国家杰出青年科学基金(30425038)
- 作品数：14 被引量：36H指数：3
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- 极端耐辐射球菌sbcD基因(dr1921)功能分析被引量：1
- 2007年
- 在真核生物中,Mre11-Rad50-Nbs1(MRN)复合体处于DNA修复和细胞周期调控的关键位置.当DNA双链断裂损伤诱导后,MRN复合体可快速与损伤部位结合,参与起始的DNA末端的处理.在MRN复合体中,任何一个亚基的基因突变都会引起生物体对DNA损伤超敏感、基因组不稳定、端粒缩短和减数分裂异常.MR蛋白在进化上高度保守.Mre11和Rad50在细菌中的直系同源物分别是SbcD和SbcC.极端抗辐射的耐辐射球菌能修复大量的DNA双链断裂.其SbcD和SbcC蛋白分别由Dr1921和Dr1922基因编码.本研究应用定点反向插入突变的技术,构建了SbcD基因突变株.发现突变株对电离辐射、紫外线、过氧化氢和丝裂霉素C等DNA损伤诱变试剂敏感.同时还发现,drSbcD蛋白,无论是在细胞正常生长状态下,还是在DNA修复过程中,特别是对6000Gy电离辐射所产生的DNA双链断裂的修复有重要的作用.综上所述,drSbcD蛋白在DNA双链断裂修复的过程中扮演重要的角色.
- 胡沂淮马辰宇田兵林军华跃进
- 关键词：SBCDDNA耐辐射球菌
- 耐辐射球菌抗氧化系统中的一个新成员dr1127被引量：2
- 2007年
- 构建了一个耐辐射球菌(Deinococcus radioduran)未知基因dr1127的功能缺陷株MT1127.γ射线和H2O2处理R1和MT1127的结果表明,dr1127基因的缺失影响了耐辐射球菌的辐射抗性和氧化抗性.测试了指数生长期和稳定期的R1株和MT1127株的细胞提取物活性氧自由基清除能力,结果发现,无论是超氧阴离子、H2O2还是羟自由基,MT1127株均表现为更弱的自由基清除能力,这些结果与前面的生存率实验结果相吻合,也在一定程度上帮助我们理解dr1127基因的功能.同时,在大肠杆菌BL21(DE3)系统中成功表达了dr1127基因产物,纯化得到46kD的蛋白产物,利用Fe2+-H2O2氧化损伤系统,检测到DR1127蛋白在体外保护DNA免受氧化损伤的功能,并测到该蛋白能通过结合双链DNA的方式来实现保护DNA的功能.本研究揭示了dr1127基因在氧化损伤胁迫中的功能,为耐辐射球菌庞大而又复杂的抗氧化系统增添了新的成员,也为深入研究耐辐射球菌的超强辐射抗性开辟了一个新的研究思路.
- 吴媛媛田兵华跃进
- 关键词：耐辐射球菌抗氧化
- 耐辐射球菌DNA修复机制研究新进展被引量：3
- 2007年
- 耐辐射球菌是迄今为止发现的最耐辐射的原核生物,是研究DNA损伤与修复的模式生物。根据国内外实验室和本实验在耐辐射球菌研究上取得的最新研究成果,本文从该细菌的结构特征、分子防御机制、重要修复基因、基因组学和蛋白质组学等方面综述了耐辐射球菌在DNA修复机制方面取得的进展,探讨了未来揭示该细菌独特高效的DNA修复分子机理可能采取的途径。
- 黄丽芬陆辉明华孝挺华跃进
- 关键词：耐辐射球菌DNA修复蛋白质组学基因组学
- 耐辐射奇球菌Deinococcus radiodurans中非编码RNA被引量：3
- 2006年
- 耐辐射奇球菌(Deinococcus Radiodurans)对电离辐射、紫外线以及强氧化剂等方面具有惊人的抗性。非编码RNA(non-coding RNA,ncRNA)在参与转录调控、RNA的加工与修饰、mRNA的转录、蛋白质的运输与稳定性调节等方面具有非常明显的作用。本文通过概率上下文无关算法(Stochastic ContextFree Grammar,SCFG),对耐辐射奇球菌R1菌株的基因间序列进行相似二级结构预测,结果发现,在耐辐射奇球菌R1基因组的非编码区存在28个非编码RNA家族。其中IRE家族成员最多,其次是Histone3、tRNA和SECIS家族。所发现的DicF与ctRNA_pGA1t、mRNA等家族成员为细菌所特有。与其他生物比较分析结果显示,可以用这些非编码RNA来研究耐辐射奇球菌的生物学功能,并为进一步研究其DNA损伤与修复分子机制提供依据。
- 陈仲中王梁燕林军田兵华跃进
- 关键词：耐辐射奇球菌非编码RNARNA
- 耐辐射奇球菌光敏色素基因缺失突变株的构建及其功能研究被引量：1
- 2007年
- 利用PCR和体内同源重组技术,对耐辐射奇球菌(Deinococcus radiodurans R1)中光敏色素基因诱导缺失突变,构建了突变株bphP-。对突变株分别进行不同剂量电离辐射(IR)和不同浓度过氧化氢(H2O2)处理,并以野生株R1做对照。结果表明:与野生株相比,突变株bphP-对过氧化氢的敏感性明显上升,而对电离辐射的抗性野生型基本不变。不同性质的光照试验显示,强白光对野生菌株和光敏色素突变的耐辐射奇球菌都具有显著的抑制菌落生长作用,两者差异不明显。红光和蓝光对野生株和突变株的生长都没有明显的抑制作用。强白光照射对没有光敏色素调控体系的大肠杆菌K12菌株抑制不明显。因此,耐辐射奇球菌中光敏色素可能主要是作为氧化环境信号传递和调控的蛋白。
- 范陆许镇坚田兵华跃进
- 关键词：耐辐射奇球菌光敏色素光损伤
- 耐辐射奇球菌RadA蛋白参与DNA损伤修复过程被引量：3
- 2006年
- RadA是一个高度保守的蛋白.在古细菌中,RadA蛋白具有RecA类似的功能并在同源重组过程中起关键作用.在大肠杆菌中,RadA蛋白也参与了同源重组和DNA损伤修复过程,但远没有在古细菌中的功能那么重要.PSI-BLAST结果表明,与古细菌以及真核细胞中RadA蛋白相比,耐辐射奇球菌RadA蛋白和细菌中的RadA的相似性更高.研究发现,耐辐射奇球菌radA基因的突变增加了耐辐射奇球菌对γ射线和紫外线照射的敏感性,但对过氧化氢氧化胁迫的抗性没有影响.耐辐射奇球菌和大肠杆菌radA基因均能完全补偿突变体对γ射线和紫外线辐照的抗性.进一步的结构域功能分析表明,与radA突变体的抗性相比,锌指结构域的缺失导致耐辐射奇球菌对γ射线和紫外线辐照更加敏感;仅仅缺失Lon蛋白酶结构域的耐辐射奇球菌表现为比radA突变体略微更抗γ射线和紫外线辐照处理.这些实验结果表明,耐辐射奇球菌RadA蛋白的确参与了DNA损伤修复过程,而且不同的结构域具有不同的功能.
- 周庆张新觉徐虹徐步进华跃进
- 关键词：耐辐射奇球菌RADADNA损伤修复结构域
- 类核环形结构在耐辐射球菌电离辐射抗性中不起主要作用被引量：1
- 2007年
- 近来基于透射电子显微镜研究的论点“耐辐射球菌(Deinococcus radiodurans)R1类核致密的环形结构是其极端辐射抗性的关键因素”已引起广泛争议.本文在以前研究基础上系统地比较了野生型R1菌株、pprI(DR0167)基因突变株YR1及pprI基因功能补偿株在电离辐射前后的类核结构的形态差异.荧光显微镜观察结果显示:(ⅰ)具有超强电离辐射抗性的野生型菌株R1细胞类核主要呈现紧凑的环形结构,而同样有环形类核结构的pprI突变株YR1细胞却对辐射非常敏感;(ⅱ)2个pprI基因功能补偿株,YR1001(pprI全基因功能补偿株)类核绝大多数呈现絮乱松散的不规则形态,YR1002(pprI部分基因功能补偿株)呈现约60%左右的环形类核结构,这两个菌株都具有与野生型R1同样的电离辐射抗性;(ⅲ)另一pprI部分基因功能补偿株YR1004(敲除pprI基因3′端333个碱基对)对电离辐射极其敏感,其约60%左右的细胞含有环形的类核结构.上述结果表明,耐辐射球菌类核的环形结构在辐射极端抗性中不起主要作用.
- 高冠军陆辉明尹龙飞华跃进
- 关键词：电离辐射
- 不同金属辅基和酶剂量对超氧化物歧化酶抗氧化、促氧化作用的影响被引量：8
- 2006年
- 研究含不同类型金属辅基(Mn或Cu,Zn)的超氧化物歧化酶(SOD)的抗氧化/促氧化作用特征,以及酶剂量对其抗氧化/促氧化作用的影响。用化学发光法分析超氧化物歧化酶对由Fenton体系产生的羟基自由基(.OH)导致DNA氧化损伤的影响。进一步利用.OH所致质粒DNA氧化后在琼脂糖凝胶电泳中的构型改变为实验模型,比较不同类型金属辅基和剂量对SOD抗氧化/促氧化活性的影响。Mn-SOD对.OH引起的DNA氧化损伤没有显著影响。然而,Cu,Zn-SOD在较高浓度(>200 U/ml)下,表现出强烈的促氧化效应,能够加剧DNA氧化损伤。研究结果表明,金属辅基对SOD的抗氧化或促氧化效应有着重要的影响,这可能与金属辅基在Fenton反应中的氧化还原特性相关。高浓度的Cu,Zn-SOD对.OH所致DNA氧化损伤存在显著的促氧化效应。高浓度的Mn辅基离子不能与Fenton体系中H2O2直接作用,并且不能促进羟基自由基的形成。
- 许镇坚田兵华跃进
- 关键词：超氧化物歧化酶抗氧化作用
- 耐辐射球菌DNA修复开关基因pprI缺陷性突变和功能补偿性突变株的建立被引量：5
- 2005年
- PprI是近来在耐辐射球菌Deinococcus,radiodurans中发现的一个极其重要的DNA修复开关基因.以已测序的野生型菌株R1为材料,运用PCR突变法将克隆具有自身GroEL启动子和卡那霉素抗性基因的DNA片段反向重组到pprI基因中去,首次获得了卡那霉素抗性的、pprI功能完全破坏的突变株YR1.辐射细胞生存率结果表明,YR1对辐射异常敏感.另外,将含有GroEL启动子和卡那霉素抗性基因的DNA片段重组到质粒pRADZ3中,获得了具有卡那霉素抗性的表达质粒pRADK;再将体外克隆的具有pprI完整基因和C-末端结构域截短的PprI蛋白基因片段分别重组到pRADK中.研究结果表明,含有pprI完整基因的表达质粒在YR1中能够正常表达,并完全恢复到野生型的极端抗性;而C-末端结构域截短的PprI蛋白基因片段虽能在YR1中正常表达,但对辐射异常敏感,不能恢复其极端抗性.上述pprI基因功能缺陷性和功能补偿性突变株的建立,为深入研究细胞体内PprI蛋白质的定位、结构域与功能的关系,以及原位研究PprI蛋白质的理化特性提供了十分有效的方法.
- 高冠军陆辉明黄丽芬华跃进
- 关键词：性基因DNA修复卡那霉素抗性耐辐射球菌
- 检测环境放射性和遗传毒性物质的耐辐射球菌生物传感器的构建被引量：2
- 2008年
- 基于经遗传修饰的极端抗辐射细菌——耐辐射球菌,构建了一个实时全细胞生物传感器,以检测高放射性环境中的放射性物质和遗传毒物.把加强型绿色荧光蛋白(eGFP)连接到耐辐射球菌中一个可受DNA损伤诱导调控的关键基因——recA基因的启动子后,所得到的融合DNA片段(PrecA-egfp)由质粒携带转化入耐辐射球菌R1菌株,从而最终获得了生物传感器菌株DRG300.这个改造过的菌株可以在recA基因启动子的引发下表达eGFP荧光蛋白,从而发出荧光.根据耐辐射球菌活细胞中荧光强度和eGFP蛋白表达量之间的相关性,我们发现在DRG300菌株中荧光的产生量同DNA损伤因子(如γ射线和丝裂霉素C)之间有很显著的剂量相关性.同以前报道的全细胞传感器相比,本研究构建的这个重组菌株同时具有广阔的剂量探测范围和较高的灵敏度.研究结果表明,DRG300可作为一个潜在全细胞生物传感器,基于此构建的检测系统,可以用来实时监测环境中放射性和毒性污染物所造成的生物学危害.
- 高冠军范陆陆辉明华跃进
- 关键词：耐辐射球菌生物传感器EGFPRECA丝裂霉素C
