普那霉素是由始旋链霉菌(Streptomyces pristinaespiralis)产生的一类临床上应用的链阳性菌素类抗生素.目前,由于对引起普那霉素产量变化的分子机理知之甚少,从而大大限制了利用分子育种技术来大幅度提高该抗生素产量的研究发展.本研究利用限制性内切酶SacⅡ单酶切处理的扩增片段长度多态性(amplified fragment length polymorphism,AFLP)技术以普那霉素高产重组菌株为材料进行了抗生素高产相关基因的挖掘研究.以原始菌株ATCC25486为对照,筛选出2个仅在高产菌株中特异扩增的多态性DNA片段.进一步的DNA测序分析和同源性比较表明:1个与抗生素生物合成调控基因afsK具有高度的同源性,GenBank收录号为EU123927;另1个是脱氧核糖核酸外切酶编码基因exoSC的同源片段,GenBank收录号为EU123928.因此,这2个DNA片段是与普那霉素产量变化密切相关的新基因,这2个基因的DNA序列的变异应与普那霉素产量的增加密切相关.本研究从普那霉素高产这一生物表型出发,利用分子标记技术筛选出抗生素高产相关新基因,可进一步从基因变异方面揭示了普那霉素高产的分子机理.
DNA家族改组(DNA family shuffling)是一项高效的体外进化技术,该技术利用自然界中具有同源序列的基因家族——如来自不同种属的相同基因以及同一种属的相关基因等进行改组,为蛋白质定向进化和结构——功能关系分析等研究提供了有效获得突变文库的方法。近年来,DNA家族改组技术不断取得新的发展,应用领域日益扩展,在生物合成途径的改造、植物抗病能力的加强、环境污染的治理、医药工业的发展、异源表达体系的建立等方面都发挥了重要作用。文章综述了这项技术在近年来的新发展和新应用,并展望了DNA家族改组技术的发展前景。
