摘要:

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摘要:[目的]比较CRISPR-Cas9系统与mazF法这两种酿酒酵母染色体大片段删减方法。[方法]分别用上述两种方法删减了酿酒酵母长度为26.5 kb的染色体大片段YKL072W-YKL061W，并比较了两种方法的转化效率、敲除成功率。[结果]利用CRISPR-Cas9系统平均得到5个转化子，但正确率为100%；mazF法得到约100个转化子，正确率略低于前者，为93%。[结论]两种方法均能高效删减酿酒酵母染色体大片段，CRISPR-Cas9系统正确率较高，操作简便省时；mazF法相对稳定，对目的基因无PAM位点要求。

摘要:[目的]检测副溶血性弧菌（Vibrio parahaemolyticus，简称VP）中规律成簇间隔的短回文序列（Clustered regularly interspaced short palindromic repeats，CRISPR），并对不同来源的VP中CRISPR位点的结构多样性进行分析。[方法]根据CRISPR DB数据库中公布的VP中确定的CRISPR结构序列CRISPR-1及文献中新发现的疑似CRISPR结构序列CRISPR-2设计引物，对不同来源的79株VP进行PCR扩增。利用CRISPR Finder分析CRISPR结构，采用生物信息学方法对不同来源VP的CRISPR位点结构多样性进行比较分析。[结果]79株VP中CRISPR-1的检出率为92.41%，CRISPR-2的检出率为96.20%，同时具有这2个位点的菌株占总数的89.87%，只有1株菌被检出不含有任何位点。分别比较不同来源的菌株CRISPR-1、CRISPR-2位点的重复序列发现不存在序列差异，而临床菌株的这2个CRISPR位点在间隔序列上比环境分离菌株存在更多的变异。2个CRISPR位点根据间隔序列的不同在VP中一共组成8种CRISPR谱型（编号A-H），除F谱型外，A-E、G谱型均只在临床分离菌株中发现，而在环境分离菌中还发现不含任何位点的H型。[结论]CRISPR在VP中普遍存在。环境分离菌株与临床分离菌株中CRISPR的结构存在差异。

摘要:Clustered regularly interspaced short palindromic repeats（CRISPR）/CRISPR-associated（Cas）是一种广泛存在于细菌和古细菌基因组中含有间隔重复序列的基因结构，可由RNA介导为细菌提供一种特异性免疫保护机制，抵御外来病毒、噬菌体的二次侵染。通过对CRISPR/CAS系统Ⅱ进行改造，该系统成为了继锌指核酸酶（ZFNs）和TALE核酸酶（TALENs）以来的另一种能够对基因组进行高效定点修饰的技术，具有灵活、高效、廉价且易于操作等优点。目前CRISPR/Cas技术已经应用于微生物、哺乳动物细胞、果蝇和水稻等多种生物体中，在基因修饰方面也取得了一定的成果。本文从CRISPR/Cas系统的结构、分类、基因组编辑的分子机制，以及在工业微生物中的应用和存在问题、前景等方面进行了综述。

摘要:CRISPR/Cas9技术是在特定的RNA引导下，利用特异的核酸酶实现对基因组进行编辑的新技术。自2013年该技术体系建立起来已成功应用于动物、植物及真菌中。本文简述了3种基于核酸酶的基因编辑技术及其应用，概述了CRISPR/Cas9系统的组成及其作用机理，总结了CRISPR/Cas9在模式真菌酿酒酵母及丝状真菌中的应用，并就在丝状真菌中应用该技术时sgRNA表达盒的设计、Cas9表达盒的优化、抗性标记的筛选、受体的选择等方面提出具体的研究方法。另外，针对该技术应用过程中出现的脱靶效应、Cas9核定位信号的添加、启动子的选择及多个靶基因的编辑等问题提出了建议与展望，希望能够为初次涉足该领域的科研人员提供理论参考和技术支持。

摘要:获得性免疫长期以来被视为真核生物所独有，而CRISPR-Cas系统的发现则打破了这一定论。它是广泛存在于细菌和古菌中的一种获得性免疫系统，通过捕获整合初次感染的外源核酸片段，在Cas蛋白与crRNA（CRISPR RNAs）的共同作用下抵御相同核酸的再次入侵，以保护宿主免受侵扰。近些年，CRISPR-Cas系统得到广泛的关注和研究。本文主要从细菌微生物角度，对系统分类、作用机制及原核领域应用等取得重要突破的研究进行扼要阐述，为CRISPR-Cas系统的深入探究和应用拓展提供有价值的参考信息。

摘要:遗传与变异体现着生命之美和生命之奥妙，前人在不断探求的过程中逐渐形成了严谨的体系和科学的方法——遗传学。在遗传学的研究中基因编辑工具的作用是不可或缺的，近年来发现的CRISPR/Cas系统作为基因编辑工具箱中的新刃，以其特异性强、靶向性好、适用性广的特点迅速成为广大科研工作者研究和开发的热点。并且，在探索生命暗物质的过程中，会有更多的新的CRISPR/Cas系统被发现并应用在遗传研究等领域。为此，本文综述目前CRISPR/Cas系统的最新研究进展，力图从其系统多样性、分子工作机制及遗传研究应用等方面，为广大科研工作者提供一个系统了解CRISPR/Cas系统及其研究现状的窗口，以期为该领域的研究与应用提供一些有益的参考。

摘要:[目的]研究地中海富盐菌PHA合酶（PhaEC）中PhaE亚基乙酰化修饰对其功能的影响，探讨乙酰化修饰对菌体生理代谢的调控作用。[方法]蔗糖密度梯度离心收集PHA颗粒，质谱鉴定颗粒结合蛋白PhaE的乙酰化位点。将乙酰化位点（赖氨酸，K）分别突变为精氨酸（R）（模拟去乙酰化）或谷氨酰胺（Q）（模拟乙酰化），利用同源双交换原理，将突变后的基因原位敲入基因组。以野生型为对照，检测突变对菌体生长、葡萄糖消耗和PHA合成能力的影响。利用Western blot检测PHA颗粒上PhaE的含量，进一步分析乙酰化修饰对蛋白功能的影响。[结果]在PhaE蛋白105位和170位赖氨酸（K）2个位点检测到乙酰化修饰。利用遗传操作系统将突变的基因原位敲入，共得到6种突变株。发酵结果表明，任何一种单突变对菌体生长及PHA合成的影响均不明显。但当2个位点同时突变成精氨酸（K105R/K170R）时，突变株生长及合成PHA的能力均受到明显抑制，2个位点同时突变成谷氨酰胺（K105Q/K170Q）则无明显影响。进一步的Western blot结果表明，突变成精氨酸的双突变株的PHA颗粒上，PhaE蛋白的含量相较于野生型约降低了一半。[结论]PhaE蛋白的去乙酰化能够导致菌株利用葡萄糖合成PHA的能力显著降低，其可能原因是降低了PhaE与PHA颗粒或PHA颗粒上PhaC的结合能力，从而降低了PhaEC合酶的活性。

摘要:[目的]MCP2923是睾丸酮丛毛单胞菌（Comamonas testosteroni） CNB-1的一种甲基化趋化受体蛋白，本研究旨在阐明其在CNB-1菌株趋化过程中的作用。[方法]利用游动平板法（swimming plate）检测了CNB-1及其MCP突变菌株CNB-1△20、CNB-1△MCP2923、CNB-1△20/pDSK519-MCP2923、CNB-1△20/pBBR1MCS-2-MCP2923和CNB-1△20/pBBR1MCS-2-MCP2923△LBD对35种芳香族化合物以及9种小分子有机酸的趋化性；进一步利用Agarose-in-plug法表征了MCP2923介导的对芳香族化合物的趋化表型；结合生物信息学分析，对MCP2923配体结合结构域（MCP2923LBD）进行了克隆、表达和纯化，利用等温滴定量热法（ITC）检测了MCP2923LBD与原儿茶酸等11种化合物的相互作用。[结果]CNB-1对原儿茶酸、4-羟基苯甲酸等12种芳香族化合物以及顺乌头酸等9种TCA循环中间代谢产物具有强、中强和弱3个层次的趋化表型；敲除MCP2923基因减弱了菌株对上述趋化诱导物的表型；将MCP2923基因回补到CNB-1△20菌株中可回补菌株对15种趋化效应物的表型，敲除MCP2923基因的配体结合区丧失了对15种趋化物的表型回补能力。虽然Agarose-in-plug法检测到了菌株对原儿茶酸和4-羟基苯甲酸的趋化表型，但ITC未能检测到原儿茶酸和4-羟基苯甲酸等11种化合物与MCP2923LBD直接的相互作用。[结论]MCP2923可引发CNB-1菌株对多种芳香族化合物以及小分子有机酸的趋化表型，且MCP2923LBD在这个过程中起关键作用；由于ITC的结果不能证明MCP2923LBD与芳香化合物和小分子有机酸等效应物的直接结合，推测MCP2923引发CNB-1趋化作用的机制不同于已报道的MCP2201和MCP2901的作用方式，其确切机制还有待于进一步深入研究。

摘要:为了适应复杂多变的生存环境，微生物通常需要在保证基因组序列不变的前提下不断调整胞内代谢网络。表观调控可以在不改变DNA序列的情况下对基因表达进行调控，因此成为细菌中重要的调控方式。作为一种DNA修饰，DNA甲基化修饰是生物体中最常见的表观调控工具。在本文中我们全面、深入解析了两种孤儿甲基转移酶：DNA腺嘌呤甲基转移酶（DNA adenine methyltransferase，Dam）和细胞周期调控甲基转移酶（Cell cycle-regulated methyltransferase，CcrM）在原核生物中的表观调控功能。我们主要探讨了DNA甲基化参与的细胞生理过程包括DNA复制起始、DNA错配修复、基因表达调控、致病性和相变异等方面。同时，我们结合三维基因组研究技术基因组结构捕获（Chromosome conformationcapture，3C）技术和新型DNA磷硫酰化修饰讨论了该领域的发展前景。

摘要:蛋白质翻译后修饰是调控蛋白质生物学功能的重要步骤之一。甲基化修饰作为蛋白质翻译后修饰的一种重要形式，参与了真核生物和原核生物的多种细胞进程。本文综述了目前蛋白质甲基化的研究进展，包括真核生物、原核生物，组蛋白和非组蛋白，以及多种氨基酸位点的甲基化修饰。这些发现丰富了人们对蛋白质甲基化修饰的认识，对深入了解蛋白质翻译后修饰的功能具有重要意义。

摘要:毒素-抗毒素系统（Toxin-antitoxin system，TA）在细菌和古菌的染色体和可移动遗传元件中广泛分布，目前分为六大类型（I型-VI型）。研究发现TA能够促进多重耐药菌群的形成，同时参与细菌的程序性死亡、调控生物被膜形成、介导细菌环境适应过程等多个重要的生命过程。TA的研究主要集中在肠道细菌和病原菌中，其中Ⅱ型TA研究最为深入和广泛。本文综述了近年来新型TA的鉴定、毒素新型作用靶点、抗毒素的调控功能以及TA间的相互作用等进展，并对未来的TA领域的潜在发展趋势和应用前景也进行了评述。

摘要:[目的]本研究的目的是研究嗜麦芽窄食单胞菌OUC_Est10中脂类水解酶的多样性。[方法]使用离子交换层析、全基因组测序和异源表达三种方法研究嗜麦芽窄食单胞菌OUC_Est10中脂类水解酶的多样性。[结果]离子交换层析结果显示嗜麦芽窄食单胞菌OUC_Est10可以分泌多种脂类水解酶。通过全基因组测序，我们给出了该菌的全基因组序列，该基因组大小为4668743 bp，GC含量为66.25%。通过详细的基因组序列分析，我们从该基因组中找到33个可能具有脂类水解酶活性的假定基因。通过异源表达OUC_Est10中的5个假定脂类水解酶基因，来研究其催化特性的多样性，结果显示这些脂类水解酶具有不同的催化特性。[结论]我们证明了嗜麦芽窄食单胞菌OUC_Est10拥有多样的脂类水解酶，这暗示了它在不同领域中的应用潜力。

摘要:传统的"活性-化合物"天然药物发现方法导致大量已知化合物被重复分离，大大加剧了新药发现的难度。规模化基因组测序揭示了微生物基因组中存在大量的隐性（cryptic）次级代谢产物生物合成基因簇，如何激活这些隐性基因簇成为当今世界天然产物研究领域的难点与热点。本文从途径特异性和多效性两个角度综述了隐性生物合成基因簇激活策略；同时，对基因组信息指导下结构导向（structure-guided）的化合物定向分离技术进行了归纳。隐性基因簇的激活为定向发掘具有优良活性的新型天然产物提供了新的契机。

摘要:Red/ET同源重组技术（Red/ET recombineering）是由来源于大肠杆菌λ噬菌体的蛋白对Redα/Redβ或来源于Rac原噬菌体的蛋白对RecE/RecT所介导的基于短同源臂（40-50 bp）的同源重组技术，能对宿主DNA序列进行快速、高效、精确的修饰和操作。本文主要综述了2010年以来Red/ET同源重组技术在大肠杆菌及其他细菌中的研究进展，同时简要介绍了该技术在微生物基因组挖掘，尤其是在微生物基因簇的异源表达领域的应用进展。