【正文】 合成 而其對應(yīng)的耐藥菌株末尾的丙氨酸突變?yōu)槿樗帷Ｇv膜多糖：抗吞噬作用大腸桿菌生物大分子的生物合成規(guī)律：l 生物大分子主要是指蛋白質(zhì)、核酸以及高相對分子量的碳氫化合物。 Bacillus cereus group的概念，包括哪些種？簡述種內(nèi)間的聯(lián)系與區(qū)別。2) B. cereus group中，質(zhì)粒普遍存在，單個菌種可能含有6個不同的質(zhì)粒。1 簡述芽孢桿菌感受態(tài)形成過程中關(guān)鍵調(diào)控子ComK的作用（降解及釋放的過程）。綜上所述，ComK在感受態(tài)的形成過程中起到了承上啟下的作用。在乳酸菌中表達 nisK/R（納豆激酶基因）, 目的基因用nisA 啟動子控制，在nisin作為誘導(dǎo)物誘導(dǎo)時目的基因表達。B. subtilis分泌蛋白有四種不同途徑蛋白特點及分泌過程： l SecSRP cooperation pathway: 絕大多數(shù)蛋白通過SecSRP 途徑運輸；轉(zhuǎn)運未折疊的蛋白質(zhì)。具有RR/KR類型信號肽的前體蛋白在易位之前可以在輔因子的幫助下在細胞質(zhì)中折疊； 216。Bt 在生長代謝過程中可產(chǎn)生多種對昆蟲有致病性的殺蟲毒素： l 在孢子形成開始和穩(wěn)定生長期：Bt菌株合成 Cry和 Cyt 毒素，即δ內(nèi)毒素或伴孢晶體毒素； l 在營養(yǎng)生長期：Bt 菌株也可以合成其他的殺蟲蛋白，這些蛋白會被分泌至培養(yǎng)基中，并被定義為Vip和Sip。αKGA是菌體進行TCA循環(huán)的中間性產(chǎn)物，很快在αKGA脫氫酶的作用下氧化脫羧生成琥珀酸輔酶A，在正常的微生物體內(nèi)濃度很低，只有當(dāng)體內(nèi)αKGA脫氫酶活性很低時，TCA循環(huán)才能夠減弱，αKGA才得以積累，為谷氨酸的生成奠定物質(zhì)基礎(chǔ)。因此當(dāng)供氧量合適的時候，才有助于谷氨酸的合成，過多或多少都不利于谷氨酸的合成。 溫度過低, 菌體生長繁殖慢。因此,在谷氨酸的發(fā)酵過程中控制好過多的泡沫是發(fā)酵成敗的關(guān)鍵。 DNA結(jié)合轉(zhuǎn)錄調(diào)控因子 ：大部分與DNA結(jié)合的轉(zhuǎn)錄調(diào)控因子是HTH模體，依 據(jù)氨基酸序列相似性可分為29個蛋白家族，大部分都參與負調(diào)控，抑制可能 是C. glutamicum 主要調(diào)控方式。谷氨酸棒桿菌耐受高滲透壓機制：當(dāng)外界的滲透壓較高時，胞內(nèi)大量的水分流出，使胞內(nèi)溶質(zhì)的濃度升高，這種升高的信號會被MtrB識別，并活化MtrA，啟動betP的表達， BetP則會啟動細胞相容性物質(zhì)甜菜堿的轉(zhuǎn)運。與傳統(tǒng)分子生物學(xué)分型方法相比，MLST操作簡單，具有更高的分辨力，能將同種細菌分為更多的亞型，并確定不同序列型之間的系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系以及與疾病的聯(lián)系。假基因數(shù)目的差異表明乳酸菌基因組處于一個活躍的退化過程。16S rRNA具有多項功能：l 對于核糖體蛋白的固定起到腳手架的作用。16S rRNA具有高度的保守性和特異性以及該基因序列足夠長（包含約50個功能域）。2 新近在火星上發(fā)現(xiàn)了液態(tài)水存在的證據(jù)，暗示可能有極端微生物存在。火星目前的大氣與數(shù)十億年前地球的大氣有著驚人的相似之處。產(chǎn)甲烷古菌是一種極其古老的微生物，比細菌還要原始。科學(xué)家發(fā)現(xiàn)在火星表面的一些隕坑的坑壁上存在一些暗色條帶，被稱作“季節(jié)性斜坡條帶”（RSL），這些暗色條帶會季節(jié)性地出現(xiàn)在一些坡度較為陡峭且相對溫暖的火星隕坑向陽坡面上。古菌的特殊性在于其基礎(chǔ)轉(zhuǎn)錄機器與真核生物高度同源（EA型），而其調(diào)控因子更類似于細菌（BA型）。2 如果要人工合成1個單細胞生命的基因組，在基因組有效復(fù)制及分配等方面需要考慮哪些因素。Eg. 解析尋找嗜鹽古菌PHBV合成關(guān)鍵酶：β酮硫解酶PhaA/BktB 。 l 甲烷古菌：厭氧培養(yǎng)，遺傳轉(zhuǎn)化相對較困難，胞內(nèi)環(huán)境中性，可借用細菌一些基因元件，但復(fù)制子及抗生素選擇標記等不同于細菌。 4) 嗜鹽古菌對飽和鹽濃度，輻射等的極端適應(yīng)能力，具體地外（如火星）生命的可能特質(zhì)，因此也是研究地外生命起源，傳播的重要材料。Cas3通過一個使Cas3核酸酶的活性減弱的機制加載到DNA的兩個可能的方向。l 同時也解釋了實驗室觀察到的極個別高效適應(yīng)（通過引發(fā)可將適應(yīng)機器高效導(dǎo)向外源DNA）和在自然環(huán)境中的可能需要的廣泛的適應(yīng)性（引發(fā)spacer無需嚴格匹配，可導(dǎo)向一大類同源病毒，并可通過次生spacer級聯(lián)放大至更多其它病毒)。此系統(tǒng)的工作原理是crRNA通過堿基配對與tracrRNA結(jié)合形成tracrRNA/crRNA 復(fù)合物，此復(fù)合物引導(dǎo)核酸酶 Cas9 蛋白在與 crRNA 配對的序列靶位點處剪切雙鏈 DNA，從而實現(xiàn)對基因組DNA序列進行編輯；而通過人工設(shè)計這兩種 RNA，可以改造形成具有引導(dǎo)作用的gRNA (guide RNA)，足以引導(dǎo) Cas9 對 DNA 的定點切割。張鋒團隊在EMX1 位點設(shè)計的相距119 bp 的兩個靶向sgRNAs 對該119 bp DNA 片段進行了刪除。例如，在慢性粒細胞白血病發(fā)生發(fā)展中， 染色體易位造成了費城染色體形成，它能夠編碼BCRABL 融合蛋白產(chǎn)生白血病。病毒的出現(xiàn)解決了質(zhì)粒這些問題，常用的病毒主要有慢病毒和腺病毒，慢病毒常用質(zhì)粒見addgene，慢病毒可以整合入宿主基因組中，長期穩(wěn)定的表達（漢恒生物提供CRISPR/cas9慢病毒包裝），但是由于慢病毒克隆能力有限而CAS9本身分子量比較大（大于4kb），且長期插入可能導(dǎo)致亂切，脫靶等，同時慢病毒包裝最終獲得的滴度不高等原因，腺病毒更有優(yōu)勢，腺病毒克隆能力強，獲得的病毒滴度也高。是由內(nèi)源基因與外源環(huán)境因素作用的平衡。交配效率非常低，尤其在37℃，白灰形態(tài)轉(zhuǎn)換可以調(diào)控念珠菌有性生殖過程。White cells 促進 opaque cells侵染組織。C）； ； ； 。l 微生物生存法則：1. 主要以G0期存在；。這將有助于我拓展我們的思路。 真菌部分，黃老師為我們詳盡的講授了真菌生物，主要是講授了白色念珠菌的研究。學(xué)習(xí)它的遺傳與操作技術(shù)，確實增加了我對于基礎(chǔ)的技術(shù)了解。3學(xué)習(xí)微生物遺傳與分子生物學(xué)這門課程有何感想？ 在學(xué)習(xí)完這門微生物遺傳以分子生物學(xué)這門課程后，我對這門課程所講到的微生物的遺傳以及其分子操作有了比較詳盡與直觀的理解。l 因為，真菌及其生物被膜無論其形態(tài)結(jié)構(gòu)、生理生化特性、致病性還是對環(huán)境因子的敏感性等都與浮游細菌有顯著的不同，尤其對抗生素和宿主免疫系統(tǒng)具有很強的抵抗力，從而導(dǎo)致嚴重的臨床問題，引起許多慢性和難治性感染疾病的反復(fù)發(fā)作。生物被膜：Biofilm：一種獨特的微環(huán)境。有利于營養(yǎng)繁殖或其他生 物學(xué)過程的完成。C） 高濃度CO 2 低濃度O 2 變化的pH 變化的營養(yǎng)條件（金屬離子、 N和C源） 宿主黏膜物質(zhì) 免疫細胞釋放自由基、抗菌肽 ……白色念珠菌宿主環(huán)境應(yīng)答，宿主環(huán)境因子會對白色念珠菌進行形態(tài)轉(zhuǎn)換的調(diào)控，調(diào)控因子有 CO 2 和 GlcNAc會促進白念珠菌灰菌形成。總之，利用CRISPR/Cas9 系統(tǒng)可以實現(xiàn)DNA 片段的靶向刪除(圖1A)，盡管這一技術(shù)還有待進一步優(yōu)化發(fā)展。CRISPRCas9 在抗病毒工程菌中應(yīng)用：Barrangou 等將嗜熱鏈球菌與不同的噬菌體共培養(yǎng)，篩選具有噬菌體抗性的菌株，通過DNA 測序發(fā)現(xiàn)CRISPR 座位中有了新的間隔序列，該間隔序列來自侵染的噬菌體，并且證實了CRISPR 和其相關(guān)的cas 基因賦予了細菌對噬菌體的抗性，通過插入或刪除靶向噬菌體的間隔序列可增強或者削弱細菌的噬菌體抗性。Kraft等在小鼠ESCs 中，通過Cas9 kb~ Mb 之間的6 個不同位點進行操作，在其中4 個位點檢測到DNA重復(fù)事件的存在，然后將具有DNA 片段重復(fù)事件的克隆進行培育以獲得嵌合體小鼠。CRISPR/Cas9 系統(tǒng)在基因組DNA 片段編輯中的應(yīng)用：Ⅱ型CRISPR/Cas 系統(tǒng)只需要一個Cas9 蛋白核酸酶來切割DNA 雙鏈,即為現(xiàn)在廣泛應(yīng)用于遺傳學(xué)基因編輯的CRISPR/Cas9 系統(tǒng)。 l 利用該機制，宿主菌貯存一定數(shù)量的spacer, 即可通過級聯(lián)識別環(huán)境中病毒的同源序列，迅速適應(yīng)環(huán)境中的其它病毒。引發(fā)適應(yīng)研究的重要意義：適應(yīng)需要某一匹配病毒DNA 的spacer 。每個新的spacer加入后， CRISPRrepeat序列就會加倍。 1940年Barker分離到第一個甲烷菌； 1976年分析甲烷菌的SSU rRNA、發(fā)現(xiàn)細胞膜含醚鍵酯：Carl Woese提出第三生命域古菌理論的基礎(chǔ)； 1970s，發(fā)現(xiàn)甲烷菌的獨特的酶和輔酶：甲基CoM還原酶，F(xiàn)420, F430, CoM,甲烷呋喃，四氫甲烷喋呤；及特殊的金屬離子：鈷、鎢、鎳、錳； 1996年第一個古菌基因組甲烷古菌，確立第三生命域； 2000s發(fā)現(xiàn)甲烷古菌利用低限能量生長、利用22種氨基酸合成蛋白質(zhì)……嗜鹽古菌的研究特色和意義 1) 嗜鹽古菌作為古菌生物學(xué)研究的重要材料，一個突出的優(yōu)勢在于相對最容易培養(yǎng)，生長較快，不容易污染和被污染，且具豐富的遺傳與代謝多樣性，并具有古菌域中最完善的遺傳操作系統(tǒng)。 2 試述說明甲烷古菌、嗜鹽古菌、高溫古菌的特色及研究意義。就是說，現(xiàn)擴增出目的基因的上下游同源臂，構(gòu)建出一個質(zhì)粒敲除載體，然后將質(zhì)粒載體導(dǎo)入到野生型細胞中，誘導(dǎo)其發(fā)生同源重組，進行一次交換，隨后進行雙交換，從而成功的敲除目的基因，獲得突變株。Lrs14阻止轉(zhuǎn)錄因子結(jié)合；MDR1阻止RNAP結(jié)合。這些鹽類溶入水體后可以使液態(tài)水的冰點降低達80攝氏度，并使其蒸發(fā)效率減低10倍以上。如生活于鹽湖或曬鹽場的極端嗜鹽古菌，生活于海底熱液口的極端嗜熱古菌，以及生活于硫磺熱泉的嗜酸熱古菌。同樣，現(xiàn)在火星上薄薄的大氣層幾乎完全由二氧化碳構(gòu)成。l 嗜鹽古菌對飽和鹽濃度，輻射等的極端適應(yīng)能力，具體地外（如火星）生命的可能特質(zhì)。所有細胞生命都有核糖體RNA, 便于對整個生命體系進行進化關(guān)系分析，之前任何已知蛋白都達不到此標準； 核糖體RNA含量極高(80%)，易于制備（密度梯度離心或膠回收）； 其進化具有良好的時鐘性質(zhì)，在結(jié)構(gòu)與功能上具有高度的保守性，即使進化關(guān)系較遠的物種間也可進行相關(guān)性比較； 當(dāng)時相當(dāng)一部分生物或細胞器中的16S (18S) 的rRNA 序列已經(jīng)被鑒定；RNA片段測序已可行 16S (18S) 的rRNA 大小適中()，適于用于進化關(guān)系分析, 而5S() rRNA過??；23S (28S) rRNA過大。端與SS21的結(jié)合被發(fā)現(xiàn)與蛋白質(zhì)合成的開始有關(guān)系。 羊毛硫細菌素的生物合成過程：結(jié)構(gòu)基因(LanA)首先通過核糖體合成前體分子（包括N端的前導(dǎo)序列和C端的原肽區(qū)）；再經(jīng)過修飾基因產(chǎn)物(LanBC/LanM）翻譯后修飾；在前導(dǎo)肽以及加工轉(zhuǎn)運蛋白（LanP/T）的作用下轉(zhuǎn)運到細胞膜以及對前導(dǎo)肽進行切除；將最終形成具有活性的成熟分子運輸?shù)郊毎ね鈧?cè)；在誘導(dǎo)或自誘導(dǎo)條件下，作用于調(diào)控蛋白組氨酸蛋白激酶（LanK，雙組份信號系統(tǒng)的組氨酸蛋白激酶），使其磷酸化將信號轉(zhuǎn)導(dǎo)到應(yīng)答調(diào)控蛋白（LanR，雙組分信號轉(zhuǎn)到系統(tǒng)的應(yīng)答調(diào)控蛋白）上，通過LanR的磷酸化，來控制結(jié)構(gòu)基因LanA對羊毛硫細菌素的生物合成、前肽的修飾酶（LanBC/LanM）的作用以及加工轉(zhuǎn)運蛋白。乳酸菌種間同源性較高，部分種或亞種的分類學(xué)地位模糊不清，常規(guī)分類技術(shù)常常很難區(qū)分其近緣種或亞種，多位點序列分型技術(shù)在細菌分類鑒定中存在明顯優(yōu)勢，近些年開始應(yīng)用于乳酸菌分類鑒定中。 在酸性條件下半胱氨酸的積累會抑制谷氨酸棒桿菌的生長 。因此會影響谷氨酸的生物合成，可以改變適當(dāng)?shù)臈l件來提高谷氨酸的產(chǎn)量。dtsR1 或 pyc 敲除后PEPC活性提高 通過PEPC活性的提高來彌補dtsR1 或 pyc敲除對TCA的損傷。通過采用流加尿素，氨水或液氨等辦法調(diào)節(jié)pH，補充氮源。在一定范圍內(nèi), 谷氨酸的產(chǎn)量隨糖含量的增加而增加, 但糖含量過高, 滲透壓過大, 對菌體生長不利, 谷氨酸對糖的轉(zhuǎn)化率低。 該反應(yīng)的關(guān)鍵是與異檸檬酸脫羧氧化相偶聯(lián)l 產(chǎn)生菌體內(nèi)乙醛酸循環(huán)（DCA）的關(guān)鍵酶——異檸檬酸裂解酶：該酶是一種調(diào)節(jié)酶，或稱為別構(gòu)酶，其活性可以通過某種方式進行調(diào)節(jié)，通過該酶酶活性的調(diào)節(jié)來實現(xiàn)DCA循環(huán)的封閉，DCA 循環(huán)的封閉是實現(xiàn)谷氨酸發(fā)酵的首要條件。1 結(jié)合谷氨酸棒桿菌中谷氨酸生物合成途徑、代謝調(diào)控、基因組轉(zhuǎn)錄組信息及其對環(huán)境的響應(yīng)機制，闡述提高谷氨酸產(chǎn)量的可能途徑或方法。1) 與核糖體合成的羊毛硫細菌素(lantibiotics)和信息素(pheromone)合成有關(guān)2) lantibiotics or pheromones的信號肽叫做前導(dǎo)肽，lantibiotics的前導(dǎo)肽大概有2330個氨基酸殘基，與lantibiotics的翻譯后修飾有關(guān)。l twinarginine translocation (Tat)pathway: 相較于SecSRP 途徑，Tat 。 首先，構(gòu)建含有納豆激酶基因的質(zhì)粒載體，在培養(yǎng)液中加入淡豆豉，誘導(dǎo)納豆激酶的表達。 納豆激酶產(chǎn)品開發(fā)實驗設(shè)計思路：納豆激酶的產(chǎn)品開發(fā)是以納豆為原料，接種納豆芽孢桿菌，對其進行發(fā)酵，分離純化而得到的。2　 ComK的抑制： ComK在自激活循環(huán)后，轉(zhuǎn)錄被激活并翻譯ComK，但是合成的ComK與MecA結(jié)合， MecA募集ComK結(jié)合到蛋白酶ClpCP，使ComK被降解，從而無法調(diào)控感受態(tài)的形成。形成生物膜是芽孢桿菌在自然環(huán)境中形成有利條件維持生存的一種群體性行。 蠟狀芽孢桿菌群種間的區(qū)分依據(jù)： 一般蠟狀芽胞桿菌群不同種之間的主要區(qū)分標志是其表型，特別是對于B. cereus sensu stricto，B. anthracis，B. thuringiensis，這些表型的差異往往由位于質(zhì)粒上的遺傳物質(zhì)所決定： a. 炭疽芽孢桿菌引起炭疽熱的毒力因子基因主要位于兩個大質(zhì)粒上，pXO1和pXO2，這兩個質(zhì)粒對于炭疽芽胞桿菌的致病至關(guān)重要,也是其區(qū)別于其他成員的主要特征。由此可知,由低相對分子量的生物有機化合物變?yōu)樯锎蠓肿拥幕瘜W(xué)反應(yīng)都是脫水縮合反應(yīng)。含有由肽聚糖組成的細胞壁；只含有核糖體簡單的細胞器；革蘭氏陰性(G)短桿菌, 兩端