简并引物法克隆保加利亚乳杆菌β-N-乙酰氨基己糖苷酶基因

β-N-乙酰氨基己糖苷酶-β-Hexcase-在细菌、植物和动物中广泛存在,具有典型的外切酶活性并可以催化切除β-N-乙酰氨基己糖的非还原性氨基己糖残基,在细菌细胞分裂中具有重要作用. 选取与保加利亚乳杆菌LJJ亲缘关系近的菌种的β-N-乙酰氨基己糖苷酶蛋白序列,利用ICODEHOP和CODEHOP在线简并引物设计软件设计β-Hexcase简并引物,选取Hex1-f和Hex1-r引物对,以LJJ基因组DNA为模板经PCR扩增得到614bp产物. PCR产物连接pGEM-T质粒载体后克隆至大肠杆菌DH5α中,筛选阳性克隆提取质粒进行测序. 测序结果显示产物长度为614bp,该DNA序列经blastx比对发现与其他已知β-Hexcase基因具有相似性,表明所克隆的序列即为LJJ β-Hexcase的基因片段. β-N-乙酰氨基己糖苷酶基因的获得为进一步研究β-N-乙酰氨基己糖苷酶与保加利亚乳杆菌自溶的关系奠定了基础.     

橙色红曲菌乳清苷-5'-磷酸脱羧酶基因的克隆

根据已报道的真菌乳清苷-5-磷酸脱羧酶(pyrG)氨基酸序列,采用CODEHOP策略设计简并引物,从橙色红曲菌(Monascus aurantiacus)的基因组DNA中克隆得到pyrG基因片段.然后运用PCR法筛选橙色红曲菌Fosmid文库,获得了pyrG基因全长(GenBank登录号:GU723506).经过blastx比较发现,橙色红曲菌pyrG基因与Aspergillusflaw NRRL3357的氨基酸序列同源性最高,达到81%.该基因能够作为筛选标记应用于橙色红曲菌同源转化系统.     

优化简并引物PCR克隆Candida glycerinogenes 3-磷酸甘油脱氢酶基因片段

为了从工业生产菌株耐高渗产甘油假丝酵母(Candida glycerinogenes)克隆甘油合成的限速酶编码基因胞浆NAD -3-磷酸甘油脱氢酶基因(ctGPD),对不同酵母和其他真核生物的NAD -3-磷酸甘油脱氢酶进行比对,分析氨基酸和核苷酸的保守序列,设计了4对简并引物用于扩增C.glycerinogenes的NAD -3-磷酸甘油脱氢酶(GPD)基因片段,经过优化PCR反应条件,利用其中一对中等简并度的引物扩增出CgGPI)基因中约600 bp的保守核心片段.DNA序列及推绎的氨基酸序列进行比对分析表明,该基因片段与其他酵母的胞浆NAD -3-磷酸甘油脱氢酶基因的对应区域具有典型的保守区域,并且与安格斯毕赤酵母的GPI)基因相似性较高.     

钝裂银莲花Actin基因片段的克隆与序列分析

提取钝裂银莲花叶片中的基因组DNA,用来克隆其Actin基因序列片段,为研究其生理功能及其他基因在钝裂银莲花中的表达和调控奠定基础。根据GenBan中登录的植物肌动蛋白基因同源核苷酸保守序列设计简并引物。以钝裂银莲花叶片总DNA为模板,利用RT—PCR技术获得了3个Actin基因片段。序列分析表明,3个Actin基因片段长为780bp,含有一段内含子,第一段外显子编码128个氨基酸,具有2个Actin基因的功能位点;与其他植物同源序列进行分析表明,其核苷酸序列同源性在81%-90％之间,氨基酸序列同源性在95％-100％之间。第二段外显子编码84个氨基酸,与其他植物同源性序列进行分析表明其氨基酸序列同源性在94％-99％之间。本研究中得到的3个基因序列是Actin基因的同源片段,分别命名为AOACTI,AOACT2,AOACT3。     

双孢蘑菇耐热相关基因028-1的克隆与序列分析

根据双孢蘑菇耐热相关基因片段028-1400的cDNA序列设计并合成引物，应用cDNA末端快速扩增（RACE）方法获得该基因的5′端cDNA片段028-11200。以上述两个片段为模板，经PCR扩增获得该基因的全长cDNA序列，并对其进行了克隆、鉴定、测序与分析。该序列全长1．37Kb，在GenBank中未发现明显的同源序列。该基因序列在GenBank上的登录号为DQ235473。     

钝齿棒杆菌产精氨酸代谢途径中argB基因的扩增及其序列分析

根据GenBank报道的谷氨酸棒杆菌ATCC13032序列,设计并合成一对引物,获得了全长argB基因片段.将其克隆到pGEM T Easy载体中,经测序鉴定后,以其为DIG标记探针,通过SouthernBlot分析钝齿棒杆菌A.S1.542与谷氨酸棒杆菌ATCC13032,argB基因核苷酸同源性高达99%,氨基酸序列95%相同.     

植物乳杆菌P8亚油酸异构酶基因及其上游非编码区的克隆与分析

依据GenBank中已公布的亚油酸异构酶基因,设计一对特异性引物,PCR扩增该基因后,克隆到T载体上并转化到Trans1-T1感受态细胞中。经菌落PCR鉴定和序列分析表明,亚油酸异构酶基因大小为1720bp。该基因与植物乳杆菌AS1.555(DQ227322)的同源性达到99%,与泡菜植物乳杆菌(DQ010331)的同源性达到89%。该基因序列在GenBank上注册,编号为HM569265,对其进行生物信息学分析发现,基因中含有一段低复杂性区域。分析乳酸杆菌(CP001617)基因组全序列,设计了亚油酸异构酶基因上游非编码区805bp片段的特异性引物,PCR扩增该片段后将其克隆到T载体上并转化到Trans1-T1感受态细胞中。经菌落PCR鉴定后,进行序列分析和生物信息学的初步分析,预测出该片段中有12个基序,以及6个转录调控元件。     

蔬菜产亚硝酸盐有害微生物快速检测

现代研究表明,蔬菜中的亚硝酸盐是比农药危害更大的一种成分。蔬菜表面有害微生物通过产硝酸还原酶将硝酸盐还原成亚硝酸盐。随着基因组测序的快速发展,几乎所有微生物的基因组已经完全测序,使用保守区法,基于现有硝酸还原酶基因序列的比对而找到保守区,通过保守区设计简并引物。通过对硝酸还原酶基因nap A和nar G序列的比对,设计出两套简并引物,利用简并引物从基因组中扩增得到硝酸还原酶基因的片段。建立了一个快速、有效的不需要微生物培养的分子生物学方法用于分析检测蔬菜表面主要有害微生物的硝酸还原酶基因。     

多序列比对在克隆表达一株未知芽孢杆菌角蛋白酶基因中的应用

为克隆表达一株未知芽孢杆菌的角蛋白酶基因,本文对芽孢杆菌属来源的13个角蛋白酶基因进行了分类比对,并设计简并引物,成功筛选出一株未知芽孢杆菌的角蛋白酶基因,在大肠杆菌中克隆表达,最后通过SDS-PAGE (sodium dodecyl sulfate-polyacrylamide gel electrophoresis)分析和酶活测定验证表达成功,同时还确立重组大肠杆菌BL21(pET-28a-Ker)的最佳诱导温度为20℃,经过0.5 mmol/L IPTG (isopropylthio-galactoside)诱导16 h后,粗酶液中的角蛋白酶酶活达到389.7 U/mL。本文证明了通过多序列比对而设计的角蛋白酶简并引物的有效性,且该方法能够简化角蛋白酶的研究和开发。     

β-1,3-1,4-葡聚糖酶基因的克隆与序列分析

依据GenBank中收录的解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)β-1,3-1,4葡-聚糖酶基因序列,设计特异性引物,以提取的解淀粉芽孢杆菌基因组DNA为模板,利用聚合酶链式反应(PCR)扩增获得758 bp的β-1,3-1,4-葡聚糖酶基因(bgl),将此目的基因克隆至pTG19-T Easy载体中,经PCR、限制性内切酶鉴定和克隆片段的序列测定、比较,结果表明该克隆片段扩增准确、可靠。序列比较发现,此片段与解淀粉芽孢杆菌(B.amyloliquefacines,M15674)、枯草芽孢杆菌(B.subtilis,D00518)和地衣芽孢杆菌(B.licheniformis,AY365256)分别有99%、95%和94%的同源性。     

油菜野芥细胞质雄性不育恢复基因候选片段的克隆

根据植物细胞质雄性不育恢复基因编码的PPR（pentatricopeptide repeat）蛋白的特点,结合拟南芥PPR基因簇相似序列,扩增油菜野芥细胞质雄性不育（Nsa CMS）基因组DNA,筛选出一对简并引物,在Nsa不育系育性恢复后的可育材料和野芥亲本中可以同时扩增出符合预期的片段。片段长度为309bp,与萝卜CMS恢复基因核苷酸序列的一致性为69%,与拟南芥1号染色体臂上PPR基因簇核苷酸序列的一致性大于70%,与含波里马（Pol）CMS恢复基因的白菜型油菜相关序列一致性达85%。该片段编码的氨基酸序列含有两个相邻排列的PPR基序,可作为Nsa CMS育性恢复基因的候选片段。     

红曲菌Mn-SOD基因克隆、表达及序列分析

为得到产Mn-SOD工程菌及表达产物,通过设计出红曲菌H4000 Mn-SOD简并引物得到目的基因片段,再设计全长引物利用PCR技术扩增红曲霉Mn-SOD基因的全长序列。经EcoR Ⅰ和Hind Ⅲ酶切后连接至相同酶切的表达载体pET28a,并转化至E.coli BL21进行诱导表达。克隆得到的基因预测编码152个氨基酸,预测相对分子量为17 kDa。同时,将克隆得到的Mn-SOD基因与NCBI数据库进行比对,发现该序列与橙色红曲霉超氧化物歧化酶(SOD)基因相似度达到99%,与炭疽菌、米曲霉、黄曲霉的Mn-SOD基因也有较高的相似度。通过SDS-PAGE检测蛋白表达情况,目标蛋白相对分子质量约为19 kDa,与预测分子量基本相符。该表达蛋白在pH2.0保温处理1 h,仍具有较高的Mn-SOD酶活。     

鼠李糖乳杆菌JAAS8胞外多糖生物合成基因的克隆和序列分析

根据已报道乳杆菌胞外多糖生物合成基因的同源性,利用其保守区设计引物,扩增出鼠李糖乳杆菌JAAS8RmlA基因部分序列,并通过染色体步移法扩增出Rml(ACB)的序列。获得了鼠李糖乳杆菌JAAS8胞外多糖生物合成基因4.1 kb序列片段,编码4个可读框。利用BLAST和ClustalX程序对获得序列进行生物信息学分析,预测其结构和功能。结果表明:该序列与已知鼠李糖乳杆菌胞外多糖生物合成基因具有高度同源性,RmlA、RmlC和RmlB基因与dTDP-L-鼠李糖前体的生物合成密切相关。     

应用简并PCR方法检测转cry1A基因作物

根据不同转基因作物中cry1A基因的保守区序列,建立简并聚合酶链式反应（polymerase chain reaction,PCR）对转cry1A基因作物检测方法。cry1A基因（包括cry1Ab、cry1Ac、cry1Ab/Ac、cry1A.105、mcry1Ac）是抗虫转基因作物中使用频次最高的目的基因,常用作转基因成分筛选检测的靶标。应用Vector NTI Advance 11.5软件将已报道的20余种cry1A基因PCR检测方法中的引物与11 个cry1A基因序列进行比对,结果显示,这些方法的引物序列不能同时与所有cry1A基因序列完全配对,每对引物的错配碱基数均大于3 个,且许多错配发生在引物的3’端,表明这些cry1A基因检测方法理论上仅适用于部分特定的靶标基因。在对MON810、Bt11、Bt176等11 种转基因作物中cry1A基因核苷酸序列进行比对分析基础上,以其5’端的保守核苷酸序列为模板,筛选到1 对简并引物,建立了cry1A基因的简并PCR方法。应用该方法能特异性地检测11种转基因作物中的cry1A基因,检测灵敏度可稳定达到0.1%。该方法为转基因作物中cry1A基因的高效筛选检测提供了一种新的技术手段。     

金褐链霉菌SYAU0709中AURJ3M基因的克隆和序列分析

以金褐链霉菌SYAU0709的DNA为模板,根据GenBank中公布的PimM的序列设计引物,通过PCR扩增方法从金褐链霉菌中扩增出约579bp的目的片段。将PCR产物克隆至PMD19-T Vector中,通过PCR扩增及测序分析发现,金褐链霉菌SYAU0709来源的AURJ3M基因和纳塔尔链霉菌PimM基因的序列具有95%的相似性。通过摇瓶发酵显示AURJ3M基因能促进金褐霉素的生物合成。     

Cloning, targeted disruption and heterologous expression of the Kluyveromyces marxianus endopolygalacturonase gene (EPG1)

The yeast Kluyveromyces marxianus strain BKM Y-719 produces an efficient pectin-degrading endopolygalacturonase (EPG) that cleaves the internal alpha-1,4-D-glycosidic linkages to yield oligomers of varying sizes. The EPG1 gene encoding this industrially important EPG was cloned by using the polymerase chain reaction (PCR) technique and degenerate primers to generate a 135 bp DNA fragment with which a genomic library was screened. The cloned fragment contained an open reading frame (ORF) of 1083 bp, encoding a 361 amino acid polypeptide. The predicted amino acid (aa) sequence of EPG showed similarity with polygalacturonases (PGs) of fungi. Analysis of the aa sequence indicated that the first 25 aa constitute a signal sequence and a motif (C218XGGHGXSIGSVG230) that is usually associated with a PG active site. Pulsed-field gel electrophoresis resolved chromosomal bands for K. marxianus BKM Y-719 and using chromoblotting it seems that EPG1 is present as only a single copy in the genome.     

The use of tri5 gene sequences for PCR detection and taxonomy of trichothecene-producing species in the Fusarium section Sporotrichiella

Purified DNA from isolates of Fusarium poae, Fusarium sporotrichioides, Fusarium kyushuense and Fusarium langsethiae was used as a template to amplify a 658-bp fragment from the trichodiene synthase (tri5) gene of these fungi with the gene-specific PCR primer pair Tox5-1/Tox5-2. Fragments obtained were isolated and sequenced. DNA sequence alignments revealed high similarity between the sequences derived from F. sporotrichioides and F. langsethiae (98.7%) and less similarity between the latter species and F. poae (90.9%). Phylogenetic analysis of the aligned sequences using the tri5 sequence of Fusarium pseudograminearum as an outgroup revealed clear separation between one group consisting of F. poae and F. kyushuense and another consisting of F. sporotrichioides and F. langsethiae. The two latter species could not be distinguished phylogenetically on the basis of their tri5 sequences. Taxon-specific reverse primers were designed from the aligned sequences and combined with the tri5 gene-specific forward primer Tox5-1. The new reverse primers enabled specific amplification of a fragment of approximately 400 bp from DNA isolated from F. sporotrichioides, F. poae, F. langsethiae and F. kyushuense, respectively. All primers were tested for cross-reactivity with DNA from 26 fungal species potentially capable of producing trichothecenes. Only the primer designed for F. langsethiae cross-reacted with F. sporotrichioides. PCR assays were applied in analysis of artificially and naturally infected samples of barley and oats. On artificially infected barley, species were selectively detected by the corresponding primers. In naturally infected oats, F. langsethiae was identified by the combination of two PCR assays designed for detection of F. sporotrichioides and F. langsethiae, respectively.     

脂肪酸Bacillus pumilus羟基化调控基因fadD-like的克隆与序列分析

利用短小芽孢杆菌(Bacillus pumilus)的ω-1-羟基脂肪酸高产突变菌株M-F641、M-F81、M-F8272及B.pumilus20075的总DNA为模板,通过Primer Premier5.0软件设计引物,对决定长链脂肪酸无效降解途径中的关键酶基因fadD-like基因进行克隆,得到4条长约1 720 bp的fadD-like基因全序列;利用MEGA3.1、DNAStar等软件进行序列分析结合脂酰辅酶A合成酶系统进化分析,结果表明其与fadD基因具有较高的相似性,克隆得到的核苷酸为编码脂酰辅酶A合成酶的fadD基因序列;研究结果为长链脂肪酸高效转化生产ω-1-羟基脂肪酸提供基础。     

苦荞芦丁水解酶序列鉴定及在昆虫系统中的表达

为获得苦荞麦中芦丁水解酶基因（Fagopyrum tartaricum rutin-hydrolyzing enzyme gene,FtRHE）,以云荞1号苦荞种子为材料,制备获得天然芦丁水解酶（rutin-hydrolyzing enzyme,RHE）,通过基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱鉴定天然RHE序列信息,结合转录组数据,筛选苦荞RHE基因FtRHE。结果显示,纯化的天然RHE,分子质量约为62?kDa,肽质量指纹图谱证明其为一种β-葡萄糖苷酶,质荷比为914.428?6的肽段FSISWSR为其特征肽段。在苦荞种子转录组数据中筛选获得FtRHE基因序列基础上,通过反转录聚合酶链式反应获得了苦荞FtRHE基因。FtRHE开放阅读框由1?539?个碱基组成,编码512 个氨基酸,1～29位氨基酸为其信号肽。多重序列比对发现RHE与不同物种来源的β-葡萄糖苷酶氨基酸保守性不高,同源性普遍集中在54%～62%之间。构建Bacmid-FtRHE杆粒,转染昆虫细胞Sf9后,成功表达了具有较高活性的重组RHE。结果表明,获得的FtRHE即为苦荞中RHE基因。该研究为高含量芦丁及无苦涩味荞麦育种以及由芦丁生物转化生产槲皮素等的应用提供了理论支持。     

链霉菌MY0504纤溶酶YG4基因的克隆及生物信息学分析

本研究获得了海洋链霉菌MY0504纤溶酶YG4基因,并对其进行生物信息学分析。利用依据同源序列设计的兼并引物,对提取的链霉菌MY0504的基因组DNA进行PCR扩增,将得到的DNA片段连接到pMD18-T载体后转化感受态Trans10细胞,然后对阳性克隆进行测序,并对序列进行生物信息学分析。最终克隆了1083bp的海洋链霉菌MY0504纤溶酶YG4基因。将获得的YG4基因输入Gen Bank网站,进行检索比对,结果显示与丝氨酸蛋白酶基因碱基序列同源性100%。对16s rDNA序列分析结果表明,该菌株与达格斯地链霉菌、氢化链霉菌、嫩白黄链霉菌、浅紫链霉菌的亲缘关系较近;通过对YG4基因编码蛋白的一级结构、二级结构、亚细胞定位和三级结构的预测和分析,结果表明:该基因编码360个氨基酸,其编码产物为稳定的亲水蛋白;二级结构以α螺旋和β折叠为主,无信号肽和跨膜结构域,有40个磷酸化位点;高级结构以无规则卷曲为主。本研究结果为研究海洋链霉菌MY0504纤溶酶YG4基因的表达机制及目的蛋白表达水平的提高提供了重要信息。