一种新的细菌间基因水平转移途径? - - 枯草芽孢杆菌细胞间遗传重组过程的基本特性研究及机理揭示
项目介绍
AI项目解读
基本信息
- 批准号:31270145
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:80.0万
- 负责人:
- 依托单位:
- 学科分类:C0104.微生物遗传与生物合成
- 结题年份:2016
- 批准年份:2012
- 项目状态:已结题
- 起止时间:2013-01-01 至2016-12-31
- 项目参与者:沈萍; 杨明园; 晋婷婷; 王轶; 刘莹; 王玉晨; 郭庆功;
- 关键词:
项目摘要
In bacteria, horizontal gene transfer takes place by natural transformation, conjugation, or transduction. They can be distinguished by two simple criteria: sensitivity to the presence of deoxyribonuclease (DNase) and dependence on cell contact. We had observed that Bacillus subtilis could conduct cell to cell genetic exchange with the absence of additional free DNA. The process was once believed to be transformation since its sensitivity to DNase treatment. The source of the transforming DNA had been believed being made by PBSX, a kind of defecive prophage existing universally in B. subtilis genome. Nevertheless, the cell to cell genetic exchange frequencey of the related PBSX gene knockout mutants kept almost no change compared to that of wild type strains, and the intercellular genetic recombination frequency was much higer than that of "DNA to cell" transformation process conducted in the same condition, suggesting that specific extracellular DNA freguments resulted from the activity of PBSX may not be the key factor in this cell to cell horizontal gene tansfer process. In addition, the transformation ferquency was found to be correlative with the living cell density of the donor and dependent greatly on the physical contact of the DNA donor and recipient cells. The latter phenomenon made the process looks like conjucation rather than transformation. Therefore, the obersed process is actually different from all the three typical bacterial genetic exchange pathways, a new bacterial hozizatonal gene transfer mechanism could be expected upon further researches.
自然转化、接合和转导是目前已知的三种细菌基因水平转移途径,可以通过测试其是否依赖于细胞间接触以及对DNase处理是否敏感对它们进行区分。我们对枯草芽孢杆菌的研究发现,该菌可在不添加外源DNA的情况进行细胞间遗传重组,这个过程对DNase敏感,因此曾被认为是自然转化的一种形式,转化DNA则来自缺陷性原噬菌体PBSX的活动。但进一步的研究证实,PBSX相关基因缺失突变株和野生株相比在重组频率上并无明显变化,细胞间遗传重组的频率也远高于相同条件下游离DNA和受体细胞间的转化频率,说明PBSX活动产生的胞外DNA并非该遗传重组过程的决定因素。此外,这种发生在细胞间的遗传重组过程不仅和给体活细胞的密度关系密切,还严重依赖于给体和受体间的接触,使其看起来又类似于接合。因此,这个过程与目前已知的三种传统的细菌水平基因转移途径都有差异,对其开展深入研究将有可能导致一种新的细菌间遗传交换机制的发现。
结项摘要
在项目的资助下,我们通过系列实验确证枯草芽胞杆菌在固态基质表面发生的高效率细胞间水平基因转移过程总体而言属于自然转化,而非接合或转导。但是,不仅缺陷性原噬菌体PBSX活动产生的胞外DNA与该转化过程关系不大,而且在相同条件下细胞-细胞的转化效率明显高于等量游离DNA-细胞,且进行细胞间转化时的共转化片段至少可达1.2M,远高于以原生质体或人工提取的游离DNA作为转化DNA来源时所能达到的742kb和63KB。此外,该过程只能在发生在加有卡那霉素等抗生素或者基本培养基的选择性条件下,且细胞混合液涂布到固态基质上大约10 h后才能检测到重组子的产生。这种DNA给体细胞特性不仅普遍适用于不同枯草芽孢杆菌菌株,而且也适用于地衣芽孢杆菌。上述结果说明在环境中进行的这类基因水平转移过程中DNA给体细胞确实可能具有我们尚不太了解的重要生物学功能。对枯草菌单基因突变库进行了筛查,尚未发现能产生转化效率明显改变的DNA给体突变株,说明该过程可能受到多基因的复杂调控,有必要进一步通过系统的转录组分析来寻找关键的调控因子。此外,我们也证实对PBSX等相关自溶基因进行缺失突变确实可显著提升发酵培养物的生物量,这对于用芽胞杆菌生产益生菌或者表达基因产品的工业企业也有重要意义。
项目成果
期刊论文数量(3)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
枯草芽孢杆菌携带PBSX类缺陷性原噬菌体的普遍性调查
- DOI:--
- 发表时间:2016
- 期刊:微生物学通报
- 影响因子:--
- 作者:晋婷婷;付正伟;沈萍;陈向东
- 通讯作者:陈向东
Deleting multiple lytic genes enhances biomass yield and production of recombinant proteins by Bacillus subtilis.
删除多个裂解基因可提高枯草芽孢杆菌的生物量产量和重组蛋白的产量
- DOI:10.1186/s12934-014-0129-9
- 发表时间:2014-08-31
- 期刊:Microbial cell factories
- 影响因子:6.4
- 作者:Wang Y;Chen Z;Zhao R;Jin T;Zhang X;Chen X
- 通讯作者:Chen X
Biological and genomic analysis of a PBSX-like defective phage induced from Bacillus pumilus AB94180
由短小芽孢杆菌 AB94180 诱导的 PBSX 样缺陷噬菌体的生物学和基因组分析
- DOI:10.1007/s00705-013-1898-x
- 发表时间:2014-04-01
- 期刊:ARCHIVES OF VIROLOGY
- 影响因子:2.7
- 作者:Jin, Tingting;Zhang, Xiaoming;Chen, Xiangdong
- 通讯作者:Chen, Xiangdong
数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:{{ item.doi || "--"}}
- 发表时间:{{ item.publish_year || "--" }}
- 期刊:{{ item.journal_name }}
- 影响因子:{{ item.factor || "--"}}
- 作者:{{ item.authors }}
- 通讯作者:{{ item.author }}
数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:{{ item.authors }}
数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:{{ item.authors }}
数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:{{ item.authors }}
数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:{{ item.authors }}
数据更新时间:{{ patent.updateTime }}
其他文献
The value of invention patents in China: Country origin and technology field differences
中国发明专利价值:国别来源与技术领域差异
- DOI:10.1016/j.chieco.2012.02.002
- 发表时间:2012-06
- 期刊:China Economic Review
- 影响因子:6.8
- 作者:陈向东
- 通讯作者:陈向东
生态水文双向耦合模型的研发与应用:Ⅰ模型原理与方法
- DOI:10.13243/j.cnki.slxb.20190517
- 发表时间:2020
- 期刊:水利学报
- 影响因子:--
- 作者:曾思栋;夏军;杜鸿;陈向东
- 通讯作者:陈向东
共享式社区服务甲醛检测系统设计
- DOI:--
- 发表时间:2018
- 期刊:电子设计工程
- 影响因子:--
- 作者:卢春池;陈向东
- 通讯作者:陈向东
不同小麦品种营养组分含量的近红外光谱分析
- DOI:--
- 发表时间:2019
- 期刊:食品研究与开发
- 影响因子:--
- 作者:陈向东;吴晓军;姜小苓;李淦;李笑慧;茹振钢
- 通讯作者:茹振钢
灵芝子实体多糖积累和糖代谢相关酶的关系研究
- DOI:--
- 发表时间:2012
- 期刊:中国农学通报
- 影响因子:--
- 作者:陈向东;王立华;王秋颖;兰进
- 通讯作者:兰进
其他文献
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:{{ item.doi || "--" }}
- 发表时间:{{ item.publish_year || "--"}}
- 期刊:{{ item.journal_name }}
- 影响因子:{{ item.factor || "--" }}
- 作者:{{ item.authors }}
- 通讯作者:{{ item.author }}

内容获取失败,请点击重试

查看分析示例
此项目为已结题,我已根据课题信息分析并撰写以下内容,帮您拓宽课题思路:
AI项目摘要
AI项目思路
AI技术路线图

请为本次AI项目解读的内容对您的实用性打分
非常不实用
非常实用
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
您认为此功能如何分析更能满足您的需求,请填写您的反馈:
陈向东的其他基金
以质粒形态存在的极端嗜盐古菌Simuloviridae温和病毒的生命周期调控及与其宿主细胞间相互作用关系的研究
- 批准号:32270167
- 批准年份:2022
- 资助金额:54.00 万元
- 项目类别:面上项目
以质粒形态存在的极端嗜盐古菌Simuloviridae温和病毒的生命周期调控及与其宿主细胞间相互作用关系的研究
- 批准号:
- 批准年份:2022
- 资助金额:54 万元
- 项目类别:面上项目
DNA给体细胞在枯草芽孢杆菌自然遗传转化过程中的作用探究及生理机制解析
- 批准号:31970030
- 批准年份:2019
- 资助金额:56 万元
- 项目类别:面上项目
气单胞菌属细菌的黑色素形成分子机制及相关生物学功能的进一步研究
- 批准号:31770052
- 批准年份:2017
- 资助金额:60.0 万元
- 项目类别:面上项目
共存于极端嗜盐古菌Natrinema sp. J7-1中的二个溶原病毒及病毒-宿主间相互作用的研究
- 批准号:31570174
- 批准年份:2015
- 资助金额:65.0 万元
- 项目类别:面上项目
中间气单胞菌WS菌株中与黑色素形成相关的独特酪氨酸酶基因的功能分析
- 批准号:31070077
- 批准年份:2010
- 资助金额:40.0 万元
- 项目类别:面上项目
枯草芽孢杆菌的DNA胞外释放现象与缺陷性原噬菌体PBSX的相关性研究
- 批准号:30770042
- 批准年份:2007
- 资助金额:30.0 万元
- 项目类别:面上项目
应用基因剔除小鼠对全麻药物多重分子作用靶位研究
- 批准号:30772076
- 批准年份:2007
- 资助金额:32.0 万元
- 项目类别:面上项目
枯草芽孢杆菌的特定DNA片段胞外分泌及其转化活性的研究
- 批准号:30670041
- 批准年份:2006
- 资助金额:8.0 万元
- 项目类别:面上项目
在固态基质表面进行的细菌自然遗传转化研究
- 批准号:30470032
- 批准年份:2004
- 资助金额:20.0 万元
- 项目类别:面上项目
相似国自然基金
{{ item.name }}
- 批准号:{{ item.ratify_no }}
- 批准年份:{{ item.approval_year }}
- 资助金额:{{ item.support_num }}
- 项目类别:{{ item.project_type }}
相似海外基金
{{
item.name }}
{{ item.translate_name }}
- 批准号:{{ item.ratify_no }}
- 财政年份:{{ item.approval_year }}
- 资助金额:{{ item.support_num }}
- 项目类别:{{ item.project_type }}