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地衣芽胞杆菌FLP/FRT基因编辑系统的构建及验证 被引量：6
1
作者 李宗文 李由然 +4 位作者 顾正华 丁重阳 张梁 徐沙 石贵阳 《生物工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第3期458-471,共14页
地衣芽胞杆菌有效的基因编辑工具有限,为了拓展和丰富其基因编辑手段,在地衣芽胞杆菌中构建一个抗性标记可重复使用的FLP/FRT基因编辑系统,并通过敲除α-淀粉酶基因amyL、蛋白酶基因aprE及敲入外源透明颤菌血红蛋白基因vgb对该系统进行... 地衣芽胞杆菌有效的基因编辑工具有限,为了拓展和丰富其基因编辑手段,在地衣芽胞杆菌中构建一个抗性标记可重复使用的FLP/FRT基因编辑系统,并通过敲除α-淀粉酶基因amyL、蛋白酶基因aprE及敲入外源透明颤菌血红蛋白基因vgb对该系统进行初步验证。首先以温敏质粒pNZT1为载体分别构建amyL和aprE基因敲除质粒pNZTT-AFKF和pNZTT-EFKF,两个敲除质粒各自包含针对目标基因的同源臂、抗性基因及同向的FRT位点;将敲除质粒转化地衣芽胞杆菌并经过两次同源交换过程实现目标基因的敲除;最后导入一个FLP重组酶表达质粒通过FLP/FRT系统的重组作用介导抗性基因的回收。为进一步验证本系统的实用性及编辑效率,构建了包含透明颤菌血红蛋白编码基因vgb表达盒及基因组丙酮酸甲酸裂解酶编码基因pflB敲除盒的重组质粒pNZTK-PFTF-vgb,并以此进行外源基因vgb在基因组上的定向敲入。结果显示,成功敲除amyL及aprE并回收了抗性标记卡那霉素基因,敲除后淀粉酶活和蛋白酶活分别减少95.3%和80.4%;vgb基因成功整合入基因组pflB位点并回收了抗性标记四环素基因,并利用荧光定量PCR技术检测到vgb的整合表达。文中首次建立了一个适用于地衣芽胞杆菌的、抗性标记可重复使用的FLP/FRT基因编辑系统,并进行了基因敲除及基因敲入验证,为地衣芽胞杆菌遗传改造提供了良好的方法参考。 展开更多
关键词 地衣芽胞杆菌 FLP/FRT 温敏质粒 基因敲除 敲入
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地衣芽孢杆菌9945a转运蛋白YdgF1的功能鉴定 被引量：1
2
作者 李舜岩 李由然 石贵阳 《微生物学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第4期1618-1629,共12页
【目的】本研究对地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)9945a菌株中ydgF1基因编码的转运蛋白进行功能鉴定。【方法】分别构建ydgF1基因过表达株9945a/pHY300-Shu-ydgF1和敲除株9945aΔydgF1,设计了以D-丙氨酸为唯一氮源的磷酸盐D-丙氨... 【目的】本研究对地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)9945a菌株中ydgF1基因编码的转运蛋白进行功能鉴定。【方法】分别构建ydgF1基因过表达株9945a/pHY300-Shu-ydgF1和敲除株9945aΔydgF1,设计了以D-丙氨酸为唯一氮源的磷酸盐D-丙氨酸(phosphate D-alanine,PDA)培养基来考察菌株的生长能力,并进行细胞吸收实验。利用实时荧光定量PCR(real-time quantitative polymerase chain reaction,RT-qPCR)评价菌株9945a与9945aΔydgF1在LB培养基中不同生长时期ydgF1的相对表达量,然后对9945a与9945aΔydgF1后期的培养基平板活菌计数,计算菌落形成单位(colony-forming units,CFU)。【结果】在PDA培养基中,9945aΔydgF1的比生长速率始终低于9945a,而9945a/pHY300-Shu-ydgF1最大比生长速率为0.336h–1,是9945a/pHY300-Shu的1.98倍,并且培养15 h后9945a/pHY300-Shu-ydgF1的OD600值为3.04,是9945a/p HY300-Shu的1.73倍。细胞吸收实验中,9945aΔydgF1吸收D-丙氨酸的浓度为(0.509±0.055)g/L,明显低于9945a吸收的(0.759±0.038)g/L。9945a/pHY300-Shu-ydgF1吸收浓度为(0.821±0.021)g/L,略高于9945a。实时荧光定量PCR的结果表明,9945a的ydgF1相对表达量在转换期和稳定期逐渐提高,9945aΔydgF1的ydgF1相对表达量在不同生长时期几乎都为0。9945a与9945aΔydgF1后期的CFU显示ydgF1的敲除减弱了地衣芽孢杆菌9945a后期的生存能力。【结论】YdgF1在地衣芽孢杆菌9945a中参与D-丙氨酸吸收,有利于地衣芽孢杆菌9945a的长期生存。此外还发现YdgF1可能参与L-天冬酰胺吸收。 展开更多
关键词 地衣芽孢杆菌 氨基酸转运蛋白 温敏质粒 D-丙氨酸
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一种基于温敏质粒的新型基因敲除方法 被引量：2
3
作者 姜娜 王艳春 +2 位作者 马志宏 罗琳 刘纯杰 《中国生物工程杂志》 CAS CSCD 北大核心 2010年第3期85-89,共5页
基于温敏型质粒而不用线性DNA的方法用于快速敲除沙门氏菌染色体上的目的基因。以伤寒沙门氏菌S.ty2基因组为模板扩增得到的ssaV基因的上下游同源臂,与两端带有FRT位点的卡那霉素抗性基因片段连接到温敏型质粒pHY304,共同构建同源重组载... 基于温敏型质粒而不用线性DNA的方法用于快速敲除沙门氏菌染色体上的目的基因。以伤寒沙门氏菌S.ty2基因组为模板扩增得到的ssaV基因的上下游同源臂,与两端带有FRT位点的卡那霉素抗性基因片段连接到温敏型质粒pHY304,共同构建同源重组载体;然后转化S.ty2,通过筛选得到带有抗性标记的重组菌。通过转入重组酶表达质粒pCP20,去除抗性标记,得到ssaV基因缺失的重组菌,并在DNA水平进行了鉴定。建立了一种改进的基于温敏质粒的沙门氏菌的基因敲除方法,此方法也值得在其他革兰氏阴性菌的基因敲除中尝试应用。 展开更多
关键词 伤寒沙门氏菌 温敏质粒 λRed重组系统 ssaV 基因敲除
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炭疽芽胞杆菌mntA基因缺失突变株的构建及鉴定 被引量：1
4
作者 刁立鹏 王艳春 +4 位作者 万秀坤 陶好霞 袁盛凌 杨百亮 刘纯杰 《生物技术通讯》 CAS 2014年第3期341-344,共4页
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... 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。 展开更多
关键词 炭疽芽胞杆菌 mntA基因 温敏质粒 同源重组 Cre—LoxP系统
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基因局部改组技术在ubiA基因突变中的应用
5
作者 顾超 傅楠 +1 位作者 叶江 张惠展 《微生物学报》 CAS CSCD 北大核心 2011年第4期532-537,共6页
辅酶Q(coenzyme Q,CoQ)作为线粒体呼吸链中的递氢体具有较高的学术及应用价值。由ubiA基因编码的4-羟苯甲酸聚异戊二烯转移酶(UbiA)是大肠杆菌CoQ生物合成途径的限速步骤,但通过系统突变对其结构进行研究鲜有报道。【目的】应用化学合... 辅酶Q(coenzyme Q,CoQ)作为线粒体呼吸链中的递氢体具有较高的学术及应用价值。由ubiA基因编码的4-羟苯甲酸聚异戊二烯转移酶(UbiA)是大肠杆菌CoQ生物合成途径的限速步骤,但通过系统突变对其结构进行研究鲜有报道。【目的】应用化学合成的随机序列寡核苷酸,对ubiA基因编码活性区域的DNA序列进行随机突变。【方法】以大肠杆菌MC4100的ubiA基因插入灭活突变株为受体,将化学合成的随机序列替换目标区域序列,进行ubiA基因的局部改组;最终对所得突变株的ubiA改组基因的突变序列及其功能进行对应分析。【结果】ubiA基因局部改组后经过两轮筛选,得到CoQ产量发生不同程度变化的7株ubiA基因突变株,与野生型ubiA相比改组型ubiA的编码序列呈显著变化,其测序结果从一个侧面证实了文献报道的3个天冬氨酸位点与ubiA基因所编码蛋白的催化活性之间的关系。【结论】本文建立的基因局部改组技术是可行的;利用该技术初步揭示了UbiA中对其活性具有重要贡献的部分氨基酸位点。 展开更多
关键词 ubiA基因 辅酶Q 基因局部改组 温敏质粒
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苏云金素合成基因簇中非核糖体肽合成酶基因thu2功能的初步分析
6
作者 罗春平 李俊花 +2 位作者 徐子雅 彭东海 阮丽芳 《氨基酸和生物资源》 CAS 2014年第1期60-65,共6页
对苏云金素生物合成基因簇中编码非核糖体肽合成酶基因thu2进行基因缺失插入失活的研究。用温敏型质粒pHT304-TS构建基因thu2的插入缺失质粒pEMB1434,电转化苏云金芽胞杆菌菌株CT-43后,通过抗性筛选和PCR验证得到thu2基因同源双交换基... 对苏云金素生物合成基因簇中编码非核糖体肽合成酶基因thu2进行基因缺失插入失活的研究。用温敏型质粒pHT304-TS构建基因thu2的插入缺失质粒pEMB1434,电转化苏云金芽胞杆菌菌株CT-43后,通过抗性筛选和PCR验证得到thu2基因同源双交换基因敲除突变株CT-43-22。HPLC(高效液相色谱,High Performance Liquid Chromatography)检测发现CT-43-22没有苏云金素特征吸收峰;用pHT304构建得到含有完整thu2基因的回补质粒pEMB1435,电转化CT-43-22后得到互补重组菌CT-43-22b,发现其恢复了苏云金素的产生。显微镜观察突变株和互补重组菌均能产生正常的晶体和芽胞。thu2的基因敲除和基因互补实验证明,thu2基因为CT-43苏云金素生物合成的必需基因,但对晶体和芽胞的形成没有影响。 展开更多
关键词 苏云金素 非核糖体肽合成酶 基因敲除 温敏型质粒
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