利用转座子Tn233(CH)与Tn5作为基因载体的研究

用体外重组技术构建了转座子Tn233(CH)、Tn233△E14与Tn5的3个衍生物:(1)转座子Tn 233(CH)含有单个BgBlⅡ限制位点,将从质粒pTK 63来的含K 88抗原基因的BamHI片段连接到pBR322::Tn233(CH)的BglⅡ位点上,形成了pBR322::Tn233(K88)。(2)Tn233△E14是Tn233的缺失变种,此缺失除去了Tn233(CH)上的TnpA基因,但保留了BglⅡ位点,将同上面一样的BamHI片段克隆到pBR322::Tn233△E14的BglⅡ位点上,构建了pBR322::Tn233△E14(K88)。(3)Tn5含有1个BamHI限制位点,pTB341是1个有Tn5插入的质粒,pTB341经BamHI切割后得到3个BamHI片段,每个片段分别带有Ap~r基因;IS50L与Km~r基因;IS50R与Sm~r基因,当此3个片段经T4-DNA连接酶重新连接后,分离到了1个质粒pTS40,此质粒也由此3片段组成,但它们的排列与pTB341的不同,此重新连接的结果使Ap~r基因成为Tn5中的一部分。 遗传实验结果表明,K88抗原基因与Ap~r基因在这些转座子衍生物中能够表达,而且新构建的Tn233(K88)与Tn5(Ap)仍保留着转座的能力。当在反式位置上有TnpA基因时,Tn233△E14(K88)也能从pBR322::Tn233△E14(K88)转座到其它质粒上。     

转座子Tn233(CH)中转座基因的鉴定和定位

Tn233(CH)是从国内临床分离的耐药痢疾杆菌中找到的一个转座子,已经绘制了它的物理图,它与转座子Tn21基本相同。用限制性内切酶EcoRⅠ和BamHⅠ对带有转座子Tn233(CH)的质粒pBR322::Tn233(CH)进行不完全消化,如此产生的DNA片段经T4 DNA连接酶连接后转化到E.coli C600细胞中,获得了一些保留有转座功能或失去了转座功能的转座子缺失变种。互补试验的结果表明,保留有转座功能的Tn233(CH)缺失变种在反式位置上对失去了转座功能的Tn233(CH)缺失变种有互补作用。对这些缺失变种在DNA上缺失的区域进行限制图分析,确定了转座子Tn233(CH)中转座基因的位置。     

转座子Tn233(CH)分子量的测定

转座子Tn233(CH)带有str sul抗性基因,最早是在痢疾杆菌的抗药质粒DR233(Tc~r Cm~r Sm~r Su~r)中发现的。现在通过菌株间的配对,将插入了Tn233(CH)转座子的质粒R144drd3::Tn233(CH)转移到E·coli C600/pBR322(Ap~r、Tc~r)细胞中,组成两种质粒共存的菌株。从此菌株中提取出质粒DNA,用转化方法使它转移到E.coli C600菌株,再从所得到的转化子中用复印方法筛选出Tn233(CH)转座到pBR322质粒的转化子E.coli C600/pBR322::Tn233(CH),然后提出此质粒DNA,经限制性内切酶BamHⅠ、EcoRⅠ、PstⅠ、HindⅢ与PvuⅡ等酶切后,在琼脂糖凝胶平板与聚丙烯酰胺凝胶柱上进行电泳分析,分别以BamHⅠ与EcoRⅠ双重酶解的λDNA、HindⅢ酶解的T5DNA、HaeⅢ酶解的M13 DNA与HaeⅢ酶解的pBR322 DNA作为泳动的标记,计算出质粒酶解片段的分子量,用此方法算出各片段分子量的总和为15.93×10~6道尔顿,此即为所求的pBR322::Tn233(CH)分子量,将此值减去pBR322的分子置2.87×10~6道尔顿,得到Tn233(CH)的分子量为13.06×10~6道尔顿。电泳结果还表明在Tn233(CH)DNA分子上,BamHⅠ、EcoRⅠ、PstⅠ、HindⅢ与PvuⅡ分别有5、9、1、6、2个切点数。     

大肠杆菌的一个转座子Tn2981的特性

在复旦大学校园分离到1株带有抗药性质粒pFD13(Sm~RSu~RCm~RTc~RHg~R)的大肠杆菌B7,并在pFD13上发现1个转座子,它带有链霉素(Sm~R)、汞盐(Hg~R)、磺胺嘧啶(Su~R)抗性基因,定名为Tn2981。Tn2981可以从质粒pFD13转座到质粒R144drd3上,也能从质粒转座到大肠杆菌的染色体上。这种转座作用不依赖于宿主细胞reeA的基因产物。经电子显微镜测量质粒pBR322::Tn2981及质粒pBR322的长度,换算后得到Tn2981分子量是12.48×10~6道尔顿,并经限制性内切酶酶切说明它含有6个EeoRI切点。     

质粒R144drd3对于大肠杆菌DNA复制发动突变型dnaP18的非整合抑制

通过接合转移,把F1、F11、P、W、X、Ⅰ型的14种质粒分别引入大肠杆菌复制发动突变型dnaP 18,发现只有Ⅰ型质粒R144对于dnaP18具有抑制作用,消阻遏质粒R144 drd3的抑制能力高于质粒R144约一万倍而达到完全的抑制。以下事实说明R144 drd3并不通过整合到dnaP18细菌的染色体上而带来对于dnaP18的抑制:(1)dnaP18(R144drd3)细菌的染色体标记的转移频率在10~(-7)以下,而其质粒标记Km~R的转移频率约10~(-1);(2)这些菌株的DNA抽提物的电泳图谱和电子显微镜照相都说明质粒DNA的存在。 用带有质粒R144 drd3的E.coli作为供体,用E.coli dnaP18菌株作为受体,通过噬菌体P1转导得到的两种Km~R转导子中一种能在42℃形成菌落,而另一种则不能;将转座子Tn10转座到R144drd3上以后,同样使受体成为能在42℃形成菌落或不能形成菌落两类。这些结果表明,质粒R144drd3上存在着与dnaP18抑制有关的特定区域或基因。     

转座子Tn233(CH)缺失突变株特性的研究

将带有质粒pBR322::Tn233(CH)(抗药类型为Ap~rTc~rSm~rSu~rHg~r)的大肠杆菌C600ML(多聚酶Ⅰ温度敏感突变株)在非允许温度条件下培养时,分离到12株营养缺陷突变型,其中10株的抗药类型为Sm~rSu~rHg~r,经质粒DNA提取与琼脂糖凝胶电泳分析表明,除1株(突变型3号)仍有质粒DNA外,其它9株细胞中的质粒DNA已不复存在。在12株中另外2株的抗药类型为sm~rSu~r(突变型19号与41号),它们也仍旧带有质粒DNA,经质粒抽提与限制性内切酶分析表明,这3种质粒(分别称为pTD3,pTD19与pTD41)DNA分别比pBR322::Tn233(CH)少了一些相邻的限制片段,经计算,pTD3缺失了1.33kb,pTD19缺失了7.22kb,pTD41缺失了9.09kb。从质粒的遗传图上可以看出,这3株缺失质粒都保留了pBR322载体上的DNA复制点与Tn233(CH)上的转座基因(TnpA),但是Tn233(CH)与pBR322相连处的两个末端反向重复顺序中的一个已经缺失,实验表明它们可能都失去了转座功能。对这些自发产生的缺失变种在转座子演化上的意义进行了讨论。     

细菌抗药质粒中抗性基因的转座作用

ER275、ER396(Tc~r、Ap~r、Cm~r、Sm~r、Su~r)与DR233、DR416(Tc~r、Cm~r、Sm~r、Su~r)是来自临床的抗药质粒。当带有这些质粒的菌株分别与大肠杆菌J5-3/R144drd3(Km~r)配对时,组成了两种质粒共存的菌株。用这种质粒共存的菌株作为接合转移的给体,并以Ap或Sm作为选择药物,得到ApKm或SmSuKm抗性类型的转移接合子,此种转移接合子能将ApKm或SmSuKm抗性作为一个单位连锁地转移到受体菌株,而且转移频率与R144drd3相似。 生化的研究表明,ER275、ER396质粒中的Ap抗性基因编码β-内酰胺酶,DR233与DR416质粒中的Sm抗性基因编码链霉素钝化酶,而带有Ap Km或Sm Su Km重组质粒的转移接合子也分别具有了合成这二种酶的能力。因此我们推测在ER275、ER396与DR233、DR416质粒中分别有可转座的Ap抗性基因与可转座的SmSu抗性基因存在。     

转座子Tn233(CH)链霉素敏感突变种及其回变种的研究

转座子Tn233-1(CH)是Tn233(CH)的链霉素敏感突变种,比较了突变种质粒pBR322:: Tn233-1(CH)DNA和野生型质粒pBR322::Tn233(CH)DNA的EcoRⅠ、BamHⅠ、HindⅢ与PstI限制性内切酶图谱,结果表明Tn233-1(CH)中带链霉素抗性基因的限制片段H3上插入了一个约800bp长的IS因子,在这个插入的DNA片段上有一个PstI切点而没有EcoRⅠ、BamHⅠ及HindⅢ切点。 对链霉素抗性回变种的质粒DNA pBR322:: Tn233-1-R(CH)的限制图谱加以分析后表明,插入在H3限制性片段上的IS因子已经切除,但是限制片段E2与E3的长度发生了改变。此外,在限制片段E2上出现了一个新的IS插入片段,在这一插入片段上有一个HindⅢ与PstⅠ切点。我们对此突变与回变的机理进行了讨论。     

细菌抗药质粒中抗性基因的易位作用

我们从临床分离的二株大肠杆菌与二株痢疾杆菌中,分别分离出带有抗药质粒ER275、ER396(所带的抗性基因为:Tc~r、Cm~r、Sm~r、Ap~r、Su~r),与DR233、DR416(所带的抗性基因为:rc~r、Cm~r、Sm~r、Su~r)。把这些抗药菌株(为了实验方便,将DR233与DR416转移到大肠杆菌C_(600)~(Rif)~r)与大肠杆菌J5-3/R144drd3(Km~r)配对,使R144drd3质粒进入上述菌株,组成二种质粒共存的菌株。在此菌株的细胞中,ER275与ER396质粒中的Ap抗     

转座子Tn233(CH)中抗性基因的定位

将Tn233(CH)从质粒DR233转座到可以扩增的质粒pBR322上,并绘制了包括7种限制性内切酶切点的pBR322:: Tn233(CH)DNA的限制图。经限制类型分析表明,链霉素抗性基因位于H3片段上,磺胺抗性基因位于H4片段上,汞盐抗性基因位于H1片段上。另外,B3片段上同时带有链霉素与磺胺的抗性基因,B1片段上带有汞盐抗性基因。     

转座子Tn233(CH)中链霉素和磺胺抗性基因的精确定位

重组质粒pTH3和pTB3分别是转座子Tn233(CH)中含Sm抗性基因和同时含Sm和Su抗性基因的DNA片段克隆到pBR322上得到的。将Tn5转座到pTH3或pTB3上,分离到一些对Sm敏感或仍有抗性的突变株。比较变种及亲本质粒DNA的限制图谱,测出了Tn5的插入位点,并测得pTH3的Sm抗性基因在大肠杆菌极大细胞中指令一个分子量约为32K的多肽合成。据此我们绘制了pTH3中Sm抗性基因的位置与长度。用相似方法也绘制出了Su抗性基因在pTB3上的位置与长度。利用Tn5的极性效应,推测Tn233(CH)中Su和Sm抗性基因不构成一个操纵子。     

零背景转座技术高效构建重组家蚕杆状病毒表达系统

摘要：【目的】获得零转座背景的基于家蚕核型多角体病毒(Bombyx mori Nucleopolyhedrovirus, BmNPV) Bac-to-Bac 系统,为高效经济构建重组BmNPV在家蚕体内表达目标蛋白提供新系统。【方法】利用R6Kγ作为复制子构建新的条件复制型杆状病毒转移载体pRADM,同时封闭BmNPV-Bacmid（BmBacmid）宿主菌（Escherichia coli BmDH10Bac）的Tn7转座受体位点attTn7,获得新的封闭型宿主菌E.coli BmDH10Bac△Tn7。【结果】由于pRADM无法在宿主菌E.coli BmDH10Bac中复制,封闭了attTn7位点的宿主菌也不能再和BmBacmid竞争与转移载体的重组,显著提高了转座效率。封闭宿主菌的attTn7位点,能使转座效率提高近4倍,使用条件复制型转座载体pRADM时,转座效率提高近10倍。而用pRADM转座E.coli BmDH10Bac△Tn7时,转座阳性率为100％。避免了获得重组病毒DNA的鉴定程序,缩短了获得重组蛋白所需时间。用携带红色荧光蛋白基因DsRed的重组质粒pRADM-Red转座E.coli BmDH10Bac△Tn7,获得重组BmBacmid转染BmN细胞,红色荧光蛋白在细胞中得到高效表达。【结论】结果表明pRADM和E.coli BmDH10Bac△Tn7是一种零背景高效构建重组BmNPV的新系统。     

α-氨基苄青霉素抗性转座子Tn2在E.coli K12乳糖操纵子Z基因中的插入区域特异性

转座子Tn2是大肠杆菌质粒RSF 1030上一段带有α-氨基苄青霉素抗性基因的DNA序列。这段序列具有转座能力,它能通过不同于一般的DNA重组机理从一个复制子转座到另一个复制子。已知,噬菌体Mu,插入序列IS1、IS2、IS3和抗药性转座子TnA、Tn5、Tn9、Tn10等均能使被插入的基因发生突变。已有报道,不同的转座子在E.coli K12乳糖操纵子Z基因中的插入模式不同。Mu噬菌体在Z基因     

转座子Tn4560在吸水链霉菌应城变种中的转座

Tn4556是在弗氏链霉菌UC8592中发现的一个类似于Tn3的转座子,在它转坐的非必需区中间插入紫霉素抗性基因vph所组成的复合体(Tn4556::vph),称为Tn4560.把Tn4560克隆到一个温敏性质粒pMT660(由PIJ702衍生而来)构建的重组质粒(pMT660::Tn4560)称为pUC1169.pUC1169不能直接转化吸水链霉菌应城变种1O-22,但可以以一定的频率转化其衍生菌株Q105(至少丧失了一个内源质粒的受体菌株.)从转化子中检测DNA,可以观察到完整的PUC1169的存在(仍为高拷贝).将携带了pUC1169的Q105菌株的孢子悬液以一定的稀释度涂布到无抗生素的平板上获得单个分散的菌株,把平板放在39℃下培养,待菌落长出丰满的孢子后,再分别影印到含有紫霉素和硫链丝菌素的培养基平板上,分离紫霉素抗性(vio~r)和硫链丝菌素敏感(thio~s)的菌落,即为pMT660“自杀”,而Tn4560在细胞中发生了转座的个体.从18个这类菌落中提取总DNA,经PvuⅡ酶解后,在琼脂糖凝胶上电泳,把电泳后的DNA转移到硝酸纤维膜上,与非放射性方法标记的pUC1169探针杂交揭示,每一个衍生菌…     

转座子Tn4560在吸水链霉菌应城变种中的转座

Tn4556是在弗氏链霉菌UC8592中发现的一个类似于Tn3的转座子,在它转坐的非必需区中间插入紫霉素抗性基因vph所组成的复合体(Tn4556::vph),称为Tn4560.把Tn4560克隆到一个温敏性质粒pMT660(由PIJ702衍生而来)构建的重组质粒(pMT660::Tn4560)称为pUC1169.pUC1169不能直接转化吸水链霉菌应城变种1O-22,但可以以一定的频率转化其衍生菌株Q105(至少丧失了一个内源质粒的受体菌株.)从转化子中检测DNA,可以观察到完整的PUC1169的存在(仍为高拷贝).将携带了pUC1169的Q105菌株的孢子悬液以一定的稀释度涂布到无抗生素的平板上获得单个分散的菌株,把平板放在39℃下培养,待菌落长出丰满的孢子后,再分别影印到含有紫霉素和硫链丝菌素的培养基平板上,分离紫霉素抗性(vio^r)和硫链丝菌素敏感(thio^s)的菌落,即为pMT660“自杀”,而Tn4560在细胞中发生了转座的个体.从18个这类菌落中提取总DNA,经PvuⅡ酶解后,在琼脂糖凝胶上电泳,把电泳后的DNA转移到硝酸纤维膜上,与非放射性方法标记的pUC1169探针杂交揭示,每一个衍生菌株都丢失了对应于载体PMT660的区域,却在染色体或内源质粒的不同位点上保留了Tn4560.从vio^r thio^s的突变体中已获得了5102-Ⅲ抗生素生物合成的阻断突变株.     

转座子Tn5096对刺孢吸水链霉菌北京变种RF220转座的诱变

用大肠杆菌/链霉菌穿梭质粒pCZA168(bla,tsr,Tn5096,ColEI rep,Strep repts)多次转化农抗120产生菌刺孢吸水链霉菌北京变种(S.Streptomyces hygrospinocus var. beijingensis)RF220的原生质体,均未得到转化子。来自吸水链霉菌应城变种(S.Streptomyces hygroscopicus var.)10-22突变株的链霉菌质粒pIJ702(tsr mel+)可以转化RF220,但转化频率只有数十个转化子/μgDNA。用来自RF220本身的pIJ702对消除pIJ702后的RF220的原生质体进行了再转化,转化率没有明显的提高。用氨苄青霉素和甘氨酸协同处理RF220的菌丝体,并经-70℃冷冻原生质体再转化,得到了4个pCZA168的转化子。质粒提取、酶切、抗性测定表明：4个转化子中pCZA168中大肠杆菌DNA部分均被切除,成为大小约50～60kb的小质粒,命名为pWZH102(tsr,Tn5096,strep repts)。用pWZH102上的转座子Tn5096对RF220进行转座实验,在168个转座个体中,有2株可能为抗生素生物合成阻断变株,另有产生抗生素水平各异的变株,说明Tn5096的转座可以引起表型的不同变化。     

mariner转座子pKKma的序列分析及转座性能

摘要:【目的】本研究针对携带mariner转座子的质粒pKKma,进行序列分析和功能注释。【方法】根据已知序列设计引物测定质粒序列。构建转座子突变文库,分析转座子转座效率。【结果】序列分析发现,质粒pKKma全长6879 bp,具有7个开放阅读框。其中,阅读框ORF6编码mariner转座酶(348 aa),属于mariner转座子Himar1转座酶的C9变;pKKma 有2个相同的27 bp的反向重复序列(inverted terminal repeats);阅读框ORF7为庆大霉素抗性基因aacC1,位于转座子反向重复序列之间,与其它mariner转座子可转移序列比 对发现,覆盖率仅为2.0%－47.7%,相应同源程度为3.2%－99.7%,可转移序列具有较大差异。转座效率分析显示,该转座子对于粘质沙雷氏菌的转座效率为(3.1×10－4)－(4.8×10－4),对于弗氏柠檬酸菌的转座效率为(1.3×10－3)－(1.7×10－3)。【结论】质粒pKKma携带一种新的mariner转座子,可在多种细菌中构建转座子文库,研究细菌基因的功能。     

转座因子在肺炎链球菌耐药进化中的作用

要肺炎链球菌的耐药决定子由染色体上的转座因子携带,与耐药相关的转座因子和转移的主要方式有：①接合转座子：携带erm(B)、tet(M)和aphA-3等的Tn916-Tn1545家族,通过接合转移;②缺陷转座子：携带mef基因及ABC外排系统的Tn1207．1和mega插入元件,可转化到敏感菌株引起耐药;③复合转座子：由mega插入元件与Tn916整合产生的Tn2009,以转化方式转移。肺炎链球菌通过转座因子获得并传播耐药基因,在其耐药进化中起重要作用。     

转座子Tn917诱变的炭疽杆菌芽孢形成缺陷株的筛选

目的:诱导转座子Tn917随机插入炭疽杆菌染色体,产生在不同位点突变的突变体库,从中筛选芽孢形成缺陷型突变株。方法:用含转座子Tn917的质粒pLTV3转化炭疽杆菌,以低浓度红霉素诱导转座因发生转座,产生大量的突变株。进而用氯化三苯基四氮唑染色法和复红美蓝染色法从突变体库中筛选芽孢形成缺陷株;用Southern杂交法对芽孢形成缺陷株进行验证。结果:对2000个突变体进行了筛选,共得到6株芽孢形成缺陷株,在LB培养基中培养5d后,镜下仍未见有芽孢形成,呈现明显的芽孢形成缺陷特征。Southern杂交表明野生株无杂交带,突变株均有且只有1条杂交带,且杂交带的位置不尽相同。结论:转座子Tn917可以单拷贝随机诱变炭疽杆菌野生株,产生在不同位点突变的突变株。     

假单胞杆菌BS1转座突变及高产生物表面活性剂突变株初步筛选

利用含转座子Tn917的温敏性质粒pTV1-OK转化假单胞杆菌BS1原生质体,成功获得3个稳定的转化子;通过Tn917诱导转座突变,产生大量突变体,构建了转座突变体库,采用特异引物对随机挑取的5株突变体进行PCR扩增,获得与预期大小一致片段,表明突变体基因组中有Tn917插入;通过对随机挑取24株突变体乳化(E24)性能测定,发现有一株突变体E24值达到67%,明显高于野生菌株。结果表明转座突变是假单胞杆菌BS1获得高产生物表面活性剂菌株的一种有效手段。