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圈卷产色链霉菌san7324和san7324L基因阻断对形态分化和尼可霉素产生的影响

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微生物学报 2019年第2期59卷 235-246页

作者：孙军李敬敬李月王川蔡原谭华荣甘肃农业大学动物科学技术学院甘肃兰州730070 中国科学院微生物研究所微生物资源前期开发国家重点实验室北京100101 甘肃农业大学动物医学院甘肃兰州730070 中国科学院大学生命科学学院北京100049

【目的】圈卷产色链霉菌全局性调控基因wblA阻断突变后,尼可霉素不再产生。RNA-seq和转录分析表明san7324基因在野生型菌株中可以正常转录,而在wblA阻断突变株(ΔwblA)中不能转录,为此本文旨在揭示san7324与尼可霉素产生的关系。【方法... 详细信息

【目的】圈卷产色链霉菌全局性调控基因wblA阻断突变后,尼可霉素不再产生。RNA-seq和转录分析表明san7324基因在野生型菌株中可以正常转录,而在wblA阻断突变株(ΔwblA)中不能转录,为此本文旨在揭示san7324与尼可霉素产生的关系。【方法】利用同源双交换策略对san7324进行基因阻断,而后通过基因遗传回补及对尼可霉素生物合成相关基因的转录分析等方法研究san7324的功能。【结果】在相同培养条件下,阻断突变株Δsan7324与野生型菌株相比失去了合成尼可霉素的能力。我们通过同源比对发现圈卷产色链霉菌中还存在一个与san7324同源的基因san7324L,该基因的阻断导致尼可霉素产量降低。当san7324和san7324L两个基因同时被阻断后,得到的突变株Δsan7324-san7324L生长稀疏而且不能正常发育分化形成灰色表型的孢子或孢子链,只能形成白色表型的气生菌丝,同时也丧失了合成尼可霉素的能力。当这两个基因(san7324-san7324L)回补双突变株后,则恢复了野生型的表型(能形成孢子链并恢复尼可霉素的产生)。进一步的研究初步表明san7324和san7324L的阻断主要影响了尼可霉素生物合成基因簇中途径特异性调控基因sanG的转录水平,从而影响圈卷产色链霉菌的发育分化和尼可霉素的产生。【结论】该结果为链霉菌形态分化与生理代谢关系的研究提供了更多的证据,同时为多效调控基因wblA作用机制的阐明奠定了基础。

关键词：圈卷产色链霉菌基因阻断形态分化尼可霉素

美科学家用基因阻断法让老鼠皮肤“返老还童”

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生物学教学 2008年第5期33卷 78-79页

据东方网2007年12月6日及2007年12月1日《参考消息》援引法新社美国芝加哥2007年11月29日电，美国加利福尼亚斯坦福大学医学院的研究人员发现，关闭一种与组织老化有关的基因可以使老鼠皮肤的基因表达和组织特征都恢复到年轻状态。

关键词：基因阻断皮肤老鼠家用科学斯坦福大学加利福尼亚研究人员

默诺霉素产生菌relA基因和nsdA基因阻断的研究

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默诺霉素产生菌relA基因和nsdA基因阻断的研究

作者：陈艳萍浙江工业大学

学位级别：硕士

默诺霉素(moenomycin)是一类磷酸糖脂类抗生素,主要用于动物生长促进剂,斑堡链霉菌和加纳链霉菌为主要生产菌。 relA基因是首先于大肠杆菌中发现的一个多效调控因子,后来也在链霉菌中被发现,编码(p)ppGpp合成酶。随后的研究发现relA基... 详细信息

默诺霉素(moenomycin)是一类磷酸糖脂类抗生素,主要用于动物生长促进剂,斑堡链霉菌和加纳链霉菌为主要生产菌。 relA基因是首先于大肠杆菌中发现的一个多效调控因子,后来也在链霉菌中被发现,编码(p)ppGpp合成酶。随后的研究发现relA基因存在于多种链霉菌中且序列高度保守,对链霉菌抗生素的合成和产孢形态分化均有调控作用。nsdA是首先在天蓝色链霉菌(Streptomyces coelicolor)中发现的一个全局性负调节基因,对天蓝色链霉菌的形态分化与抗生素的合成有负调控作用,随后的研究发现在多种链霉菌中nsdA均保守存在。基于链霉菌代谢调控网络的复杂性,relA和nsdA基因普遍性和多效性,本实验研究的目的是利用基因同源重组技术阻断斑堡链霉菌(Streptomyces bambergiensis)和加纳链霉菌(Streptomyces ghanaensis) relA基因和nsdA基因,研究它们对形态分化及次级代谢产物默诺霉素生物合成的影响。根据基因组序列已知的天蓝色链霉菌A(3)2relA和nsdA基因的保守序列设计引物,从斑堡链霉菌和加纳链霉菌总DNA中扩增得到它们的relA和nsdA基因,通过生物信息学分析发现,与其他链霉菌相比,斑堡链霉菌relA基因序列相似性可达83.55%以上,加纳链霉菌relA基因序列相似性可达85.37%以上;斑堡链霉菌nsdA基因序列相似性高达86.39%,加纳链霉菌nsdA基因序列相似性高达87.52%。为进一步研究relA和nsdA基因在斑堡链霉菌和加纳链霉菌中的功能,本研究以pKC1139为出发载体构建了同源重组质粒pKQRK, pKBRK分别阻断加纳链霉菌和斑堡链霉菌中的relA基因;pKQNK, pKBNK分别阻断加纳链霉菌和斑堡链霉菌中的nsdA基因。将这些重组质粒分别转化大肠杆菌ET12567(pUZ8002)获得接合转移供体菌,通过属间接合转移分别导入加纳链霉菌和斑堡链霉菌中。得到的接合转移子在高温和卡那霉素抗性双重筛选压力下,完成染色体上目的基因的阻断,实验得到斑堡链霉菌relA阻断突变株1203,加纳链霉菌relA阻断突变株0613,斑堡链霉菌nsdA阻断突变株0107,并通过PCR及测序验证relA和nsdA基因已分别被正确阻断。与出发菌株相比,在摇床发酵水平上斑堡链霉菌relA阻断突变株1203默诺霉素产量提高了18.59倍;斑堡链霉菌nsdA阻断突变株0107默诺霉素产量提高了22.41倍;而加纳链霉菌relA阻断突变株0613默诺霉素的产量大幅度降低,为出发菌株产量的55.5%。为了排除由于极性效应或其他位点突变造成的影响,进行了遗传互补实验,扩增含有完整目的基因的DNA片段酶切后连接到整合载体pIJ8630-ermE*P的对应酶切位点,构建用于遗传互补的重组质粒pIJBN,经过属间结合转移进入nsdA阻断菌株斑堡链霉菌0107。在相同条件下培养,nsdA基因阻断菌株0107的遗传互补菌***0204恢复到野生株的状态,进一步证明nsdA突变株的变化是由于目的基因的阻断引起的。以上研究表明nsdA基因参与了斑堡链霉菌形态分化和次级代谢抗生素合成的调控途径,并起负调控作用;relA基因参与斑堡链霉菌和加纳链霉菌形态分化和次级代谢抗生素合成的调控途径,其调控模式因种的差异而不同。

关键词： nsdA relA 基因阻断默诺霉素斑堡链霉菌加纳链霉菌遗传互补

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遗传性结直肠癌的基因阻断

中华结直肠疾病电子杂志 2024年第1期13卷 1-5页

作者：陈园园颜宏利海军军医大学第一附属医院生殖医学中心上海200433

遗传性结直肠癌的发病率和死亡率呈逐年上升趋势,年轻化为其重要特征。随着肿瘤治疗技术和辅助生殖技术的进步以及患者对生育质量要求的提高,基因阻断可避免遗传性肿瘤基因向下一代传递,已成为该类患者最佳的辅助生育策略选择。本文就... 详细信息

遗传性结直肠癌的发病率和死亡率呈逐年上升趋势,年轻化为其重要特征。随着肿瘤治疗技术和辅助生殖技术的进步以及患者对生育质量要求的提高,基因阻断可避免遗传性肿瘤基因向下一代传递,已成为该类患者最佳的辅助生育策略选择。本文就遗传性结直肠癌的研究现状和基因阻断方法做一概述,并提出全流程解决方案。该方案亦可借鉴用于其他遗传性肿瘤的基因阻断实践。

关键词：结直肠肿瘤遗传性结直肠癌基因阻断辅助生殖第三代试管婴儿技术生育力保护全流程解决方案

遗传性结直肠癌及其基因阻断的研究现状与患者的临床管理

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结直肠肛门外科 2023年第2期29卷 110-114页

作者：陈园园颜宏利海军军医大学第一附属医院生殖医学中心上海200433

遗传性结直肠癌的发病率和死亡率呈逐年上升趋势,年轻化为其重要特征。随着肿瘤治疗技术、辅助生殖技术的进步及患者对生育质量要求的提高,如何帮助该类患者实现优生优育成为该领域的一个重要研究方向。基因阻断可避免遗传性肿瘤致病基... 详细信息

遗传性结直肠癌的发病率和死亡率呈逐年上升趋势,年轻化为其重要特征。随着肿瘤治疗技术、辅助生殖技术的进步及患者对生育质量要求的提高,如何帮助该类患者实现优生优育成为该领域的一个重要研究方向。基因阻断可避免遗传性肿瘤致病基因向下一代传递,已成为该类患者的最佳辅助生殖策略。本文就遗传性结直肠癌的研究现状和基因阻断方法作一概述,并提出全流程解决方案。同时,该方案亦可供借鉴用于其他遗传性肿瘤的基因阻断实践。

关键词：遗传性结直肠癌基因阻断辅助生殖技术

吸水链霉菌谷氨酰胺转胺酶基因的阻断及其对细胞分化的影响

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微生物学报 2010年第12期50卷 1626-1632页

作者：陈康康刘松鞠晓辉马腾博张东旭堵国成陈坚江南大学食品科学与技术国家重点实验室无锡214122 江南大学工业生物技术教育部重点实验室无锡214122

【目的】通过对吸水链霉菌(Streptomyces hygroscopicus)中谷氨酰胺转胺酶基因的阻断,以期深入了解谷氨酰胺转胺酶生理功能,并为谷氨酰胺转胺酶发酵优化提供新的研究思路。【方法】以温敏型质粒pKC1139为出发质粒,构建阻断吸水链霉菌谷... 详细信息

【目的】通过对吸水链霉菌(Streptomyces hygroscopicus)中谷氨酰胺转胺酶基因的阻断,以期深入了解谷氨酰胺转胺酶生理功能,并为谷氨酰胺转胺酶发酵优化提供新的研究思路。【方法】以温敏型质粒pKC1139为出发质粒,构建阻断吸水链霉菌谷氨酰胺转胺酶编码基因的重组质粒pKC1139-TG1,转化吸水链霉菌原生质体,通过抗性筛选和PCR验证,成功得到一株谷氨酰胺转胺酶阻断菌株,命名为S.h-△TG。【结果】以原始菌株为对照,重组子基内菌丝生长不受影响,但是由基内菌丝分化形成气生菌丝的过程受到影响,重组子基本不产气生菌丝。【结论】谷氨酰胺转胺酶对吸水链霉菌气生菌丝的形成有着重要的影响,参与链霉菌气生菌丝的形成。

关键词：吸水链霉菌谷氨酰胺转胺酶基因阻断菌丝分化

龟裂链霉菌工业菌中zwf1基因的阻断对土霉素生物合成影响

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中国抗生素杂志 2012年第1期37卷 35-38,69页

作者：郑子静于岚唐振宇郭元昕肖慈英郭美锦华东理工大学生物反应器工程国家重点实验室国家生化工程技术研究中心(上海) 上海200237

目的运用代谢工程手段对龟裂链霉菌工业菌(Industrial Streptomyces rimosus,SRI)进行基因改造,提高土霉素(oxytetracycline,OTC)产量。方法利用pKC1139质粒阻断SRI基因组中葡萄糖-6-磷酸脱氢酶(glucose-6-phosphate dehydrogenase)编码基因zwf1。结果筛选得到一株OTC高产突变株,将突变株与原始菌株进行发酵,发现OTC产量比原始菌株提高了36.2%。结论 SRI基因组中zwf1基因的缺失使细胞合成土霉素的能力增强;龟裂链霉菌中初级代谢关键基因调控会影响次级代谢。

关键词：龟裂链霉菌工业菌葡萄糖-6-磷酸脱氢酶基因阻断土霉素生物合成

柔红霉素产生菌SIPI-1482中dnmV基因功能的阻断及恢复

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中国生物工程杂志 2006年第7期26卷 64-68页

作者：尚珂宫倩胡又佳朱春宝朱宝泉上海医药工业研究院上海200040

dnmV基因产物为柔红霉素生物合成途径中TDP-15-脱氧已糖C4酮基还原酶,破坏该基因能阻断柔红糖胺的合成,进而阻断柔红霉素的产生。从天蓝淡红链霉菌(***)SIPI- 1482基因组DNA中经PCR扩增出dnmV及其上游dnmU基因片段,并由此构建了用于阻断... 详细信息

dnmV基因产物为柔红霉素生物合成途径中TDP-15-脱氧已糖C4酮基还原酶,破坏该基因能阻断柔红糖胺的合成,进而阻断柔红霉素的产生。从天蓝淡红链霉菌(***)SIPI- 1482基因组DNA中经PCR扩增出dnmV及其上游dnmU基因片段,并由此构建了用于阻断dnmV基因的同源重组质粒pYG817,转化SIPI-1482菌株后成功地破坏了dnmV基因,发酵结果显示阻断突变株不再代谢产生柔红霉素,为引入新的基因来改变代谢产物的糖基结构打下了基础。通过导入dnmV基因表达质粒可重建该突变株的生物合成途径,恢复产生柔红霉素,但产量比出发菌株要低。

关键词： dnmV 柔红霉素同源重组基因阻断功能补偿

糖多孢红霉菌eryF基因的阻断及对红霉素生物合成的影响

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糖多孢红霉菌eryF基因的阻断及对红霉素生物合成的影响

作者：程爽沈阳药科大学

学位级别：硕士

eryF基因编码红霉素C-6羟化酶,本论文通过框架内失活方法将此基因阻断,使红霉素C-6位不能羟基化,从而产生C-6位脱羟基红霉素。通过PCR方法删除了eryF基因内部144bp,成功构建了以质粒pHZ132为载体的阻断质粒pSPU261,但此载体无法通过接... 详细信息

eryF基因编码红霉素C-6羟化酶,本论文通过框架内失活方法将此基因阻断,使红霉素C-6位不能羟基化,从而产生C-6位脱羟基红霉素。通过PCR方法删除了eryF基因内部144bp,成功构建了以质粒pHZ132为载体的阻断质粒pSPU261,但此载体无法通过接合转移的方式转入红霉素产生菌——糖多孢红霉菌中,构建了以质粒pSET152作为载体的阻断质粒pSPU263并成功转入糖多孢红霉菌中。共得到转化子279株,挑选14株通过PCR筛选得到单交换菌株C6,F3,J8,其它为发生随机整合菌株。单交换菌株经过无药传4代后,共点种1840株,筛选到6株安普霉素抗性敏感的菌株,PCR、酶切验证此6株敏感菌株中F3-1014,F3-1018,F3-1110,J8-760为双交换菌株,F3-125,J8-251发生了回复突变,挑选F3-1110双交换阻断菌株经测序结果正确。阻断菌株F3-1110经发酵,提取,薄层分析(TLC)表明其主要组分与出发菌株红霉素A、B、C、D相比发生明显变化,将4条主组分带刮板,浸泡浓缩后质谱(MS)分析,此4种组分与红霉素A、B、C、D相比分子量对应小16,即阻断株发酵产物由出发菌株中的红霉素A、B、C、D转变成脱羟基红霉素A、B、C、D,成功阻断了eryF基因,但是其效价远远低于出发菌株。

关键词：红霉素糖多孢红霉菌 C-6位羟化酶基因(eryF) 基因阻断