miR-202-5p在牙鲆性腺中的表达分析及其与cbx2靶向关系验证

为研究miR-202-5p在鱼类中作用的靶基因及功能, 采用荧光定量PCR和原位杂交技术构建了miR-202-5p在牙鲆(Paralichthys olivaceus)不同组织和雌雄性腺中的表达谱。定量结果发现, miR-202-5p在牙鲆性腺中具有特异性的高表达, 且在精巢中的表达水平高于卵巢。原位杂交结果显示, miR-202-5p主要在精巢的精原细胞和精母细胞中表达, 而仅在卵巢的Ⅳ和Ⅴ期卵母细胞中有较强烈表达。研究发现色素框同源蛋白2(Chromobox homolog 2, CBX2)在性腺发育中具有重要调节作用, 为进一步研究miR-202-5p在牙鲆性腺发育中的功能, 采用生物信息学方法预测和双荧光素酶报告基因技术鉴定了二者的靶向关系, 结果证实, cbx2为miR-202-5p直接调节的靶基因, 为深入阐述miR-202-5p在牙鲆性腺发育中的作用机制提供了基础。     

棉花GhDHAR2基因克隆、功能序列分析及原核表达

通过RT-PCR方法从棉花纤维组织中克隆得到脱氢抗坏血酸还原酶基因GhDHAR2的cDNA,该基因开放阅读框为639 bp,编码212个氨基酸的蛋白质。同源性序列对比分析显示,GhDHAR2蛋白具有较高的保守性,具有典型的功能结构域,包括GST-N家族和GST-C-DHAR家族的功能结构域;进化树分析显示GhDHAR2和拟南芥AtDHAR2在进化关系上较近。将GhDHAR2基因连接到原核表达载体pET-28a中,将重组载体pET28a-GhDHAR2转入到表达菌株BL21(DE3)中,通过IPTG诱导表达出重组GhDHAR2蛋白,SDS-PAGE凝胶电泳分析显示重组蛋白大小约为28 kD,诱导表达的重组蛋白具有较高的DHAR活性。首次克隆了棉花GhDHAR2基因,通过结构域分析其可能的作用,并成功进行蛋白体外表达及酶活性分析。     

意大利蜜蜂甘油醛-3-磷酸脱氢酶基因amGAPDH2的cDNA克隆与序列分析

应用RT-PCR技术克隆了意大利蜜蜂(Apis mellifera)甘油醛-3-磷酸脱氢酶基因amGAPDH2,利用MEGA5.1、DNAMAN、PredictProtein和I-TASSER等软件对该基因进化关系以及其所对应的蛋白的同源性、理化性质和结构进行了预测和分析。从意大利蜜蜂cDNA文库中克隆得到了长1188 bp的amGAPDH2序列,GenBank登录号为MH152402。该序列具有完整的开放阅读框(ORF,114~1115 bp),其编码333个氨基酸。该基因编码的氨基酸序列与其它昆虫的GAPDH有较高的序列相似性(80%以上),系统进化分析表明amGAPDH2与中华蜜蜂、小蜜蜂的序列相似性最高。利用ProtParam等软件对amGAPDH2编码的蛋白质分析结果显示,amGAPDH2属于不稳定、亲水性蛋白;二级结构属于混合型,Helix占25.53%、Strand占24.62%、Loop占49.85%;am GAPDH2具有两个保守结构域:一个是N端的NAD(P)结合结构域,另一个是C端的催化结构域Gp_dh_C。该研究为后期amGAPDH2基因的生理功能研究提供了理论依据。     

白氏文昌鱼FADD的克隆及功能研究

Fas死亡结构域相关蛋白(Fas-associated death domain protein,FADD)是死亡信号转导通路中的连接蛋白,在脊椎动物中其结构和功能都很保守.本文首次克隆了头索动物白氏文昌鱼(Branchiostoma belched)FADD(bbFADD)的cDNA和基因组DNA序列.bbFADD cDNA全长1239 bp,编码217个氨基酸.与脊椎动物的FADD一样,bbFADD含有N端的死亡效应结构域(Death Effector Domain,DED)和C端的死亡结构域(Death Domain,DD).bbFADD氨基酸序列的第33位氨基酸苯丙氨酸在进化过程中相对保守,此苯丙氨酸在FADD自我相互作用中具有重要作用.哺乳类的FADD基因编码区含有两个外显子,而bbFADD基因含有3个外显子.一般认为头索动物处在无脊椎动物进化到脊椎动物的中间过渡阶段,但基于FADD氨基酸序列的系统进化树和同源性分析显示,文昌鱼与海胆的亲缘关系更近.bbFADD在HeLa细胞中超表达能够引起HeLa细胞的凋亡,暗示bbFADD可能能够在人类细胞凋亡通路中起作用,推测凋亡系统在生物进化过程中相当保守.     

家鸽Caveolin-1基因全长cDNA的克隆、序列和组织表达分析

窖蛋白(Caveolin)是一类构成细胞膜上胞膜窖主要结构的标志蛋白,由Caveolin基因家族编码而成。Caveolin-1基因是Caveolin基因家族的成员之一。该实验采用RT-PCR与RACE(rapid amplification of cDNA ends)技术成功地克隆了家鸽Caveolin-1基因的全长cDNA。该cDNA全长2605bp,包含537bp的完整编码区,编码178个氨基酸;分析发现家鸽Caveolin-1基因编码区与牛、家犬、鸡、褐家鼠等核苷酸同源性为80.1%～93.4%,氨基酸同源性高达85.4%～97.2%;半定量RT-PCR分析表明该基因在家鸽各种组织广泛表达,脂肪中表达量最高,各种肌肉中表达量次之,肝脏中表达量最低。此结果说明家鸽Caveolin-1基因可能与脂肪、肌肉中的某些代谢途径有关。     

‘津田’芜菁Transparent Testa Glabra 1（BrTTG1）基因的克隆及表达分析

TTG1（Transparent Testa Glabra 1）蛋白是一种WD40类蛋白,参与植物的生长和发育。采用RT-PCR方法从芜菁品种‘津田＇中克隆了BrTTG1 cDNA序列（GenBank登录号HM208590）。该基因cDNA开放阅读框长度为1 014 bp,编码一个由337个氨基酸残基组成的蛋白,该蛋白分子量为37.28 kDa,理论等电点为4.66。与其他植物中的TTG1蛋白进行同源性比对结果显示,BrTTG1与甘蓝型油菜的TTG1同源性最高。BrTTG1蛋白在31～337位氨基酸处含有WD40超家族的保守结构域。荧光定量PCR检测BrTTG1在‘津田＇芜菁不同组织中的表达结果表明,该基因在有花青素合成的红色‘津田＇芜菁根皮中表达量最高。     

大口黑鲈MyoD cDNA的克隆和序列分析

MyoD基因是生肌调节因子MRFs家族的主要成员之一,是脊椎动物胚胎期肌肉发育的主导调控基因之一,对骨骼肌的形成和分化起主要作用。采用RT-PCR和RACE方法获得大口黑鲈MyoD基因的cDNA序列长为1 157bp,其中3'非编码区为314bp,开放阅读框长843bp,编码280个氨基酸。结构分析表明该肽链无信号肽,第1～110个氨基酸为MyoD基因的Basic区(碱性氨基酸区),第124～167个氨基酸为MyoD基因的HLH结构(螺旋环螺旋结构)。通过对比分析已知GenBank中其它脊椎动物MyoD基因发现,该基因编码的氨基酸肽链随动物由低等向高等进化有加长的趋势,且核苷酸以及推测的氨基酸同源性和动物之间的亲缘关系相一致;大口黑鲈MyoD基因的克隆为研究该基因打靶和鱼类肌肉发育调控机理奠定基础。     

斜带石斑鱼2种胰脂肪酶基因全长cDNA序列的克隆与分析

利用RT-PCR和RACE方法克隆得到斜带石斑鱼（Epinephelus coioides）肝胰脏中胆盐活化的胰脂肪酶(bile salt-activated lipase,BSAL)和依赖于辅酶的胰脂肪酶(colipase-dependent pancreatic lipase,PL)基因的全长cDNA序列.BSAL基因全长cDNA序列1 796 bp,编码558个氨基酸,该蛋白序列含有BSAL的全部特征结构区,与其他脊椎动物BSAL的氨基酸序列同源性为49.9%～57.3%.PL基因的全长cDNA序列1 503bp,编码465个氨基酸,该蛋白序列含有PL全部的特征结构区,与其它脊椎动物PL的氨基酸同源性为49.1%～73.9%.系统树分析表明,斜带石斑鱼BSAL和PL与其它物种BSAL、PL和胰脂肪酶相关蛋白(PL-RP)聚于进化树的两个不同分支,属于2种不同的胰脂肪酶.结果证实,在同一鱼类体内也存在BSAL和PL两种胰脂肪酶基因.     

银鲫两个蛋白合成相关基因全长cDNA的克隆及其特征分析

通过构建雌核发育银鲫心跳期SMART cDNA质粒库并从库中随机挑选克隆测序,克隆得到银鲫翻译起始因子3亚单位2(GTIF3—S2)和翻译延伸因子1亚单位α(GEF-1α)基因全长cDNA。银鲫翻译起始因子3亚单位2基因cDNA全长1280bp,开放阅读框位于117—1091bp之间,编码325个氨基酸。其推断的氨基酸序列存在三个WD结构域。该基因在鱼类中为首次报道。银鲫翻译延伸因子1亚单位alpha基因cDNA全长1784bp,开放阅读框位于82—1467bp之间,编码462个氨基酸。RT-PCR表明,这两个基因在成熟卵母细胞和胚胎发育早期可以检测到少量的转录产物,在胚胎发育期间从原肠期开始转录,并随着发育进程逐渐增强。成鱼组织中除精巢表达较弱外,其他组织都表达较强。同源分析比较表明,TIF3-S2和EF-1α在物种进化过程中具有高度的进化保守性,在物种间的同源性很高。因此,作认为,这两个基因是研究物种间系统发育的优良对象。     

卵形鲳鲹组织蛋白酶B基因的克隆及表达分析

为研究卵形鲳鲹(Trachinotus ovatus)组织蛋白酶B(Cathepsin B, CatB)基因的表达特征和功能, 应用RT-PCR和RACE技术获得卵形鲳鲹CatB(TroCatB)基因的全长cDNA。TroCatB cDNA全长为2181 bp。其中5′UTR和3′UTR分别为391和797 bp, ORF为993 bp, 推定编码330个氨基酸残基, 推定分子质量和理论等电点分别为36.37 kD和5.73。蛋白结构预测TroCatB蛋白具有信号肽(1Met-18Ala)、前体肽(25Leu-64Gly)和一个典型木瓜蛋白酶家族半胱氨酸结构域, 含107Cys、277His、297Asn 3个蛋白酶催化活性位点。同源性分析显示TroCatB蛋白与其他脊椎动物的同源性为67.0%—90.9%, 成熟肽区与其他脊椎动物的同源性为73.7%—92.4%。NJ系统发育树显示卵形鲳鲹和其他鱼类聚为一支, 与髙体鰤距离最近。实时荧光定量PCR检测TroCatB基因mRNA在健康卵形鲳鲹各组织中均有表达, 在脾脏中表达最高; 在溶藻弧菌感染后, TroCatB基因在脾脏、头肾组织中的mRNA表达水平显著上调(P<0.05), 脾脏在感染6h后, 其表达量达到峰值, 头肾则是在12h达到峰值。以上结果表明, TroCatB蛋白的结构域和催化活性位点在遗传进化过程中保守, TroCatB基因参与了机体对细菌免疫的相关生理活动, 在卵形鲳鲹先天性免疫防御中发挥重要作用, 为进一步阐明TroCatB在免疫过程中的功能以及其对病原的抗病机理提供参考。     

一个大鼠心肌缺血-再灌诱导表达上调的新基因Mip1的克隆和特性分析

采用生物信息学方法和5′cDNA末端快速扩增法(RACE)技术相结合,克隆了一个大鼠心肌缺血-再灌诱导表达上调的新基因Mip1,并经RT-PCR测序及多组织膜RNA印迹证实.生物信息学分析显示,MIP-1定位于大鼠染色体1q12区,含5个外显子和4个内含子,开放阅读框(ORF)为1 827 bp,编码608个氨基酸,其编码蛋白N端含KRAB结构域,C端含14个连续的C2H2型锌指蛋白结构域,氨基酸第277位至293位为双向的核定位信号,多组织膜RNA印迹显示该基因在脑组织表达最高,其次是心脏,在其他组织表达较低或无表达.进一步深入研究该基因的功能具有重要生物学意义.     

猪GATA-3基因的电子克隆、表达及其分子进化分析

基于猪的表达标签数据库电子克隆了猪的GATA-3基因,并通过RT-PCR验证了猪的GATA-3基因的核苷酸序列。测序结果显示猪的GATA-3基因的核苷酸长度由1,760bp个碱基组成,包括1,335bp的开放阅读框,编码产物为由444个氨基酸残基组成的多肽。通过半定量RT-PCR检测了GATA-3 mRNA在大白猪的各个组织的表达情况。GATA转录因子家族通常有2个Ⅳ型锌指蛋白结构,根据Ⅳ型锌指蛋白结构序列,使用Mega3．1软件构建了分子进化关系树。系统发育分析表明所有的脊椎动物的GATA转录因子都起源于共同的祖先,拓扑结构也表明进化过程中有多种事件发生,包括基因复制和Ⅳ型锌指蛋白结构域重组,根据所得数据有利于进一步了解GATA家族基因趋同和趋异的进化途径。     

澳洲坚果MtMADS1-like基因的克隆与表达分析

MADS～box家族基因广泛分布于植物中,在植物花发育的整个阶段起着至关重要的作用.为了探索MADS-box基因在澳洲坚果花发育过程中的分子机理,本研究以澳洲坚果'695'为试材,采用RT-PCR及RACE技术克隆获得澳洲坚果MADS-box类转录因子基因cDNA全长,命名MtMADS1-like(GenBank登录号:MK491608).该基因全长967 bp,开放阅读框ORF长672 bp,编码223个氨基酸,5'-UTR和3'-UTR分别为58 bp和237 bp.序列分析表明,MtMADS1-like具有保守的MADS-box结构域(MADS-MEF2-like)和半保守的K-box结构域,属于Type Ⅱ型MADS-box家族基因.进化分析表明,MtMADS1-like与其他植物中MADS-box蛋白具有较高的同源性,且与猴面花(Erythranthe guttata)MADS-box家族中SVP254的同源性高达67.10％,亲缘关系最近.生物信息学分析表明MtMADS1-like属于不稳定的亲水性蛋白,不具备信号肽,属于非分泌蛋白,α-螺旋和无规则卷曲构成了二级结构的主要蛋白框架,三级结构中MADS-box结构域和K-box形成该蛋白的核心结构,并且作为转录因子定位于细胞核.qPCR分析表明,MtMADS1-like基因在不同的澳洲坚果品种中差异表达,在品种'333'中表达量最高,在品种'344'中表达量最低.研究结果为进一步验证MtMADS1-like的功能及阐明澳洲坚果花发育和开花调控的分子机制奠定了基础.     

澳洲坚果MtMADS1-like基因的克隆与表达分析

MADS～box家族基因广泛分布于植物中,在植物花发育的整个阶段起着至关重要的作用.为了探索MADS-box基因在澳洲坚果花发育过程中的分子机理,本研究以澳洲坚果'695'为试材,采用RT-PCR及RACE技术克隆获得澳洲坚果MADS-box类转录因子基因cDNA全长,命名MtMADS1-like(GenBank登录号:MK491608).该基因全长967 bp,开放阅读框ORF长672 bp,编码223个氨基酸,5'-UTR和3'-UTR分别为58 bp和237 bp.序列分析表明,MtMADS1-like具有保守的MADS-box结构域(MADS-MEF2-like)和半保守的K-box结构域,属于Type Ⅱ型MADS-box家族基因.进化分析表明,MtMADS1-like与其他植物中MADS-box蛋白具有较高的同源性,且与猴面花(Erythranthe guttata)MADS-box家族中SVP254的同源性高达67.10％,亲缘关系最近.生物信息学分析表明MtMADS1-like属于不稳定的亲水性蛋白,不具备信号肽,属于非分泌蛋白,α-螺旋和无规则卷曲构成了二级结构的主要蛋白框架,三级结构中MADS-box结构域和K-box形成该蛋白的核心结构,并且作为转录因子定位于细胞核.qPCR分析表明,MtMADS1-like基因在不同的澳洲坚果品种中差异表达,在品种'333'中表达量最高,在品种'344'中表达量最低.研究结果为进一步验证MtMADS1-like的功能及阐明澳洲坚果花发育和开花调控的分子机制奠定了基础.     

梭梭中HaDREB2A的克隆与表达分析

脱水响应元件结合蛋白(DREB)转录因子在应激反应相关基因的调控中起重要作用。本研究利用RT-PCR方法从梭梭组织中获得Ha DREB2A基因开放阅读框(ORF)全长(Gen Bank登录号为:KP765243)。生物信息学分析表明,该基因ORF长1 083 bp,编码360个氨基酸,蛋白的分子量为40.5 k D,理论等电点(p I)为5.07,该蛋白在90(K)~143(R)区域含有一个典型的AP2保守结构域。通过物种间系统发育树可以看出Ha DREB2A与Sb DREB2A进化关系最接近,二者属于同一进化分支。半定量RT-PCR表达模式分析显示,该基因在梭梭同化枝、根、茎、花和种子中均有表达,且在同化枝中的表达量最高,并且受干旱、高盐和外源ABA的诱导。     

猪T细胞受体γ链基因的克隆及生物信息学分析

目的:克隆猪T细胞受体γ链(pTCR-γ)基因,用以研究猪T细胞受体分子结构与功能。方法与结果:以GenBank上登载的pTCR-γ基因为参考序列,用RT-PCR法从猪外周血淋巴细胞中克隆pTCR-γ基因。序列分析表明,pTCR-γ基因开放读框为1026bp,编码341个氨基酸残基,含有由23个氨基酸残基构成的信号肽序列;与参考序列相比,在核苷酸和推导氨基酸序列上的同源性分别为95.6%和88.8%;系统进化分析发现,该基因与绵羊、恒河猴、人、马、牛的同源性相对较高,与褐鼠、家犬、家鼠、家猫的同源性次之,而与禽类、鱼类的同源性最低;生物信息学结构预测表明猪T细胞受体γ链含2个结构域,其中1个为IG_LIKE1结构域(IGv结构域),由第14～114位共101个氨基酸残基组成;另一个为IG_LIKE2结构域(IGc结构域),由第143～238位共96个氨基酸残基组成。结论:克隆并应用生物信息学技术分析了猪T细胞受体γ链基因序列及编码蛋白的结构特征,为进一步研究γ链的结构与功能奠定了基础。     

眼镜王蛇泛素融合蛋白基因和核糖体蛋白L30基因的克隆及分析

从广西产眼镜王蛇（Ophiophagus hannah）毒腺中抽提总RNA,经mRNA纯化后构建眼镜王蛇毒腺cDNA文库。从所构建的cDNA文库中,随机筛选200个克隆测序,得到两个在进化上高度保守的基因：泛素融合蛋白基因（GenBank登录号为AF297036）和核糖体蛋白L30基因（GenBank登录号是AF297033）。前者cDNA的开放阅读框为387bp,后者为348bp。前者编码128个氨基酸残基组成的泛素融合蛋白前体;后者编码115个氨基酸残基组成的核糖体蛋白L30前体。由cDNA序列推导出的氨基酸序列分析表明,泛素融合蛋白前体包括N-末端的泛素结构域（76个氨基酸残基）和C-末端的核糖体蛋白L40结构域（52个氨基酸残基）。该蛋白为一高碱性蛋白,C末端含有一个“锌指”模式结构。与16个物种比较的结果表明,眼镜王蛇与脊椎动物的泛素融合蛋白氨基酸序列相似度较高,具有高度的保守性。     

猪骨骼肌快肌肌钙蛋白C2基因的cDNA克隆与表达分析

从人骨骼肌快肌肌钙蛋白C2（TNNC2）基因出发,在dbEST数据库中进行同源性搜索,找到一个有较高同源性且在猪背最长肌中表达EST（BM083186）。通过电子克隆和进一步RT-PCR实验验证,获得猪TNNC2基因全长cDNA序列,其全长843bp,开放阅读框为201～683bp,编码有160个氨基酸。同源性分析结果表明,与人、鼠的骨骼肌快肌肌钙蛋白C2基因cDNA编码区（CDS）同源性分别为93.6％、90.5％,蛋白序列同源性均为97.5%。多种组织的半定量RT-PCR研究表明,该基因在骨骼肌中表达,并且在杜洛克猪背最长肌中的表达比兰塘猪高。     

拟南芥IQM2 cDNA的克隆与生物信息学分析

拟南芥IQM2由At3g13600编码,是IQM家族的第二个成员,但在各种分子生物学相关的文献和数据库中都找不到其cDNA序列。本研究采用RACE和RT-PCR技术,克隆得到拟南芥IQM2基因的全长cDNA序列。该cDNA长2245 bp,其开放阅读框长1818 bp,编码1个由605个氨基酸残基组成的多肽链。生物信息学分析表明,IQM2蛋白含有一个IQ基序,属于钙不依赖性钙调素结合蛋白;其N端与豌豆重金属诱导蛋白6(HMIP6)有较高的同源性,而IQ基序则分布在HMIP6结构域内部;其C端与栝楼天花粉蛋白(trichosanthin)N端具有较高的同源性。