文摘

00 0 111生物信息学技术克隆人类神经髓鞘蛋白零家族基因 [中 ]/唐冬生…∥生物化学与生物物理学报 .- 2 0 0 0 ,32 (4 ) .- 36 4～36 8为克隆新的髓鞘蛋白相关基因 ,将ＭＰＺ基因编码区ｃＤＮＡ序列与ＥＳＴ数据库进行同源性比较 ,得到与ＭＰＺ显著相似的 2个ＥＳＴ ,构建成 80 1ｂｐ的重叠群。此重叠群与定位在 1ｑ2 4的 12 8ｋｂｇＤＮＡ的相似性为 10 0 %。计算机分析表明 80 1ｂｐ的重叠群可能存在一个 435ｂｐ的阅读框架。在重叠群上设计两个引物与文库载体臂上的引物配对 ,扩增各种ｃＤＮＡ文库ＤＮＡ作巢式ＰＣＲ。在所得ｃＤＮＡ上…     

生物信息学技术克隆人类神经髓鞘蛋白零家族基因

为克隆新的髓鞘蛋白相关基因,将ＭＰＺ基因编码区ｃＤＮＡ与ＥＳＴ数据库进行同源性比较,得到与ＭＰＺ显著相似的２个ＥＳＴ,构建成８０１ｂｐ的重叠群。此重叠群与定位在１ｑ２４的１２８ｋｂ ｇＤｎＡ的相似性为１００％。计算机分析有ｂｐ和重叠群可能存在一个４３５ｂｐ的阅读框架。在重叠群上设计两个引物与文库载体臂上的引物配对,扩增各种ｃＤＮＡ文库ＤＮＡ作巢式ＰＣ拓所得ｃＤＮＡ上再设计引物进行巢式ＰＣＲ,最终克     

成人视网膜假定蛋白基因ARHP的克隆及生物信息学分析

从UniGene库中选取编号为BG2 2 2 62 4来自人鼻咽组织的表达序列标签 (EST )序列 ,联网到NCBI调用Blast服务器分析 ,发现该EST序列是一个代表新基因的未知序列 .利用Blast检索GenBank的nr数据库和EST数据库 ,构建EST重叠群 ,联网到NCBI的ORFfinder服务器 ,分析发现该EST重叠群具有完整的阅读框架 .分别在cDNA序列阅读框架的起始密码子和终止密码子的两侧设计引物 ,以人胎脑cDNA文库为模板 ,进行PCR扩增 ,测序确定该基因的cDNA全长序列 .该基因cDNA序列全长为 1672bp ,阅读框架位于第 3 0 4～ 1557位之间 ,编码由 417个氨基酸组成 ,分子质量为 46 58ku的蛋白质 ,其理论 pI为 4 2 1.将蛋白质序列通过NCBI的Blast服务器进行序列相似性分析 ,发现该基因编码的蛋白质和成年小鼠视网膜未知蛋白 (BAB3 2 2 14 )同源 .经与国际人类基因组命名委员会协商定名为成人视网膜假定蛋白 (adultretinahypotheticalprotein ,ARHP) ,GenBank登录号为AY174896.生物信息学分析表明 ,该蛋白质可能为一参与转录调控的核蛋白 .ARHP基因定位在染色体 5q3 5,跨越 3 5163bp ,含 4个外显子和 3个内含子 .在基因的 5′非翻译区有 2个CpG岛     

家蚕细胞凋亡相关基因BmICAD的克隆、序列和功能分析及其在精巢中特异表达的初步研究

DREP-1基因在果蝇的细胞凋亡过程中对DNA的降解有重要调控作用.本研究将该基因序列在家蚕EST数据库中进行同源性检索,把检索到的EST序列进行电子延伸和克隆重叠群拼接,根据拼接结果设计引物进行PCR扩增并克隆测序验证,首次成功克隆了家蚕第一个ICAD基因BmICAD的cDNA:该cDNA全长844 bp,ORF长522 bp,编码含有174个氨基酸的蛋白;预测分子量为19 6 kDa,等电点为4.23,所编码蛋白与果蝇DREP-1的一致性(identity)为36%;虽然Northern印记杂交未检测到信号,但是RT-PCR结果显示,该基因在精巢中特异表达.     

人肾高亲和力钠离子依赖性二羧酸转运蛋白基因的克隆和生物信息学分析

为探讨人高亲和力钠离子依赖性二羧酸转运蛋白 (humanhigh affinitysodium dependentdicar boxylatetransporter,hSDCT2orhNaDC3 )基因在人体内的生理功能及其与疾病的关系 ,借助生物信息学成功地从人肾中克隆了hSDCT2基因 (GenBank接收号 :AY0 72 810 ) .首先将大鼠SDCT2cDNA与人EST数据库进行同源性比较 ,获得具有高度同源性EST片段并用DNAstar软件将它们拼接成EST重叠群 .在重叠群上设计PCR引物从人肾总RNA中用RT PCR扩增出hSDCT2基因并测序 ,然后用软件对其结构特性、组织分布及基因定位进行分析 .序列测定结果显示 ,hSDCT2开放阅读框为180 9bp ,共编码 6 0 2个氨基酸 .蛋白同源性分析表明 ,其氨基酸序列与大鼠及小鼠SDCT2分别有85 %和 87%相同 .二级结构分析显示 ,该蛋白有 12个跨膜螺旋区 .Northern分析显示 ,该基因可在肾、肝、脑、胎盘等多种组织中表达 ,并定位于 2 0号染色体的q12～q13 1     

Gateway技术构建交链孢菌JH505 cDNA文库

Gateway(R)技术构建Cdna文库,利用λ噬菌体的位点特异性重组,避免使用限制性内酶切割Cdna,能够解决常规方法构建Cdna文库的技术缺陷.首次应用Gateway(R)技术构建交链孢菌Cdna文库,经检测Cdna入门文库的滴度达到1×107cfu/Ml,文库总容量为9×107cfu,平均插入片段为1510bp.通过LR重组把入门文库转换为表达文库,表达文库的滴度为1.58×106cfu/Ml,文库总容量为6.32×106cfu,平均插入片段大小为1680bp.表达文库的构建为进一步克隆植物激活蛋白基因打下了基础.     

家蚕细胞凋亡相关基因BmICAD的克隆、序列和功能分析及其在精巢中特异表达的初步研究

DREP-1基因在果蝇的细胞凋亡过程中对DNA的降解有重要调控作用。本研究将该基因序 列在家蚕EST数据库中进行同源性检索,把检索到的EST序列进行电子延伸和克隆重叠群拼接,根据拼接结果设计引物进行PCR扩增并克隆测序验证,首次成功克隆了家蚕第一个ICAD基因BmICAD的cDNA： 该cDNA全长844 bp,ORF长522 bp, 编码含有174个氨基酸的蛋白;预测分子量为19.6kD,等电点为4.23,所编码蛋白与果蝇DREP-1的一致性(identity)为36%;虽然Northern印记杂交未检测到信号,但是RT-PCR结果显示,该基因在精巢中特异表达。     

数据综合分析鉴定人类Auxilin基因

Auxilin蛋白诱导Hsp70c蛋白与笼形蛋白的结合,在真核细胞衣被小泡脱衣被的过程中扮演了重要的角色.通过对已有EST,STS等数据库的综合分析,我们将人类auxilin基因定位到1p31,D1S515和D1S198标记之间.26个EST构成的5个重叠群,占该基因中共约2.3 kb的部分cDNA序列,其中编码区长501 bp,得到的序列与牛的auxilin基因显示有极高的同源性.各EST数据显示,auxilin在人胚胎的多种组织中表达,在成人脑、表皮组织中也有表达.     

抑制差减杂交分离赤霉病菌诱导的小麦特异表达基因

为了全面探索小麦赤霉病抗性机理,以抗赤霉病小麦品种‘苏麦3号’及其感病的近等基因系(Hwo4)为实验材料,构建了一个‘苏麦3号’受赤霉病菌诱导表达的正向差减杂交文库。随机选取了141个阳性克隆测序,共获得133条通读EST。将获得的EST去除载体及接头序列后,利用CAP3软件进行聚类分析,133条EST被聚成90个序列重叠群(contigs),片段大小介于106~643 bp间,平均长度为274 bp。利用NCBI的Blastx软件对序列进行蛋白序列同源性比对,结果显示76条序列在蛋白数据库中可以找到同源序列,功能涉及能量代谢、物质代谢、疾病/防御、转录及细胞结构等。其中以能量及物质代谢相关的基因数量最多,分别占总EST的21.1%及17.1%;其次是与抗病及防御反应有关的EST,数量占总EST的15.8%。进一步的分析表明与抗病及防御相关的EST功能主要涉及抗氧化、细胞解毒及相关物质的代谢。     

黄瓜叶片细菌性角斑病侵染初期cDNA文库分析

文章以接种细菌性角斑病原菌48 h的抗病品种‘D0462’黄瓜叶片为材料, 构建了黄瓜叶片cDNA文库, 文库插入片段大小为0.45~2.1 kb之间, 平均长度为1 kb。随机选取2 966个克隆进行测序, 共拼接出2 352个假定独立转录本(TUTs), 其中包括282个重叠群(Contigs), 2 070个单拷贝EST(Singlets)。经BlastX分析共获得已知功能和未知功能基因1 848个, 无序列相似性新基因504个。文库中含有大量防御/抗病基因, 如金属硫蛋白、谷胱甘肽-S-转移酶、泛素、b-1, 3-葡聚糖酶、锌指蛋白和半胱氨酸蛋白酶等, 这些基因很可能参与了植物与病原菌互作过程。     

日本血吸虫期别差异表达基因文库的构建及分析

为从期别差异表达基因分析入手研究血吸虫的生长发育机制,应用抑制性消减杂交 (suppressed subtractive hybridization , SSH) 技术首次构建了日本血吸虫尾蚴、虫卵和成虫的期别差异表达基因文库 . 经消减效率分析和三种文库克隆的 EST 的期别差异性鉴定,表明所建文库质量较高,为在整个基因组水平分离血吸虫的差异表达基因提供了重要材料 . 由三个文库选择 257 个插入片段大于 500 bp 的克隆测定了 EST 序列 . 同源性分析结果表明 257 个 EST 代表 182 种血吸虫基因,其中有 22 种为血吸虫已知基因,有 128 种为血吸虫已知 EST ,有 32 种为新发现的血吸虫基因 . 对 EST 编码蛋白的功能预测结果显示：尾蚴消减文库的基因多与运动、能量代谢、转录调节及致病性相关;虫卵消减文库的基因可能参与信号转导、细胞粘附、蛋白质和碳水化合物的代谢以及抗氧化反应;成虫消减文库的基因多参与蛋白质的合成、转运及分解代谢,参与虫体的运动等 . 大规模分离、分析血吸虫期别差异表达基因将对从分子水平去解读血吸虫的生长发育机制,筛选高效疫苗候选抗原、药物靶标及诊断制剂有重要意义 .     

高山植物黄管秦艽cDNA 文库构建与表达序列标签(EST) 分析

黄管秦艽( Gentiana officinalis) 是一种重要的藏药高山植物, 本研究构建了该物种开花期的cDNA 文库。经检测达到中等cDNA 文库水平, 文库滴度为1 . 2×107 pfu􊄯ml , 重组率95.9% , 插入片段平均长度大于500 bp。对343 个随机挑选的重组克隆进行部分测序, 获得的ESTs 经编辑后共有181 条有效序列。经生物信息学方法分析181 条表达序列标签(EST) 代表144 个单克隆序列, 其中55 个与已鉴定的基因同源, 35 个序列与未鉴定的EST 匹配, 54 个未找到同源序列; 后两者共有89 个EST 序列未发现功能相似的蛋白。对已鉴定的EST进行功能分析发现, 相关基因主要编码以下蛋白: 与蛋白表达相关的占35%; 光合作用相关的占22%; 新陈代谢相关的占18%; 抗性相关的占11%; 质膜运输和细胞分裂相关的分别占5% ; 染色体变化和细胞信号转导的分别占2%。根据有效EST 序列设计引物, 通过RT-PCR 进一验证了所得EST 的准确性。这些研究结果为将来研究黄管秦艽的功能基因以及该物种与相关物种的群体遗传学、进化生物学等方面提供了基础。     

日本七鳃鳗(Lampetra japonica)口腔腺表达序列标签(EST)分析

以日本七鳃鳗口腔腺为材料,构建库容量为2.1×106pfu/mL的cDNA文库。通过对文库中克隆子的序列测定和生物信息学初步分析,得到1323条有效EST序列。经BlastX及BlastN软件进行同源对比分析,653条(49.36%)EST可在蛋白质或核苷酸水平上找到同源序列,其中328条与七鳃鳗科物种同源。同源序列功能分类大致分为11类,与蛋白质合成有关的蛋白所占比例最大。1323条EST进行片段重叠群分析(contig analysis)获得包括547条序列在内的162组片段重叠群并确定了8条全长cDNA。日本七鳃鳗口腔腺cDNA文库以及EST文库的成功构建,为研究日本七鳃鳗口腔腺的功能基因和蛋白质组学奠定了基础。     

人SDCT2基因的两种不同转录产物选择性转录机理分析

为了克隆人高亲和力钠离子依赖性二羧酸转运蛋白 (highaffinitysodium dependentdicarboxylatetransporter,SDCT2 ,或NaDC3)基因并研究其生理功能 ,用大鼠SDCT2基因序列作为电子杂交探针对人EST数据库进行电子筛选 ,得到了一系列与大鼠SDCT2序列具有高度同源性的人EST序列 ,将它们拼接成 2个基因重叠群 ,设计特异性PCR引物通过RT PCR扩增得到 2条杂交探针用于筛选人肾cDNA文库 .从肾组织中同时克隆出了人SDCT2基因 2种mRNA变异体的全长cDNA(SDCT2α和SDCT2 β) ,两者 5′端前 3435bp序列完全一致 ,但 3′端长度不同 ,SDCT2 β在第 3435bp以后比SDCT2α多出了 5 85bp的序列 .Northern杂交和RT PCR显示 ,SDCT2α在人肾中的表达丰度最高 ,在肝、脾、胎盘、脑及结肠中也有低水平的表达 .而SDCT2 β主要在肾脏中表达 ,在脾也有低水平的表达 .基因组结构分析表明 ,虽然两种mRNAs均由 13个外显子组成 ,但是SDCT2α的第 13外显子含有 1个poly(A)加尾信号AATAAA ,而SDCT2 β的第 13外显子含有 2个poly(A)加尾信号 .这表明在肾脏和脾脏组织中 ,人SDCT2基因可能通过选择性使用位于第 13外显子不同位置的 2个poly(A)信号而转录出 2种不同长度的mRNA变异体 .     

高山植物黄管秦艽cDNA文库构建与表达序列标签（EST）分析

黄管秦艽（Gentiana officinalis）是一种重要的藏药高山植物,本研究构建了该物种开花期的eDNA文库。经检测达到中等cDNA文库水平,文库滴度为1．2×10^7pfu／ml,重组率95．9％,插入片段平均长度大于500bp。对343个随机挑选的重组克隆进行部分测序,获得的ESTs经编辑后共有181条有效序列。经生物信息学方法分析181条表达序列标签（EST）代表144个单克隆序列,其中55个与已鉴定的基因同源,35个序列与未鉴定的EST匹配,54个未找到同源序列;后两者共有89个EST序列未发现功能相似的蛋白。对已鉴定的EST进行功能分析发现,相关基因主要编码以下蛋白：与蛋白表达相关的占35％;光合作用相关的占笠％;新陈代谢相关的占18％;抗性相关的占11％;质膜运输和细胞分裂相关的分别占5％;染色体变化和细胞信号转导的分别占2％。根据有效EST序列设计引物,通过RT-PCR进一验证了所得EST的准确性。这些研究结果为将来研究黄管秦艽的功能基因以及该物种与相关物种的群体遗传学、进化生物学等方面提供了基础。     

人脑髓鞘碱性蛋白cDNA体外扩增、克隆和鉴定

采用聚合酶链反应(PCR)从人脑cDNA文库中扩增出600bp的髓鞘碱性蛋白(MBP)cDNA片段,与载体pGEM-3Zf(+)平端连接.重组质粒DNA转化宿主菌JM109,在含X-gal和IPTG的平板上直接筛选阳性克隆.限制性内切酶分析和成套引物扩增鉴定证明,该克隆含有7个外显子的21.5kD人脑MBP全长编码序列.     

人类β-1,4-半乳糖苷转移酶Ⅲ基因的分离与克隆

以人、牛、鼠、鸡、蜗牛的β-1,4-半乳糖苷转移酶催化区的编码核苷酸序列为探针,在NCBI GenBank EST数据库中进行同源搜寻,获得若干有高度同源的EST.在拼接序列的两端设计引物,以从人胎盘cDNA文库中PCR扩增获得的片段为探针,在人胎盘cDNA分子库中步移获得一个长1,907bp的cDNA片段,包含一个长1,179bp的开放阅读框(ORF,open reading frame),编码393个氨基酸残基。该基因与已知的人类β1,4-GalTI的氨基酸同源性为43.8%,在蛋白质催化区的同源性更高达60.9%。表达谱分析发现该基因在人体16种组织中均有不同程度的表达,转录本大小约为2.4kb.通过该cDNA人/啮齿类杂种细胞株DNA Southern杂交将该基因定位在1号染色体。     

黄花蒿rbcL基因电子克隆、生物信息学及适应性进化分析

[目的]运用电子克隆的方法获得黄花蒿中rbc L基因,并对该基因进行生物信息学及适应性进化分析,获得氨基酸正选择位点及其空间结构特征。[方法]以短葶飞蓬rbc L基因为种子序列(探针,Genbank登录号为:KF482865.1),对黄花蒿的EST数据库进行搜索,应用相关的生物软件进行拼接、组装,利用PAML程序检测其rbc L基因的适应性进化。[结果]获得一个rbc L基因的c DNA序列重叠群,该重叠群长为1 832bp,包含一个完整的长为1 461bp的开放阅读框,共编码486个氨基酸,且与菊科的其他植物的rbc L基因具有较高的同源性,适应性进化分析在rbc L蛋白上有两个氨基酸正选择位点(249S和449T)。[结论]电子克隆获得的c DNA序列为完整的黄花蒿rbc L基因全长c DNA,黄花蒿对生境的适应可能与rbc L蛋白大亚基正选择位点空间结构有关。     

双阳梅花鹿三个EST序列的发现

采用HSV 1－2 TK和人IL－1β特异性引物分别对鹿肝组织cDNA文库及鹿血cDNA进行PCR扩增,得到的特异性cDNA片段分别连入TA克隆载体测序,得到三个EST,输入GeneBank,Swissprot dbEST等数据库中进行同源比较分析,同源分析表明,获得双阳梅花鹿三个基因EST,EST－1为梅花鹿α2－抗纤溶酶同源基因EST,EST－2为梅花鹿水通道蛋白同源基因EST,EST－3为鹿血未知基因EST,并含有一个267个碱基编码88个氨基酸的开放读码框架。     

青杄均一化cDNA文库构建及EST序列分析

以青杄花粉和针叶为材料,将青杄全长cDNA与Gateway供体载体pDONR222重组,构建了其非剪切型全长cDNA原始文库,利用基因组DNA饱和杂交技术对原始cDNA文库进行均一化处理,构建青杄的均一化全长cDNA文库。文库的总库容量为1.1×106CFU/mL,平均插入片段长度大于1.0 kb,重组率大于95%。定量RT-PCR检测表明,青杄高丰度表达基因EF1-α在均一化cDNA文库中的表达量下降了约41倍。接着对文库中随机的5 144个克隆进行了测序,获得高质量的有效EST(expressedsequence tag)序列为5 144条,经拼接共获得单一基因(unigene)为2 717个,其中包括片段重叠群(contig)628个和单一EST序列(singlet)2 089个。NCBI同源比对分析表明,其中1 887个序列unigenes获得分子功能注释,这些EST涉及细胞生长、信号转导、转录、抗逆、能量代谢等功能。这些数据有助于对青杄的相关功能蛋白及分子机制开展进一步的研究。