蕨类植物问荆DEAD box RNA解旋酶基因的克隆与分析

DEAD box RNA解旋酶参与RNA多方面的代谢,在植物生长发育和逆境反应中起重要作用。本研究从蕨类植物问荆(Equisetum arvense)中克隆到一条DEAD box RNA解旋酶cDNA全长序列,命名为EaRH1,并在GenBank注册登记（KJ734026）。序列分析显示：该cDNA全长3230bp,包含一个从487bp到2799bp编码770个氨基酸的开放读码框,其对应的蛋白序列包含9个保守模块结构。EaRH1与其它物种DEAD box RNA 解旋酶蛋白序列比对结果显示：模块Ⅰa、Ⅱ和Ⅲ序列几乎完全相同,模块Q、Ⅰ和 Ⅳ序列存在一些差异。EaRH1与江南卷柏(Selaginella moellendorffii)基因组一条假定序列相似度高达69%,其中相似度最高的区域集中在包含9个保守模块的结构域。系统进化树分析显示：EaRH1与拟南芥(Arabidopsis thaliana)DEAD box RNA解旋酶At3g22320在氨基酸序列上有相对较高的同源性。序列结构比较和进化分析可推测出EaRH1可能参与植物体生长发育、miRNA生物合成、与RNA结合蛋白的相互作用和非生物胁迫应答。本文的研究为探索问荆DEAD box RNA解旋酶的进一步功能提供参考。     

番茄DEAD-box RNA解旋酶基因SlDEAH1的克隆及表达分析

DEAD-box RNA解旋酶是一种特殊的RNA分子伴侣,参与了RNA代谢,包括前体RNA剪接、核糖体合成、RNA降解以及基因表达,并对植物的发育和抗性等也具有重要作用。根据已报道的拟南芥DEAD-box蛋白,通过同源比对,在NCBI据库中筛选得到一个DEAD-box RNA解旋酶同源蛋白,命名为SlDEAH1,并根据其基因序列设计特异引物,应用RT-PCR方法从野生型番茄(Solanum lycopersicum)AC++中克隆得到了该基因的全长编码区序列。利用生物学网站、软件及实时荧光定量PCR方法,对其进行生物信息学、表达模式、胁迫及激素处理分析。结果表明:SlDEAH1包括2 073 bp的开放阅读框,编码690个氨基酸残基,其编码蛋白有9个保守结构基序,其所涉及到的ATP结合、ATP水解及RNA结合等功能对于解旋酶活性是至关重要的;表达模式分析表明SlDEAH1基因可能在野生型番茄萼片、叶片发育及果实成熟方面起到重要作用;高温、低温、脱水、伤害、盐胁迫不同程度的诱导了SlDEAH1的表达,但在根中该基因的表达受盐胁迫抑制;ABA、ACC、IAA、GA3、MeJA和ZT均不同程度诱导了SlDEAH1的表达,其中ABA诱导效应最为明显。这些结果为进一步研究SlDEAH1在番茄发育和胁迫响应中的功能奠定了基础。     

低温诱导型凡纳滨对虾DEAD-box RNA解旋酶基因的克隆与表达分析

为研究凡纳滨对虾耐寒性状的分子基础, 克隆鉴定了凡纳滨对虾DEAD-box RNA解旋酶的同源基因。根据差减文库中筛选到的一个低温上调表达的DEAD-box RNA解旋酶基因片段, 通过RACE PCR扩增获得两条高度相似的cDNA全长序列, 两条cDNA均为1430 bp, 包含139 bp 5'UTR、79 bp 3'UTR和1212 bp 开放阅读框, 编码403个氨基酸残基。Blast比对结果显示, 两条cDNA与其他物种的DDX5相似性最高, 推测为凡纳滨对虾DDX5基因的两个变异体, 分别命名为LvDDX5variant A (LvDDX5A)和LvDDX5variant B (LvDDX5B), 在系统进化树中, LvDDX5A和LvDDX5B聚为最近的一支, 并与虾类DDX5、文昌鱼DDX、贝类的DDX5距离较近。Real-time PCR分析结果显示, LvDDX5A和LvDDX5B都呈多组织遍在表达, 在精巢、鳃、肠、肌肉和卵巢中,LvDDX5B表达量高于LvDDX5A, 而在肝胰腺中LvDDX5A表达量高于LvDDX5B。在低温胁迫对虾肝胰腺和心中, LvDDX5A呈上调表达而LvDDX5B表达量无明显变化。进一步对LvDDX5A在不同低温条件胁迫对虾的肝胰腺中表达变化进行了分析。结果显示, LvDDX5A在18℃、15℃、13℃和11℃低温胁迫36h均被诱导表达,并随着15℃和13℃低温胁迫时间的增加呈先上升后下降的表达模式, 在48h达到峰值, LvDDX5A的低温诱导表达模式暗示其可能是在凡纳滨对虾低温适应中发挥作用的剪接体。     

DEAD-box RNA解旋酶家族在天然免疫应答信号通路中的作用

病毒入侵宿主细胞时,宿主细胞启动抑制病毒复制的免疫机制.同样,病毒也会利用多种手段去逃避先天免疫感应机制的监测以及宿主细胞对外来者的降解,同时还会操纵宿主细胞为自身的增殖提供便利.DEAD-box解旋酶家族是一类存在于宿主细胞中的功能蛋白,它们在转录、剪接、mRNA的合成和翻译等多种细胞过程中起着关键作用.该家族成员拥...     

番茄 DEAD-box RNA 解旋酶基因 SlDEAH1 的克隆及表达分析简

DEAD-box RNA解旋酶是一种特殊的RNA分子伴侣,参与了RNA代谢,包括前体RNA剪接、核糖体合成、RNA降解以及基因表达,并对植物的发育和抗性等也具有重要作用。根据已报道的拟南芥DEAD-box蛋白,通过同源比对,在NCBI据库中筛选得到一个DEAD-box RNA解旋酶同源蛋白,命名为SlDEAH1,并根据其基因序列设计特异引物,应用RT-PCR方法从野生型番茄（Solanum lycopersicum）AC⁺⁺中克隆得到了该基因的全长编码区序列。利用生物学网站、软件及实时荧光定量PCR方法,对其进行生物信息学、表达模式、胁迫及激素处理分析。结果表明：SlDEAH1包括2 073 bp的开放阅读框,编码690个氨基酸残基,其编码蛋白有9个保守结构基序,其所涉及到的ATP结合、ATP水解及RNA结合等功能对于解旋酶活性是至关重要的;表达模式分析表明SlDEAH1基因可能在野生型番茄萼片、叶片发育及果实成熟方面起到重要作用;高温、低温、脱水、伤害、盐胁迫不同程度的诱导了SlDEAH1的表达,但在根中该基因的表达受盐胁迫抑制;ABA、ACC、IAA、GA₃、MeJA和ZT均不同程度诱导了SlDEAH1的表达,其中ABA诱导效应最为明显。这些结果为进一步研究SlDEAH1在番茄发育和胁迫响应中的功能奠定了基础。     

玉米DEAD-box RNA解旋酶基因的克隆及分析

DEAD-box RNA解旋酶参与RNA转录、前体mRNA剪切、核糖体发生、核质运输、蛋白质翻译、RNA降解等重要的生命活动.根据本室在S-Mo17Rf3Rf3cDNA芯片研究中,检测到花粉发育后期RNA解旋酶上调表达的结果,应用RACE技术从S-Mo17Rf3Rf3花粉中克隆得到该RNA解旋酶基因全长cDNA,命名为ZmRH2并在GenBank注册登记 (DQ327709).序列分析表明：该cDNA全长1 652bp,从第163 bp开始到1 386bp含有一个开放阅读框,编码407个氨基酸.其编码的蛋白质具有DEAD-box RNA解旋酶特有的9个保守模体,与水稻、拟南芥和豌豆中的DEAD-box RNA解旋酶的氨基酸序列存在着很高的同源性.RT-PCR分析表明,该基因在近等基因系S-Mo17Rf3Rf3和S-Mo17rf3rf3的叶、根、和雌穗中的表达没有差异,但在花丝和花粉中有明显差异.     

DEAD-box基因家族在拟南芥生长发育中的作用

在RNA代谢过程中,需要许多蛋白和核酸的参与,其中一类蛋白就是RNA解旋酶。RNA解旋酶通过水解ATP获得能量来参与RNA代谢的多个方面,包括核内转录、pre-mRNA的剪切、核糖体发生、核质运输、蛋白质翻译、RNA降解、细胞器内基因的表达。DEAD-box蛋白家族是RNA解旋酶中最大的亚家族,它具有9个保守结构域,因motifyⅡ的保守氨基酸序列Asp-Glu-Ala-Asp(DEAD)而命名。该家族在酵母、拟南芥(Arabidopsis thaliana Heynh.)和人类基因组中都有较多的家庭成员。近年来,研究者对拟南芥DEAD-box蛋白家族的结构和功能进行了一些研究,本文着重总结DEAD-box基因家族对拟南芥生长发育的影响。     

酿酒酵母中的RNA解旋酶

ＲＮＡ解旋酶是一类能解开双链ＲＮＡ的酶 ,存在于所有生物体中 ,其家族成员在进化上具有保守序列。ＲＮＡ解旋酶属于分子伴侣 ,对于确保ＲＮＡ分子的正确折叠以及保持和修饰其特定的二级、三级结构必不可少。在核转录、前体ｍＲＮＡ剪接、核糖体生物发生、核质转运、翻译、ＲＮＡ降解以及结构基因表达等过程中ＲＮＡ解旋酶都发挥了一定的作用。1 .解旋酶的结构ＲＮＡ解旋酶大部分属于蛋白质超家族Ⅱ (ＳＦⅡ ) ,包含七个保守序列 (图 1 ) [1] 。除核心区域外 ,多数ＲＮＡ解旋酶具有不同的Ｎ末端和Ｃ末端部分 ,可能与底物专一性有关。目前 ,…     

RNA 解旋酶调控rRNA内稳态: 水稻耐热 新机制、分子育种新资源

高温热害是影响水稻(Oryza sativa)产量形成的重要限制因子。DEAD-box RNA解旋酶在核糖体RNA前体加工及植物抗逆中扮演着重要角色。最近, 中国科学家在DEAD-box RNA解旋酶调控水稻耐热性分子机理研究方面取得了突破性进展。     

RNA解旋酶和应激颗粒

应激颗粒（stress granules, SGs）是细胞在环境压力刺激下停止蛋白质翻译后,mRNA与多种细胞蛋白组装而成的胞质颗粒结构.RNA 解旋酶家族作为生物体内普遍存在的一类高度保守的蛋白质酶类,参与了RNA代谢各个环节,近年来其家族成员被陆续发现是一类新的SG重要组分.本文综述了RNA解旋酶参与应激颗粒形成过程,RNA解旋酶家族蛋白的结构和其参与应激颗粒形成的研究进展.     

AMP Sensing by DEAD-Box RNA Helicases

In eukaryotes, cellular levels of adenosine monophosphate (AMP) signal the metabolic state of the cell. AMP concentrations increase significantly upon metabolic stress, such as glucose deprivation in yeast. Here, we show that several DEAD-box RNA helicases are sensitive to AMP, which is not produced during ATP hydrolysis by these enzymes. We find that AMP potently inhibits RNA binding and unwinding by the yeast DEAD-box helicases Ded1p, Mss116p, and eIF4A. However, the yeast DEAD-box helicases Sub2p and Dbp5p are not inhibited by AMP. Our observations identify a subset of DEAD-box helicases as enzymes with the capacity to directly link changes in AMP concentrations to RNA metabolism.     

问荆中三个新的酚甙化合物

从问荆（Equisetum arvense L.)营养茎的水溶性成分中分离到１２个化合物。经波谱解析和化学方法鉴定。其中３个新的酚甙化合物分别命名为equisetumosideA(3-methoxy-11,12-dihydroxy-phenylhexane-9-one-4-O-β－Ｄglucopyra-noside)、equisetumoside B(3-methoxy-4,11-dihdroxy-phenylhexane-9-one-12-O-β－Ｄ－glucopyranoside)和equisetumosideＣ（cis-ferulic acid potassium salt 4-O-β－Ｄ－glucopyranoside);其他成分鉴定为尿甙、次黄甙、２′－脱氧次黄甙、２′－脱氧胞甙、色氨酸、胸甙、５－羟基－２′－脱氧尿甙、松柏甙和莰非醇－３－O-β－Ｄ－槐糖基 －７－O-β－Ｄ－吡喃葡萄糖甙。这些化合物均为首次从该植物中分离得到。     

DEAD-box helicases as integrators of RNA,nucleotide and protein binding

DEAD-box helicases perform diverse cellular functions in virtually all steps of RNA metabolism from Bacteria to Humans. Although DEAD-box helicases share a highly conserved core domain, the enzymes catalyze a wide range of biochemical reactions. In addition to the well established RNA unwinding and corresponding ATPase activities, DEAD-box helicases promote duplex formation and displace proteins from RNA. They can also function as assembly platforms for larger ribonucleoprotein complexes, and as metabolite sensors. This review aims to provide a perspective on the diverse biochemical features of DEAD-box helicases and connections to structural information. We discuss these data in the context of a model that views the enzymes as integrators of RNA, nucleotide, and protein binding. This article is part of a Special Issue entitled: The Biology of RNA helicases — Modulation for life.     

The Ded1/DDX3 subfamily of DEAD-box RNA helicases

Abstract

In eukaryotic organisms, the orthologs of the DEAD-box RNA helicase Ded1p from yeast and DDX3 from human form a well-defined subfamily that is characterized by high sequence conservation in their helicase core and their N- and C- termini. Individual members of this Ded1/DDX3 subfamily perform multiple functions in RNA metabolism in both nucleus and cytoplasm. Ded1/DDX3 subfamily members have also been implicated in cellular signaling pathways and are targeted by diverse viruses. In this review, we discuss the considerable body of work on the biochemistry and biology of these proteins, including the recently discovered link of human DDX3 to tumorigenesis.