鼠伤寒沙门菌spvBC基因编辑株的构建

利用λRed重组系统和pBAD原核表达载体构建鼠伤寒沙门菌spvBC质粒毒力基因修饰菌株,为深入探究沙门菌毒力基因spv的功能和致病机制及宿主抗感染免疫提供工具菌。以pKD4为模板,PCR扩增含spvBC同源臂的卡那霉素抗性基因以构建同源打靶片段,再将其电转入含有质粒pKD46的鼠伤寒沙门菌中进行同源重组,随后将质粒pCP20电转导入阳性转化子,消除卡那霉素抗性基因,PCR鉴定敲除株的构建。PCR扩增含酶切位点的spvBC基因片段,扩增产物与原核表达载体pBAD/gⅢ分别双酶切后连接构建pBAD-spvBC重组质粒,PCR筛选阳性菌落并测序鉴定。将构建成功的pBAD-spvBC重组质粒电转导入spvBC敲除株中,Western blot测定不同浓度L-阿拉伯糖诱导SpvB和SpvC蛋白表达情况。PCR结果表明鼠伤寒沙门菌spvBC基因敲除成功;PCR及测序结果表明pBAD-spvBC重组质粒构建成功,Western blot结果表明13 mmol/L L-阿拉伯糖可诱导SpvB和SpvC蛋白正常表达。λRed重组系统可用于沙门菌质粒上大片段基因的敲除,pBAD原核表达载体可用于沙门菌质粒上大片段基因的回补,丰富了细菌质粒的基因修饰和编辑策略。     

炭疽芽胞杆菌mntA基因缺失突变株的构建及鉴定

目的:通过同源重组的方法敲除炭疽芽胞杆菌减毒AP422株的mntA基因,使菌株进一步减毒,用于构建新的疫苗候选株。方法:利用PCR方法扩增mntA基因上下游同源臂后与温敏质粒连接,构建打靶载体,并转化炭疽芽胞杆菌减毒AP422株;利用抗生素和温度2种选择压力实现同源重组,敲除目标基因mntA,然后利用Cre-LoxP系统去除抗性筛选标记,得到无抗性标记的缺失突变株,并利用PCR和Western印迹等方法对重组菌进行系统鉴定,最后分析突变株的生物学性状。结果:敲除了AP422株的mntA基因,获得了无抗性标记的缺失突变株,突变株的生存竞争能力比原始菌株明显减弱。结论:突变株获得了进一步减毒,可用于构建新的疫苗候选株。     

新生隐球菌转录共激活因子MBF1基因的鉴定与敲除

目的构建新生隐球菌转录共激活因子MBF1基因缺陷菌株。方法采用套叠PCR方法 ,构建含有抗性基因NEO以及靶基因上下游同源DNA片段的基因敲除框,通过基因枪将重组片段转化入新生隐球菌,应用PCR筛选和DNA序列测序方法对基因突变株进行鉴定与验证。结果成功构建了新生隐球菌基因突变株mbf1裣。结论通过基因突变株mbf1裣的构建,为深入研究新生隐球菌转录辅助因子Mbf1的功能机制奠定基础。     

拟南芥K+转运蛋白AtKup1基因的DNA改组

采用同源重组法制备钾离子转运蛋白基因TRKI和TRK2缺失的酿酒酵母钾营养缺陷型。通过RNA反转录PCR方法从拟南芥幼根扩增获得片段长度为2 139bp的AtKup1基因,以此片段为膜板,采用DNA重排技术,经DNase I降解,Primerless PCR和Primer PCR建立AtKup1基因突变库。将突变库和未经DNA重排处理的AtKup1基因分别构建酵母穿梭载体,并导入K 转运蛋白基因TRK1和TRK2缺失的酿酒酵母中,分别在低钾(5．0mmoL／L KC1)不合色氨酸的培养基上筛选转化子,从突变基因库酵母转化子中获得2株长势明显优于AtKup1基因转化子的突变基因转化菌株,菌株质粒上的突变AtKup1基因核苷酸测序结果表明突变基因AtKup1发生了2个碱基的置换,造成了2个氨基酸的改变。转化烟草烟叶化学成分分析证实突变基因的吸钾活性显著提高。     

黑曲霉pepB基因缺失菌株的构建及其功能分析

以黑曲霉(Aspergillus niger)GICC2773基因组DNA为模板,用PCR方法分别扩增pepB基因中的上游约1．4kb和下游约1．3kb两段DNA序列,将此两段序列按同一方向分别插入质粒pMW1中潮霉素抗性基因(hph)表达单元的5′和3′端,构建成重组质粒pMW1-pepB,用于通过同源重组靶向破坏基因组中的pepB基因。同源重组则采用原生质体-PEG方法,将酶切pMW1-pepB得到的线性片段转化A．niger GICC2773菌株,通过潮霉素选择平板得到62个Hgy抗性转化子,然后采用PCR方法从这些抗性转化子中筛选到1个由于同源重组产生的pepB基因缺失突变菌株pepB29。功能分析显示该突变株的酸性蛋白酶活性有明显下降,外源蛋白漆酶的分泌表达有所提高。     

拟南芥K+转运蛋白AtKup1基因的DNA改组

采用同源重组法制备钾离子转运蛋白TRK1和TRK2缺失的酿酒酵母钾营养缺陷型,通过RNA 反转录PCR方法从拟南芥幼根扩增获得片段长度为2139bp 的Atkup1基因,以此片段为模板,采用DNA 改组技术,经Dnase I降解,Primerless PCR , PrimerPCR,建立Atkup1 基因突变库。将突变库和未经DNA 重排处理的Atkup1基因分别构建酵母穿梭载体导入K+转运蛋白基因TRK1和TRK2缺失的酿酒酵母中,分别在低钾(5.0mM KCl)不含色氨酸的培养基上筛选转化子, 突变基因库酵母转化子中获得2株长势明显好于Atkup1 基因转化子的突变基因转化菌株,菌株质粒上的突变Atkup1基因核苷酸测序结果发现突变基因Atkup1发生2个碱基的置换,造成2个氨基酸的改变,转化烟草烟叶化学成分分析证实突变基因的吸钾活性显著提高。     

大肠杆菌menA敲除对CoQ积累的影响研究北大核心CSCD

通过同源重组敲除大肠杆菌的men A基因,增加菌体Co Q合成量,用于构建Co Q高产菌株。以p KD4质粒为模板,PCR扩增kanr片段;在p KD46的辅助下,kanr片段转化大肠杆菌,利用抗生素筛选和PCR验证重组子;以紫外诱变菌为对照,发酵men A基因敲除菌株,分析Co Q种类和产量变化。成功获得men A基因敲除菌株,Co Q种类不变,产量增加约为38%。首次敲除men A基因,改良株Co Q产量得到提高,达到预期目标。     

利用λRed重组系统敲除鼠伤寒沙门氏菌sopB基因

利用λRed重组系统敲除鼠伤寒沙门氏菌LT2的(Salmonella enterica serovar typhimurium LT2,S.typhimurium LT2)sopB基因。以pKD4质粒为模板,扩增得到中间带有卡那霉素抗性基因且两端各带有59 bp分别与sopB基因上下游序列同源的同源打靶片段,将其转化至表达Red重组酶的S.typhimurium LT2感受态细胞中;在抗生素压力和λRed重组系统帮助下,同源片段和菌体sopB基因发生同源重组,通过卡那霉素筛选得到带有抗性标记的阳性重组菌;转入重组酶表达质粒pCP20以除去抗性标记,得到保留单一FRT位点的突变菌株;利用PCR技术鉴定重组菌,并通过检测沙门氏菌效应蛋白SopB的分泌以及沙门氏菌感染HeLa细胞后pAKT的激活反应来鉴定sopB基因是否被敲除。构建的ΔsopB突变菌株失去了分泌SopB蛋白的能力,且不能够像野生型菌株那样在感染HeLa细胞的过程中激活pAkt。本研究获得了S.typhimurium LT2的sopB基因缺失突变株,为沙门氏菌感染宿主过程中SopB的功能研究提供工具,同时也为进一步探索其他类型细菌的基因敲除提供了线索。     

大肠杆菌menA敲除对CoQ积累的影响研究

通过同源重组敲除大肠杆菌的men A基因,增加菌体Co Q合成量,用于构建Co Q高产菌株。以p KD4质粒为模板,PCR扩增kanr片段;在p KD46的辅助下,kanr片段转化大肠杆菌,利用抗生素筛选和PCR验证重组子;以紫外诱变菌为对照,发酵men A基因敲除菌株,分析Co Q种类和产量变化。成功获得men A基因敲除菌株,Co Q种类不变,产量增加约为38%。首次敲除men A基因,改良株Co Q产量得到提高,达到预期目标。     

肠出血性大肠杆菌O157∶H7前噬菌体CP-933Y缺失突变株的构建

目的:利用Red重组系统敲除肠出血性大肠杆菌O157∶H7前噬菌体片段CP-933Y,进而构建CP-933Y缺失突变株。方法:以肠出血性大肠杆菌O157∶H7菌株为模板,加入酶切位点PCR扩增前噬菌体CP-933Y上、下游各600 bp的同源臂序列;酶切后分别连接到p UC19-kan质粒的卡那霉素(包含FRT位点)抗性基因两侧,构建中间是卡那霉素抗性基因标记含有目的基因上、下游同源序列的线性片段;导入含有p KD46质粒的O157∶H7菌株中,利用Red编码的同源重组酶使该片段与目的基因上、下游发生同源重组,卡那霉素抗性基因置换菌株中CP-933Y前噬菌体片段,最后导入p CP20质粒去除卡那霉素抗性标记基因。结果:经PCR及测序验证,O157∶H7菌株中前噬菌体片段CP-933Y被敲除,敲除株与野生株具有相似的生长曲线。结论:构建了大肠杆菌O157∶H7前噬菌体CP-933Y缺失株,为进一步研究前噬菌体CP-933Y的功能奠定了基础。     

新生隐球菌COP9复合体基因CSN6的敲除与鉴定

目的构建新生隐球菌COP9复合体蛋白元件Csn6的基因同源重组敲除框,并通过基因枪转化系统敲除CSN6基因。方法应用生物信息学方法获得COP9复合体蛋白元件的基因信息,采用套叠PCR的方法,构建包含报告基因NEO和CSN6基因ORF两侧上下游同源DNA片段的同源重组框。应用基因枪将其转化入新生隐球菌感受态细胞,通过PCR和DNA测序对遗传霉素(G418)耐受的阳性克隆子进行筛选与验证。结果成功构建了新生隐球菌基因突变株csn6裣。结论 COP9复合体亚基CSN6基因突变株的构建,为今后新生隐球菌COP9复合体的分子致病机制研究奠定基础。     

炭疽芽孢杆菌A16R株eag基因缺失突变株构建

【目的】构建炭疽芽孢杆菌A16R株eag基因缺失突变株, 为研究eag基因的功能奠定了基础。【方法】本研究以我国人用炭疽杆菌活疫苗A16R株中eag基因为目的缺失基因,根据炭疽芽孢杆菌Ames株基因组序列,利用软件设计了扩增上下游同源臂以及抗性基因引物,构建了重组质粒,将该重组质粒电击转入炭疽杆菌A16R感受态细胞中,利用同源重组原理筛选到炭疽杆菌A16R株eag基因缺失突变株。在分子水平及蛋白质组学方面对基因缺失突变株进行验证。【结果】成功构建了重组质粒,经同源重组后获得eag基因缺失突变株。PCR鉴定表明目的基因已经丢失;SDS PAGE表明野生株与突变株在93 KDa处有差异蛋白条带,经质谱鉴定分析该条带为目的基因所表达的EA1蛋白;双向电泳结果显示突变株与野生株比较明显缺失3个蛋白点,经质谱分析后确定这3个点都是EA1蛋白。【结论】成功获得炭疽芽孢杆菌A16R株eag基因缺失突变株,为深入研究eag基因的功能奠定了基础,同时也为炭疽芽孢杆菌重要基因功能的研究建立了一个良好的技术平台。     

布鲁氏菌2308ery基因启动子缺失株的构建及鉴定

目的:构建布鲁氏菌2308株ery基因启动子缺失株。方法:用PCR方法从亲本株2308上扩增ery基因启动子侧翼序列,将该片段与pMD19-T连接,亚克隆为自杀载体pGEM-7zf-Δery-sacB。将自杀载体电转化布鲁氏菌感受态细胞中经同源重组后,分别用100 mg/L氨苄和7%蔗糖筛选。对获得的基因缺失株进行RT-PCR鉴定和遗传稳定性检测。结果:成功获得ery基因启动子缺失株,2308Δery基因启动子缺失株未扩增出eryA基因。并且该缺失株在10代以内未发生回复突变。结论:成功构建2308Δery基因启动子缺失株,为研究布鲁氏菌的毒力基因及其流产机制奠定基础。     

利用λRed重组系统敲除伤寒沙门氏菌rfaH基因

目的：利用λRed重组系统敲除伤寒沙门氏菌的rfaH基因。方法：以伤寒沙门氏菌（Salmonella typhi Ty2,S.ty2）基因组为模板扩增得到的同源臂,与两端带有FRT位点的卡那霉素抗性基因片段共同构建同源重组载体;以重组载体为模板扩增打靶片段,将其转化S.ty2;在抗生素压力和λRed重组系统帮助下,打靶片段和菌体基因组发生同源重组,通过卡那抗性筛选得到带有抗性标记的重组菌;转入重组酶表达质粒pCP20以去除抗性标记,得到保留单一FRT位点的突变菌株;通过PCR鉴定重组菌,并经透射电子显微镜分析表型。结果：在S.ty2中敲除了rfaH基因,经PCR扩增和序列测定正确;初步的表型分析表明突变体的鞭毛合成显著减少。结论：获得了S.ty2突变株,为将沙门氏菌进一步减毒成为疫苗表达载体奠定了基础。     

Degenerate PCR primers for the amplification of fragments from genes encoding response regulators from a range of pathogenic bacteria

Many bacterial responses to environmental stimuli are mediated by response regulators which coordinately regulate genes involved in particular adaptive responses. Degenerate oligonucleotide primers were used to amplify by the polymerase chain reaction (PCR), fragments from genes encoding eleven novel response regulators. Sequence and phylogenetic analysis revealed that phoB, phoP and creB gene fragments had been amplified from Yersinia enterocolitica and Yersinia pseudotuberculosis, and that a creB sequence had been amplified from Campylobacter jejuni. Four amplified fragments from C. jejuni, Listeria monocytogenes, Mycobacterium tuberculosis and Escherichia coli clearly came from response regulator genes, but were not closely related to any of the known genes. Mutagenesis of the newly identified genes should allow us to determine their function and the genes under their control.     

金黄色葡萄球菌hmp基因缺失突变株的构建及抗一氧化氮能力分析

摘要：【目的】:构建金黄色葡萄球菌RN6390黄素血红蛋白(flavohaemoglobin, HMP)基因缺失突变株,研究其抗一氧化氮(Nitric Oxide, NO) 能力及其在细菌生物被膜形成中的作用。【方法】：根据同源重组技术的原理,利用PCR扩增RN6390的hmp基因上下游同源臂,经过抗生素和温度交替培养筛选hmp基因缺失突变株,利用基因组PCR、定量PCR对突变菌株进行鉴定。以硝普钠（SNP）为NO供体,检测了hmp基因缺失菌株的抗NO能力,并初步研究了hmp基因在生物被膜形成中的作用。【结果】：成功构建了RN6390的hmp基因缺失突变株,外源NO能够诱导菌株hmp基因的表达,hmp基因缺失菌株抗NO能力明显下降,但其生物被膜形成能力有明显提高。【结论】：获得了RN6390的hmp基因缺失突变株,该突变株的获得为进一步研究hmp基因的生物功能,以及细菌内源性NO的作用奠定了良好的技术平台。     

电转化法构建变形链球菌UA159 comD缺陷菌株

目的构建变形链球菌UAl59密度感应相关的comD基因缺陷菌株,为进一步研究该基因功能做准备。方法根据同源重组原理,利用变形链球菌UAl59comD基因同源重组DNA片段,采用电击转化方法获取转化菌落,通过形态学观察、生化特性检测、PCR及测序、RT-PCR对缺陷菌进行鉴定。结果在含有红霉素（10μg/mL）的琼脂平板上出现转化菌落,鉴定结果均显示转化菌为comD缺陷菌。结论成功构建了变形链球菌UA159comD基因缺陷菌株。     

致病菌烟曲霉新基因Afu4g13170生孢致毒相关性初步研究

【目的】对烟曲霉Afu4g13170基因功能进行初步研究。【方法】利用Double-jointPCR方法和一步基因敲除技术,构建Afu4g13170基因缺失突变株。【结果】序列比对表明烟曲霉Afu4g13170蛋白与构巢曲霉Ani04163蛋白和新型隐球菌Gib2蛋白的氨基酸序列相似性为88.6%;表型分析表明基因破坏使突变株生长迟缓、梗基伸长、孢子分化能力下降,产孢推迟、产孢量减少,色素产生量降低;色谱分析显示基因缺失突变株的产毒能力下降。【结论】烟曲霉Afu4g13170基因可以作为控制曲霉致毒的一个靶位点。     

Molecular cloning and characterization of the AVR-Pia locus from a Japanese field isolate of Magnaporthe oryzae

In order to clone and analyse the avirulence gene AVR-Pia from Japanese field isolates of Magnaporthe oryzae , a mutant of the M. oryzae strain Ina168 was isolated. This mutant, which was named Ina168m95-1, gained virulence towards the rice cultivar Aichi-asahi, which contains the resistance gene Pia. A DNA fragment (named PM01) that was deleted in the mutant and that co-segregated with avirulence towards Aichi-asahi was isolated. Three cosmid clones that included the regions that flanked PM01 were isolated from a genomic DNA library. One of these clones (46F3) complemented the mutant phenotype, which indicated clearly that this clone contained the avirulence gene AVR-Pia . Clone 46F3 contained insertions of transposable elements. The 46F3 insert was divided into fragments I–VI, and these were cloned individually into a hygromycin-resistant vector for the transformation of the mutant Ina168m95-1. An inoculation assay of the transformants revealed that fragment V (3.5 kb) contained AVR-Pia . By deletion analysis of fragment V, AVR-Pia was localized to an 1199-bp DNA fragment, which included a 255-bp open reading frame with weak homology to a bacterial cytochrome- c -like protein. Restriction fragment length polymorphism analysis of this region revealed that this DNA sequence co-segregated with the AVR-Pia locus in a genetic map that was constructed using Chinese isolates.