灵芝漆酶转化除草剂2,4-D丁酯的初步研究

来自灵芝ST（Ganoderma sp.ST）的漆酶在无氧化还原介质存在时能够直接转化苯氧羧酸类除草剂2,4-D丁酯。对酶转化2,4-D丁酯的条件进行了优化,包括pH值、给酶量和反应温度。灵芝ST漆酶在pH值4.0～8.0和15～30℃的范围内均能够有效转化2,4-D丁酯（初始浓度0.5mg/L）,在最适的pH值7.0、给酶量25U/L和温度30℃条件下,转化率随着酶作用时间的延长而提高,在24h左右达到最高（〉99.5%）。酶活力在作用时间内稳定,并且用自来水代替缓冲液获得的转化率相当。     

Trametes sp.AH28-2漆酶A的诱导合成及其基因5'-端调控区的克隆与分析

Trametes sp．AH28—2漆酶同工酶的合成需要铜离子的存在,较高浓度的Cu^2 有利于漆酶合成。在以葡萄糖为碳源补加0．5mmol／L Cu^2 的培养基中生长时,发酵液漆酶活性为44．3u／L,同时补加4．0mmol／L邻甲苯胺时,漆酶酶活提高到71．0u／L;而在补加Cu^2 和邻甲苯胺的纤维二糖培养基中,酶活上升至2584u／L,为葡萄糖培养基的36．4倍。邻甲苯胺和铜离子诱导产生的漆酶同工酶组分,均为漆酶A(LacA)。竞争性RT—PCR分析表明,漆酶A基因(lacA)转录本的累积伴随有发酵液漆酶活性的增加,邻甲苯胺对lacA的调控发生在转录水平。lacA结构基因长2110bp,含有10个内含子;lacA的cDNA序列为1560bp,编码520aa的漆酶蛋白,其氨基酸序列与其它真菌漆酶具有较高的相似性。采用改进的反向PCR技术,扩增得到的lacA 5’-端调控区长1881bp,分析表明,该区域上分布有1个TATA框、7个CAAT框和多个潜在的顺式作用元件序列位点,包括5个MRE元件、9个CreA结合位点、4个XRE元件、2个STRE元件和7个氮因子调控位点等。这些序列位点的存在部分地对应了菌株摇瓶发酵奈件下lacA的表达规律。     

栓菌420漆酶C基因的克隆、高效表达及重组酶的染料脱色潜能

根据漆酶铜结合保守区氨基酸序列设计简并引物,从新型漆酶合成菌株栓菌420(Trametes sp.420)基因组DNA扩增得到一新的漆酶同工酶基因(lacC)片段,应用长距离反向PCR技术获得其两端侧翼序列。克隆得到的lacC序列长3640bp,包括长2263bp的开放读码框及5′和3′-非编码区。lacC cDNA序列长1560bp,编码一519aa的多肽。推导的LacC蛋白序列内部存在有10个潜在的N-糖基化位点和4个铜原子结合区。将不含自身信号序列的lacC cDNA以pPIC9载体为媒介克隆到表达载体pPIC9K上,转化毕赤酵母(Pichiapastoris)GS115细胞。重组菌在含有0.3mmol/LCuSO4和0.8%丙氨酸的BMM培养基中20℃培养9d,重组漆酶(rLacC)产量达到1.62×104U/L。用发酵粗酶液对终浓度50mg/L的染料进行脱色实验,结果表明,6U/L的rLacC对测试的三甲基类和偶氮类染料具有良好的脱色作用,小分子介体ABTS和HBT能够提高rLacC对染料的脱色效率和脱色速度。     

基于ITS序列的栓菌属部分种的分子分类初步研究

栓菌属 Trametes 的一些近缘种宏观和微观形态学非常相近,传统分类学方法难于对其进行准确分类定位。测定了 34 个分类单元的 ITS(包括 5.8SrDNA)序列,并对得到的 43 个分类单元的 ITS 序列进行系统发生分析,构建了聚类分析树状图。该树状图显示,栓菌属类群与其他属类群明显分开,Trametes versicolor 聚类到一个高支持率的独立分支。形态学上定名为 T. hirsuta 和 T. pubescens 物种聚类到同一高支持率的独立分支,试验分析表明这两个种应视为同一物种。     

一株新的木素过氧化物酶产生菌的分离和鉴定

目的：木素过氧化物酶在工业和环保方面具有潜在应用价值。从腐木上分离得到一株新的木素过氧化物酶合成菌,该菌株具有香栓菌（Trametes suaveolens）的形态特征,需要对其进一步确认。方法：用rDNAITS序列的分子分类方法对该菌株进行鉴定。结果：PCR得到的ITS片段长621bp,其序列与一株香栓菌具有最高的相似性（97．6％）,并明显不与栓菌其他种聚类。结论：该分离种为一株新的香栓菌,命名为T．suaveolens1523。     

栓菌漆酶在毕赤酵母中高效表达及重组酶的性质

栓菌420(Trametes sp.420)漆酶基因lacD以两种方式在巴斯德毕赤酵母(Pichia pastoris)进行异源表达,产生两种重组漆酶:rLacDx(具有天然N-末端)和rLacDe(N-末端带有8个额外的氨基酸残基)。摇瓶发酵18d,rLacDx和rLacDe的产量分别为1.21×105u/L、7.38×104u/L[以2,2′-连氮-3-乙苯-二噻唑-6磺酸(ABTS)为底物]。在高密度发酵条件下,rLacDx的产量增加到2.39×105u/L,同时其生产周期降至7.5d。两种重组酶对愈创木酚底物的氧化特性相似,且在50℃和pH3~10的范围内均稳定。然而,rLacDx对底物ABTS的比活力(1761u/mg)高于rLacDe(1122u/mg),其表观Km值(427μmol/L)低于rLacDe(604μmol/L)。     

栓菌420漆酶同工酶B基因克隆及异源表达

根据铜结合区的保守氨基酸序列设计简并引物,扩增栓菌420(Trametessp.420)基因组,结合长距离反向PCR(LD-IPCR)技术,克隆得到新型漆酶同工酶B基因(lacB),包括结构基因(2255bp)及5′-和3′-非编码序列。lacB含12个内含子,其cDNA序列长1560bp,编码495aa成熟多肽和24aa信号肽。lacB与其它不同来源的真菌漆酶基因具有较高的同源性,而与植物、细菌、昆虫的漆酶基因同源性低于25%。将不含信号序列的lacBcDNA通过质粒pPIC9克隆到表达载体pPIC9K上,电击转化毕赤酵母GS115细胞,经BMM-ABTS平板筛选得到漆酶分泌阳性转化子。     

Trametes sp. AH28-2漆酶A的诱导合成及其基因5′-端调控区的克隆与分析

Trametes sp. AH28-2漆酶同工酶的合成需要铜离子的存在,较高浓度的Cu²⁺有利于漆酶合成。在以葡萄糖为碳源补加0.5mmol/L Cu²⁺的培养基中生长时,发酵液漆酶活性为44.3u/L,同时补加4.0mmol/L邻甲苯胺时,漆酶酶活提高到71.0u/L;而在补加Cu²⁺和邻甲苯胺的纤维二糖培养基中,酶活上升至2584u/L,为葡萄糖培养基的36.4倍。邻甲苯胺和铜离子诱导产生的漆酶同工酶组分,均为漆酶A（LacA）。竞争性RT-PCR分析表明,漆酶A基因（lacA） 转录本的累积伴随有发酵液漆酶活性的增加,邻甲苯胺对lacA的调控发生在转录水平。lacA 结构基因长2110bp,含有10个内含子;lacA的Cdna序列为1560bp,编码520aa的漆酶蛋白,其氨基酸序列与其它真菌漆酶具有较高的相似性。采用改进的反向PCR技术,扩增得到的lacA5′-端调控区长1881bp,分析表明,该区域上分布有1个TATA框、7个CAAT框和多个潜在的顺式作用元件序列位点,包括5个MRE元件、9个CreA结合位点、4个XRE元件、2个STRE元件和7个氮因子调控位点等。这些序列位点的存在部分地对应了菌株摇瓶发酵条件下lacA的表达规律。     

美洲大蠊(Periplaneta americana)肠道微生物多样性分析

【目的】分析美洲大蠊(Periplaneta americana)肠道微生物群落的组成。【方法】以美洲大蠊肠道微生物基因组为模板,Bact-27F和Univ-1492R为引物,PCR扩增16S rRNA基因,连接pGEM-T载体,构建肠道微生物16S rRNA基因文库,并对肠道微生物的组成及多样性进行分析。【结果】美洲大蠊肠道微生物主要包括变形杆菌门(Proteobacteria,66.4%),拟杆菌门(Bacteroidetes,17.8%),厚壁菌门(Firmicutes,14.5%),梭杆菌门(Fusobacteria,0.6%),以及未分类微生物(unclassified bacteria,0.6%)。系统发育分析显示,15%的美洲大蠊肠道微生物16S rRNA基因序列与亲缘关系较近的杂食蟑螂肠道微生物的16S rRNA基因序列聚于一支;59%的美洲大蠊肠道微生物16S rRNA基因序列与不同食性动物肠道微生物的16S rRNA基因序列聚于一支。另一方面,18%的美洲大蠊肠道微生物16S rRNA基因序列与潜在的微生物致病菌一致性高于99%,说明美洲大蠊是一类潜在的致病菌携带者。【结论】美洲大蠊肠道微生物群落组成多样,宿主系统进化以及杂食性生活方式对其肠道微生物的组成有较大影响。     

茜草内生菌的分离鉴定及其抗菌活性物质研究

对中药植物茜草(Rubia cordifoliaL)的内生菌进行了分离和抗菌活性筛选,获得一株具有广谱抗菌活性的内生细菌。该细菌对常见的3种人类病原菌和4种植物病原菌具有拮抗作用。传统分类学和基于16S rRNA基因的分子分类学证据表明,该内生细菌为一株新的枯草芽孢杆菌,命名为Bacillus subtilisRC4。B.subtilisRC4在综合马铃薯培养基(pH值5.0)中于28℃振荡培养60h,产生的代谢物对白色念珠菌的抗菌活性最强。抗菌活性物质在100℃受热20min,活性维持80%以上,且在pH值2.0~11.0范围内稳定。经硅胶柱层析和高效液相色谱分离,得到主要抗菌活性化合物,质谱分析表明其分子量约为288Da。