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中国农业科学院生物技术研究所
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摘要:[目的]鉴定和确定被预测为编码干燥相关蛋白的耐辐射异常球菌(Deinococcus radiodurans) drB0118基因功能,探讨该基因对盐、渗透和氧化胁迫抗性的作用.[方法]构建drB0118基因缺失突变株(△B0118),通过氯化钠、D-山梨糖醇和过氧化氢等胁迫冲击实验及氧化胁迫条件下qRT-PCR分析,研究drB0118突变对非生物胁迫反应及氧化胁迫相关基因表达的影响.[结果]drB0118突变导致菌株对NaC1和D-sorbitol胁迫的抗性降低;对氧化胁迫(H2O2)敏感;qRT-PCR分析显示,drB0118突变引起氧化胁迫抗性基因pod和oxyR分别下调4倍和10倍.[结论]D.radiodurans中drB0118参与了盐、渗透和氧化等多种非生物胁迫反应....
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北大核心 CSTPCD CSCD CA CBST
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摘要:耐辐射戈壁异常球菌(Deinococcus gobiensis Ⅰ-0)是本研究室分离于戈壁沙漠环境中的微生物,对辐射、氧化和干旱等非生物胁迫有超强的抗性.该菌基因组合有2个冷激蛋白编码基因(csp1,Dgo_CA1136和csp2,Dgo_PA0041),编码蛋白均具有典型的冷激蛋白家族特有的结构域.本研究以戈壁异常球菌Ⅰ-0 Csp1为研究对象,研究表明Csp1能显著增强模式菌株大肠杆菌对低温、高盐、干旱等非生物胁迫的抗性;QRT-PCR分析显示在盐胁迫条件下Csp1表达菌株的海藻糖合成酶基因(otsA和otsB)表达显著上调,其降解基因(treB、treC)无显著变化.Csp1通过调控海藻糖代谢途径,促进渗透保护物的积累,可能是增强细胞盐、干旱等胁迫抗性的有效途径之一....
摘要:为研究耐辐射异常球菌(Deinococcus radiodurans)中drfE编码的铁蛋白DrfE的功能,通过基因回补试验构建drfE基因的回补菌株(pdrfE::△),对野生型WT、突变株ΔdrfE及回补菌株pdrfE::△进行不同浓度H2O2和NaCl胁迫,分别测定野生型WT、突变株ΔdrfE和回补菌株pdrfE::△体内Fe2+含量及抗氧化酶类活性.结果显示,drfE基因缺失导致菌株对氧化和盐胁迫敏感,该基因的回补能够恢复菌株对氧化和盐胁迫的抗性.drfE基因缺失导致耐辐射异常球菌体内Fe2+浓度由232 μmol/L增加至293 μmol/L;80 mmol/L H2O2处理30 min后,突变株ΔdrfE的CAT活性下降32.74%,SOD下降41.3%.以上结果表明DrfE蛋白可能参与耐辐射异常球菌铁代谢途径,并且在细胞抗氧化体系中发挥重要作用....
摘要:通过玉米盆栽试验研究不同水分条件下(土壤孔隙含水量20%和80%)土壤微生物群落结构及种群数量的变化.采集玉米生长第60天时的根际土和表层土,通过MiSeq Illumina高通量测序技术扩增细菌和古菌16S rRNA基因分析群落多样性,同时通过绝对定量PCR扩增细菌和古菌16S rRNA基因分析其种群数量.结果表明:高通量测序共得到41 546个细菌OTUs和6 921个古菌OTUs.土壤中细菌的多样性丰富,优势菌群为变形菌(Proteobacteria)和酸杆菌(Acidobacteria),而古菌的群落组成单一,优势菌群为奇古菌(Thaumarchaeota).非度量多维尺度(NMDS)分析表明不同土壤区域中细菌群落结构具有明显差异,而古菌群落结构受水分和土壤区域的影响不明显.定量分析结果显示细菌和古菌数量受土壤区域和水分条件的影响显著.表层土中细菌和古菌数量均显著高于根际土.根际土中细菌和古菌数量在水分充足条件下均显著高于干旱条件,表层土中细菌和古菌数量也表现出相同趋势.本研究结果表明土壤不同区域(生态位)可能是影响土壤中微生物群落最重要的因素....
摘要:耐辐射异常球菌(D.radiodurans R1)ktrA基因(DR_1666)编码的K+吸收蛋白在盐胁迫和渗透胁迫中起着重要作用.采用QRT-PCR分析表明在盐和D-山梨糖醇胁迫条件下,野生型菌株中ktrA基因表达均显著上调.同时采用融合PCR方法和同源重组技术,构建ktrA基因缺失突变株(△ktrA),以野生型菌株DR做对照,分别用不同浓度的氯化钾和D-山梨糖醇对突变株进行胁迫处理.结果显示,突变株△ktrA对氯化钾和D-山梨糖醇的敏感性明显高于野生型,表明ktrA基因在菌株耐受高盐和高渗透胁迫时起重要作用.该结果为深入研究D.radiodurans R1菌株中ktrA基因的功能提供了很好的基础....
摘要:LEA3(group 3 late embryogenesis abundant proteins)是一类非生物胁迫响应蛋白,能够保护细胞免受胁迫损伤.戈壁异常球菌(Deinococcus gobiensis)I-0分离于干旱、温差大及强阳光辐射的戈壁沙漠环境,具有超强的耐受紫外(UV)辐射、电离辐射和干燥等胁迫的能力,其基因组中Dgo_CA1631基因编码蛋白与LEA3具有一定同源性,将该蛋白命名为Dgl3,并对其生物学功能展开研究.非生物胁迫实验表明,Dgl3蛋白能够显著增强表达菌株BL21对氧化和冷冻胁迫的抗性,最大限度地保护宿主菌免受损伤.体外酶活保护实验结果进一步表明,氧化和反复冻融胁迫条件下Dgl3蛋白能够保护苹果酸脱氢酶(MDH)和乳酸脱氢酶(LDH)的活性.因此推测,Dgl3蛋白通过保护细胞体内相关酶类的活性,增强宿主细胞对氧化和冷冻胁迫的抵抗能力....
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北大核心 CSTPCD CSCD CA CBST
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摘要:耐辐射异常球菌(D.radiodurans)超强的辐照抗性归因于其高效的DNA损伤修复系统,磷酸戊糖途径(PPP)作为细胞各种糖类代谢枢纽,是合成核苷酸和核酸所需的核糖以及生成细胞还原力(NADPH)的重要途径.为探究D.ra diodurans R1中PPP对DNA损伤修复的影响,本研究敲除PPP中编码限速酶葡萄糖-6-磷酸脱氢酶(G6PD)的基因zwf,比较UV辐照后突变株△zwf与野生型D.radiodurans的生理生化差异.结果表明,zwf突变导致菌株对UV辐照敏感;UV辐照后△zwf胞内NADPH、D-核糖、核苷酸合成前体IMP、UMP含量明显降低;葡萄糖酸-δ-内酯及D-核糖能完全和部分恢复△zwf的UV辐射抗性.综上可知PPP通过提供DNA损伤修复原料及还原力,在DNA损伤修复过程中起着重要作用.本研究结果为DNA损伤修复机理提供参考....
摘要:耐辐射异常球菌(Deinococcus radiodurans,DR)因其具有对非生物胁迫超强的抵抗能力而备受关注.旨在了解该菌亲水蛋白Dlp在细胞耐受非生物胁迫中的作用,采用融合PCR和基因同源重组技术,获得了dlp基因缺失突变株Δdlp,对野生型DR及突变株Δdlp进行非生物胁迫.结果表明,dlp的缺失导致DR细胞对高盐和氧化胁迫敏感.体外检测氧化胁迫条件下Dlp蛋白对苹果酸脱氢酶(MDH)和乳酸脱氢酶(LDH)活性的保护,结果显示,Dlp蛋白的加入能缓解氧化胁迫条件下MDH、LDH酶活性的损失.由此表明,亲水蛋白Dlp增强了耐辐射异常球菌对非生物胁迫的抗性,并能以类似分子伴侣的形式保护胁迫条件下酶的活性....
摘要:耐辐射异常球菌疏水性LEA5C家族蛋白DrwH参与细胞耐受氧化和盐胁迫过程.前期研究发现,DrwH蛋白N端存在19个氨基酸组成的类信号肽序列,为探索该序列对DrwH发挥抗氧化功能的影响,本研究通过对DrwH蛋白进行分段截短,构建含有不同区段的重组大肠杆菌菌株,比较分析重组菌株在正常培养和氧化胁迫下的生长能力.结果 表明,含有类信号肽序列的融合蛋白过量表达不仅抑制了大肠杆菌的生长,而且使DrwH蛋白失去抗氧化能力.荧光定量PCR显示经IPTG诱导后,合类信号肽全长蛋白DrwH和结构域蛋白WHy在转录水平大量累积,蛋白在过量积累条件下发挥其生物学功能.由此表明,类信号肽对全长蛋白DrwH表达及其发挥抗氧化功能具有重要影响....
[专利] 实用新型 CN201220079450.0
摘要:一种快速联检耐盐HIN和IrrE蛋白的金标试剂盒,包括底板和上盖,底板盖入上盖后组成试剂盒,其特征在于底板上表面的两侧分别设置有检测HIN蛋白和IrrE蛋白的测试带;上盖的两侧各分别有一个观测窗和一个加样孔。本试剂盒可一步同时检测2种不同的转基因成份,不需其它任何附加仪器设备。本试剂盒操作简便、检测结果形象、准确、快速:只要将送检物品的提取液分别滴加在试剂盒的两个加样孔中,3-5min后,通过肉眼就可以通过观测窗直接观察到准确的检测结果。
[专利] 实用新型 CN201220074373.X
摘要:本实用新型涉及一种抗旱因子Lea-like蛋白一步法快速检测试剂盒,包括底板、具有观测窗的上盖,底板盖入上盖后组成试剂盒,其特征是:底板内表面有测试带,且测试带的一端裸露出试剂盒一侧。本试剂盒操作简便,不需要加样器械,检测样品时,直接将试剂盒一端浸入送检样品的提取液中,5秒内取出平放,3-5分钟后就可以通过肉眼直接观察到检测结果。
[专利] 发明专利 CN201610140426.6
摘要:本发明发现了一种用于培育抗氧化微生物的基因。本发明构建了含该基因的重组质粒,将其导入原核宿主细胞大肠杆菌表达菌株BL21中。实验证明,本发明发现的基因在原核生物中表达后,能够提高细胞的抗氧化能力。
[专利] 发明专利 CN201210046539.1
摘要:本发明发现耐辐射异球菌Deinococcus?radiodurans?R1中的ytxH基因(DR0105)具有提高原核生物及植物的抗逆能力。本发明构建了包含上述基因的重组载体,把它们分别导入原核及真核宿主细胞。实验证实,ytxH基因(DR0105)能够提高原核生物耐盐的能力;将该基因转入植物后获得的转基因植物也具有耐盐的能力。
[专利] 发明专利 CN201210046708.1
摘要:本发明发现耐辐射异球菌Deinococcus?radiodurans?R1中的HIN蛋白基因(DR1372)具有增强原核生物及植物的抗逆能力。本发明构建了包含上述基因的重组载体,把它们分别导入原核及真核宿主细胞。实验证明,HIN蛋白基因(DR1372)在原核宿主细胞和植物中表达后,均能增强其耐盐抗性。
[专利] 发明专利 CN201210046237.4
摘要:本发明发现耐辐射异球菌Deinococcus?radiodurans?R1中的lea-like基因(DR1172)具有增强原核生物及植物的抗逆能力。本发明构建了包含上述基因的重组载体,把它们分别导入原核及真核宿主细胞。实验证明,lea-like基因(DR1172)在原核宿主细胞和油菜中表达后,均能增强其干旱抗性。
[专利] 发明专利 CN201210041712.9
摘要:本发明发现耐辐射异球菌Deinococcus?radiodurans?R1中的dap基因(DRB0118)具有提高原核生物及植物的抗逆能力。本发明构建了包含上述基因的重组载体,把它们分别导入原核及真核宿主细胞。实验证明,dap基因(DRB0118)在原核宿主细胞和烟草中表达后,均能提高其耐盐抗性。
摘要:耐辐射戈壁异常球菌是本研究室分离于戈壁沙漠环境中的微生物,具有对辐射、氧化和干旱等非生物胁迫超强的抗性。通过研究,与含空载质粒pRADZ3的大肠杆菌相比,Cspl在大肠杆菌的表达显著增强了细胞对高盐、干燥等胁迫的非生物胁迫抗性。实时荧光定量PCR分析显示,在胁迫条件下cspl表达菌株的海藻糖合成酶基因表达显著上调,其降解途径中基因表达下调,Cspl的表达提高大肠杆菌渗透保护物-海藻糖的积累,可能是促进细胞非生物胁迫抗性的途径之一。
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