制GPI锚定蛋白的表达。本系统可以快速调控细胞表面蛋白质的表达并能够用于基础研究和工业应用。     

大规模基因组重复序列识别与分类研究进展

重复序列在基因组中普遍存在,大量实验证实其在生物进化过程中起着重要作用.目前,重复序列的发现与识别技术已经成为基因组学的研究热点,文章分类总结了有关这方面的研究进展,并对相关工具的功能特点进行了简要分析,同时对重复序列发展趋势进行了总结和展望.     

胀包软罐头中耐热芽孢杆菌检测与耐热分析

从胀包软罐头及原辅料中分离鉴定耐热芽孢杆菌，对分离菌株进行Tn1546转座子检测，并初步探讨含该转座子菌株的嗜高温生长特性。结果表明，从胀包软罐头和原辅料中共分离鉴定出20株耐热芽孢杆菌，主要为地衣芽孢杆菌（Bacillus licheniformis），在原辅料中辣豆瓣酱检出率较高，对这些菌株进行spoVA基因检测及嗜高温生长试验。结果显示，具有spoVA基因的分离菌株均能在55～60 ℃条件下生长；不具有spoVA基因的分离菌株只能在50 ℃条件下生长。结果表明，嗜高温菌株的存在对食品产品的杀菌条件提出了更高的要求，值得相关产业的关注。     

结核分枝杆菌生物膜形成相关基因的筛选与鉴定

目的:通过菌落表型变化并结合生物膜生长缺陷筛选并鉴定可能与生物膜形成相关基因。方法:利用带有Himar1转座子的MycoMarT7转座子系统建立结核分枝杆菌H37Ra随机插入突变库;筛选细菌表面结构发生变化和生物膜形成有变化的突变菌株;运用T-A克隆法并结合抗性标记挽救法获得突变菌株的随机插入基因侧翼序列从而鉴定突变基因,并运用生物信息学方法分析预测突变基因的功能。结果:通过菌落形态变化及生物膜缺陷表型筛选出39株突变株,成功鉴定其中16株突变株,涉及16个基因发生突变,其中5个与脂质代谢相关,4个与细胞壁合成相关、2个与中间代谢和呼吸作用相关、1个调节蛋白相关基因,1个毒力相关基因,1个PE/PPE家族基因,还有2个功能未知基因。结合生物膜形成缺陷分析,其中8个基因可能与H37Ra体外生物膜的形成相关。结论:成功构建库容量约为1×104结核分枝杆菌转座子随机插入突变文库,筛选获得生物膜生长受损突变株及可能与结核分枝杆菌生物膜形成相关的基因信息,为后续深入开展生物膜形成机制研究奠定基础。     

三旋理论展望

大量微观和宏观物理现象都表明基本粒子不是类点结构，但这并非是弦学说才有的特色，三旋理论利用类圈体存在３种内禀自旋的发现，会有助于对微观和宏观量子现象及场的一些难题的探索。