大豆BAC克隆基因注释

根据来源于大豆BAC克隆库中的基因组序列,与其比对的基因或蛋白质序列可以从一些数据库中搜索,如GenBank序列数据库、EMBL数据库、PDB数据库等,然后利用NCBI的Entrz程序在数据库中搜索大豆基因类似物,获取其登录号及核苷酸序列,以及这些基因编码的氨基酸序列,通过GENSCAN等软件分析,得出的是与拟南芥等物种序列比对的结果,根据GENSCAN的预测结果,可以初步得知序列长度、基因数目及具有编码某种功能蛋白的基因存在的可能性,进而对预测出的氨基酸或核苷酸序列利用数据库NCBI中的BLAST进行序列的相似性搜索及比对分析,寻找其保守区域。最后对其功能基因进行注释。     

烟夜蛾几丁质酶基因的克隆与表达

运用RT-PCR技术扩增编码烟夜蛾Helicoverpaassulta(Guen啨e)幼虫几丁质酶基因的cDNA片段,将其克隆至pMD18-T载体,获得该基因的成熟蛋白阅读框序列。将该基因重组到表达型质粒pGEX-4T-2中,并转化入原核细胞中表达,序列测定结果表明,烟夜蛾幼虫几丁质酶基因的成熟蛋白阅读框全长1338bp,编码445个氨基酸残基,预测分子量和等电点分别为50.1kDa和9.26;推导的氨基酸序列与其近缘种棉铃虫几丁质酶氨基酸序列的一致性达99%,与其他6种昆虫几丁质酶的氨基酸序列也高度一致(65%~76%),并具有几丁质酶的典型特征。将该基因克隆到原核表达载体pGEX-4T-2上并转化BL21,SDS-PAGE和Western印迹分析表明,经IPTG诱导,76kDa附近没有特异蛋白条带出现,表明烟夜蛾几丁质酶基因不能在原核表达载体pGEX-4T-2中表达。     

黄瓜果实扩张蛋白基因克隆与分析

以非单性结实的全雌黄瓜为实验材料,利用cDNA-AFLP技术比较了授粉前后黄瓜幼果的基因表达差异。以ASE-AT/TAQ-CAG为引物对从授粉后黄瓜幼果组织中分离到1条特异片段,该片段仅在授粉后黄瓜幼果组织中表达,将该片段回收测序并翻译成氨基酸序列,用blastp程序在NCBI GenBank数据库中进行同源性检索和相似性比对,结果发现该片段推导的氨基酸序列与黄瓜扩张蛋白CsEXP1~9的相似性依次分别为71%、58%、63%、75%、85%、82%、67%、68%和85%,可能是一个新的黄瓜扩张蛋白基因,命名为CsEXP10,表明扩张蛋白基因可能与黄瓜果实膨大生长有密切关系。     

苏云金杆菌entomocidus亚种几丁质酶基因的克隆与生物信息学分析

从苏云金杆菌(Bacillus thuringiensis,B t)entom oc idus亚种HD109菌株中克隆了几丁质酶基因chiA74-HD109,其序列全长为2 031 bp,编码676个氨基酸,GenBank登录号为AY455290。其编码产物与蜡状芽孢杆菌几丁质酶CHiB(AB041932)的相似性达97.9%,与B t kenyae亚种LB IT-82菌株几丁质酶chiA74(AF424979)的相似性达98.4%,与B t pak istan i亚种几丁质酶(U89796)的相似性为83.0%,与B t kurstak i亚种几丁质酶kchi(AY189740)的相似性达97.8%,与B t israe lensis亚种几丁质酶(AF526379)的相似性达96.6%,与B t几丁质酶(AY074882)的相似性达98.4%,与B t sotto亚种几丁质酶(AY129671)的相似性为97.3%。功能结构域分析显示其编码区包含信号肽、催化区、Ⅲ型粘蛋白同源区及几丁质结合区4个部分。     

烟曲霉几丁质酶基因的克隆与表达

Chi4 4是烟曲霉 (Aspergillusfumigatus)YJ-407产生的一种胞外几丁质酶。通过用真菌几丁质酶保守氨基酸序列与Chi44的N-端序列检索烟曲霉部分基因组序列数据库 ,获得一个编号为contig555的烟曲霉基因组序列 ,可能包含烟曲霉几丁质酶的基因。根据检索结果用RT-PCR方法从烟曲霉YJ-407中克隆到1.4kb的cDNA片段 ,该cDNA的ORF编码一个395个氨基酸的蛋白 ,分子量为43.6kD。对其推导氨基酸序列分析表明该蛋白与其它真菌来源的几丁质酶同源 ,而且活性中心与人巨噬细胞几丁质酶高度同源。该cDNA已在E .coli与PichiapastorisGS115中获得表达 ,分别获得 43kD和44kD的重组蛋白 ,两种重组蛋白均有几丁质酶活性。与野生酶相比 ,大肠杆菌表达的43kD重组酶及Pichia酵母表达的44kD重组酶稳定性下降 ,说明Chi44的糖基化修饰可稳定酶蛋白.     

鸡枞菌转录组分析揭示其对木质纤维素的降解功能

【目的】探究鸡枞菌是否能降解木质纤维素成分,并理解其与共生白蚁之间的共生关系。【方法】本研究是应用新一代高通量测序技术454 GS FLX Titanium对鸡枞菌的转录组进行测序,挖掘鸡枞菌中能参与降解纤维素和木质素等成分的多样性酶系。【结果】八分之一的RUN测序总共得到了82386条表达序列标签,去除引物和载体等序列后,剩余的54410条序列被拼接成3301条contigs以及3193条singletons。根据序列相似性,将这些unigenes与三大蛋白数据库(Nr数据库、SwissProt数据库、CDD数据库)中的蛋白序列进行BLAST比较,发现有2681条基因与其他生物的已知基因有不同程度的相似性。在鸡枞菌的这些转录产物中,有33条编码可能参与降解纤维素或半纤维素的酶基因,其中包括5种纤维素酶以及28种水解半纤维素、淀粉或几丁质等物质的酶类。更重要的是,还发现了4种漆酶以及一种芳基乙醇氧化酶基因,这些都是能有效降解木质素的酶类。这些结果揭示了鸡枞菌中存在漆酶并可能有效降解植物残渣中的酚化合物。【结论】这些基因的发现说明了鸡枞菌能降解木质素,并能与共生白蚁分泌的纤维素酶协同作用有效降解纤维素。     

2个银叶真藓HSP70序列的生物信息学相关分析

从银叶真藓(Bryum argenteum)转录组数据库出发,使用Pfam数据库提供的HMM模型共得到33条长度大于200aa,注释的热休克蛋白Ba HSP70;其中2条(Ba HSP70-1,Ba HSP70-2)具有完整ORF,NCBI核酸数据库登录号为KP087877和KP087878。使用生物信息学在线分析工具和软件,对真藓HSP70的两条蛋白质序列从氨基酸组成、保守结构域、理化性质、疏水性/亲水性、信号肽、蛋白质结构、模体的识别及同源性分析等方面进行了预测和分析。结果表明:2条Ba HSP70s基因序列ORF全长分别为2 396 bp和2 356 bp,分别编码649aa和650aa。序列模体分析表明Ba HSP70s和其它报道的植物HSP70均含有4个相同的模体,并且各模体在蛋白质序列上顺序一致。通过对2条Ba HSP70s进行氨基酸多序列比对及基因树分析,发现Ba HSP70-1和Ba HSP70-2雪莲相似度最高,分别是91.2%和86.6%。本研究为进一步研究HSP70基因的克隆和功能验证奠定了基础。     

以绵羊MHC区段BAC克隆酶切片段为探针杂交筛选绵羊混合组织cDNA文库

在已知中国美利奴羊MHC(Major histocompatibility complex)区段BAC(Bacterial artificial chromosome)克隆序列信息和预测的基因注释前提下,用位于中国美利奴羊基因组BAC文库MHC区段的6个BAC克隆酶切片段为探针,以噬菌斑原位杂交筛选法筛选中国美利奴羊混合组织cDNA文库(库库杂交),对分离到的cDNA阳性克隆进行全序列测定,并与相应的已知序列信息和基因注释的BAC克隆比对以及在NCBI Blastn数据库中序列相似性检索,旨在验证基因注释结果的准确性和对基因(序列)功能的初步分析。实验中,经过两轮杂交共筛选出27个cDNA阳性克隆(序列),并发现这些序列均可定位到相应的BAC克隆上,且25条序列处在注释基因的外显子部分;在NCBI数据库中经Blastn序列相似性检索发现,23条序列与牛基因的序列相似性最高,且与免疫功能密切相关。     

棉铃虫核型多角体病毒几丁质酶基因及杆状病毒 几丁质酶基因的分子进化

用PCR方法扩增了棉铃虫Helicoverpa armigera单粒包埋型核型多角体病毒（HaSNPV）几丁质酶基因,测定了基因编码区的核苷酸全序列。基因编码区全长1.713 bp,可编码570个氨基酸残基组成的多肽,预计分子量为63.6 kD。将所推导的HaSNPV几丁质酶氨基酸序列与其它已知杆状病毒几丁质酶氨基酸序列进行联配比较,结果表明HaSNPV 与谷实夜蛾H.zea单粒包埋型核型多角体病毒（HzSNPV）的氨基酸序列非常相似,同源性高达90.7%,与苜蓿丫纹夜蛾Autographa californica多粒包埋型核型多角体病毒（AcMNPV）、家蚕Bombyx mori核型多角体病毒（BmNPV）、美国白蛾Hyphantria cunea核型多角体病毒（HcNPV）、舞毒蛾Lymantria dispar多粒包埋型核型多角体病毒（LdMNPV）、黄杉毒蛾Orgyia pseudotsugata多粒包埋型核型多角体病毒（OpMNPV）和云杉卷叶蛾Choristoneura fumiferana核型多角体病毒（CfMNPV）氨基酸序列同源性分别为64.4%、64.9%、64.2%、62.9%、66.2%和61.5%。根据氨基酸序列用PC＼GENE程序绘制已知杆状病毒几丁质酶的分子系统树,并与杆状病毒中最为保守的多角体蛋白基因系统树作了比较,结果表明几丁质酶基因和多角体蛋白基因的进化速率是不尽相同的。     

草莓MDHAR及AO基因的克隆及序列分析

从新鲜幼嫩‘丰香’草莓(Fragaria×ananassa cv.Toyonaka)果实中提取分离总RNA,反转录成cDNA,根据已报道的其他植物单脱氢抗坏血酸还原酶(MDHAR)及抗坏血酸氧化酶(AO)基因的保守区分别设计 一对引物,通过PCR扩增均得到目的条带.序列分析发现:mdhar基因片段长372bp,与刺梨同源性最高达96％,该片段编码123个氨基酸,推导的氨基酸序列与苹果属植物同源性为91％,与其他植物该基因编码的氨基酸序列也有较高相似性;a基因片段长842 bp,编码280个氨基酸,该片段与其他多种植物的ao基因均具有较高同源性,与甜瓜和黄瓜ao基因的同源性最高,均为70％,编码的氨基酸序列与其他多种植物均具有70％左右的相似性.     

嗜热子囊菌原变种Thermoascus aurantiacus var.aurantiacus热稳定几丁质酶的克隆表达及活性研究

研究通过RT-PCR和Tail-PCR技术从嗜热子囊菌原变种Thermoascus aurantiacus var.aurantiacus中克隆了一个几丁质酶同源基因。该基因全长1,253bp,包含一个由1,197个碱基构成的开放阅读框,编码398个氨基酸。序列比对分析表明,该基因编码蛋白属于糖苷水解酶18家族的几丁质酶。利用基因重组的方法构建酵母分泌型表达载体,并转化毕赤酵母。在甲醇的诱导下,重组蛋白得到了高效表达,第6天的表达量最高,达到0.433g/L,酶活力为28.96U/mg,同时对表达的几丁质酶进行了纯化,SDS-PAGE检测该蛋白的分子量为43.9kDa。该几丁质酶的最适反应温度为60℃,最适反应pH值为8.0,70℃处理30min仍有45%的相对酶活,具有较好的热稳定性及工业应用价值。     

基于MySQL数据库的植物编码基因数据挖掘初步分析

利用Linux操作系统的文本过滤技术对通过关键词检索提取NCBI网络数据库的核酸序列和Medline论文摘要快速建立了5种主要植物即拟南芥菜、水稻、玉米、小麦、马铃薯的编码mRNA序列和论文摘要的MySQL数据库,提取的编码序列记录共达到48,900多条,摘要记录达24,000多条,初步分析了这些mRNA序列的主要类型,如包括编码酶蛋白、转录因子等的mRNA序列,并进一步就MySQL数据库数据挖掘可能用于建构基因调控网络进行了初探。     

基于宏基因组学方法挖掘新型α-L-鼠李糖苷酶资源

α-L-鼠李糖苷酶是特异性切割末端含α-L-鼠李糖的天然化合物的一类糖苷水解酶,该酶在食品、医药、化学等行业都有广泛的应用。本研究旨在利用保守氨基酸基序结合PCR驱动的宏基因组学方法,从提取的健康人体粪便宏基因组DNA中获得新型细菌源α-L-鼠李糖苷酶基因。通过对CAZy数据库GH78家族中193条细菌源α-L-鼠李糖苷酶氨基酸序列进行多重序列比对,首次将α-L-鼠李糖苷酶家族分为3个亚家族,并确定了其中两个亚家族的两对保守氨基酸基序。基于保守基序氨基酸序列设计简并引物,PCR扩增保守基序间基因片段,对PCR产物克隆测序,结果获得12条α-L-鼠李糖苷酶基因片段,对其编码的氨基酸序列在Gen Bank数据库进行Blast序列比对,其中两条基因片段的氨基酸序列一致性仅为52%,一条为73%,其余9条在94%以上。根据Gen Bank数据库中序列一致性94%以上片段对应全长基因序列设计上下游引物,以人体粪便宏基因组DNA为模板,扩增获得3条α-L-鼠李糖苷酶全长基因,并将其克隆于载体p ET-28a,在E.coli BL21(DE3)内进行异源表达,目的蛋白多以包涵体形式存在于沉淀中,少量以可溶性形式存在于上清中。人体肠道细菌宏基因组为新型α-L-鼠李糖苷酶基因发现提供了潜在的基因资源库,基于保守氨基酸基序驱动的宏基因组学方法,从人体肠道以及环境宏基因组中直接获取新酶基因是可行的。     

基于宏基因组学方法挖掘新型α-L-鼠李糖苷酶资源北大核心CSCD

α-L-鼠李糖苷酶是特异性切割末端含α-L-鼠李糖的天然化合物的一类糖苷水解酶,该酶在食品、医药、化学等行业都有广泛的应用。本研究旨在利用保守氨基酸基序结合PCR驱动的宏基因组学方法,从提取的健康人体粪便宏基因组DNA中获得新型细菌源α-L-鼠李糖苷酶基因。通过对CAZy数据库GH78家族中193条细菌源α-L-鼠李糖苷酶氨基酸序列进行多重序列比对,首次将α-L-鼠李糖苷酶家族分为3个亚家族,并确定了其中两个亚家族的两对保守氨基酸基序。基于保守基序氨基酸序列设计简并引物,PCR扩增保守基序间基因片段,对PCR产物克隆测序,结果获得12条α-L-鼠李糖苷酶基因片段,对其编码的氨基酸序列在Gen Bank数据库进行Blast序列比对,其中两条基因片段的氨基酸序列一致性仅为52%,一条为73%,其余9条在94%以上。根据Gen Bank数据库中序列一致性94%以上片段对应全长基因序列设计上下游引物,以人体粪便宏基因组DNA为模板,扩增获得3条α-L-鼠李糖苷酶全长基因,并将其克隆于载体p ET-28a,在E.coli BL21(DE3)内进行异源表达,目的蛋白多以包涵体形式存在于沉淀中,少量以可溶性形式存在于上清中。人体肠道细菌宏基因组为新型α-L-鼠李糖苷酶基因发现提供了潜在的基因资源库,基于保守氨基酸基序驱动的宏基因组学方法,从人体肠道以及环境宏基因组中直接获取新酶基因是可行的。     

利用基因组挖掘技术分析短短芽孢杆菌菌株GZDF3全基因组几丁质酶基因家族

本研究目的是利用全基因组挖掘技术分析短短芽胞杆菌GZDF3菌株中的几丁质酶基因家族。首先利用Bio Edit软件本地搜索短短芽孢杆菌GZDF3全基因组数据库中几丁质酶基因家族,然后采用在线分析及相应软件分析预测几丁质酶基因氨基酸组成、理化性质、信号肽、疏水性、二级结构等,并构建系统发育树。结果显示,短短芽孢杆菌GZDF3全基因组中预测共存在6个几丁质酶基因,编码6种不同结构类型的几丁质酶。6种几丁质酶均属于糖苷键水解酶第18家族。其中2种几丁质酶N端有信号肽序列和信号肽酶切位点;有2种几丁质酶为碱性蛋白,4种为酸性蛋白,6种均为亲水性蛋白。本研究揭示了短短芽孢杆菌菌株GZDF3基因组中有结构多样的几丁质酶,分析结果将为后续的基因克隆及功能研究提供参考。     

葡萄VvSUN基因的克隆及其控制果形功能初探

SUN基因是控制番茄果实形状的主效基因。该研究从NCBI中查找与番茄SUN相似性最高的葡萄序列,设计特异性引物,采用RT-PCR技术从‘天山’葡萄花穗中克隆出该序列,命名为VvSUN基因。序列分析表明,VvSUN基因开放阅读框长度为1 278bp,共编码425个氨基酸;预测蛋白质分子量为48.11kD,理论等电点为10.63。VvSUN蛋白不具有信号肽,为非跨膜蛋白,可能定位于细胞核和线粒体膜上,属于亲水性蛋白;二级结构分析表明α螺旋和无规则卷曲是VvSUN蛋白中主要的结构元件。VvSUN基因编码的氨基酸具有IQ保守结构域,与NCBI中其他7种植物IQD家族成员基因序列相似性在43%~53%;系统进化树分析表明,VvSUN基因与拟南芥IQD12基因亲缘关系最近;推测葡萄VvSUN蛋白质与番茄SUN蛋白质具有相似的功能。荧光定量PCR分析表明,VvSUN基因在两个葡萄品种中均在盛花期表达量最高,花后果实中的表达量均较低;GA3处理后果实果形指数显著增大,且幼果中VvSUN基因表达量明显上升。研究推测葡萄VvSUN基因可能参与果形拉长的调控。     

小麦种子中几丁质酶基因的扩增及序列分析

根据http://www.tigr.org中与小麦几丁质酶基因相关的序列TC187877,设计引物,分别从小麦品种Gamenya和苏麦3号中扩增到大小约为1 000bp的片段。经序列测定和软件分析比较,发现这些片段所编码的蛋白质氨基酸序列,都有CHITINASE-19.1和CHITINASE-19.2的基序,为第II类几丁质酶基因。扩增的核酸序列在GenBank上发表,登录号分别为AY973229和AY973230。     

番杏Actin基因片段的克隆及生物信息学分析

本实验为研究番杏(Tetragonia tetragonioides)功能基因表达模式提供内参基因,根据登录在NCBI上植物的Actin基因的保守区域设计简并性引物,通过RT-PCR克隆获得番杏的Actin基因片段,将该片段连接于载体pGEM-T后进行测序,并将该基因序列通过生物信息学软件进行分析。结果显示,克隆所得基因片段大小为598 bp,编码198个氨基酸;该序列与登录在NCBI上的其他植物的Actin基因的核苷酸序列的同源性最大可达86%以上,编码蛋白的氨基酸序列同源性在88%以上。结果表明,本研究克隆所得的基因序列为番杏Actin基因片段。该基因命名为TtActin1,在Gen Bank的登录号为MH33308。     

溶藻弧菌质粒pVAE259全序列测定与分子生物学特征分析

【目的】获得溶藻弧菌环状质粒pVAE259全序列,分析其分子生物学特征并探索该质粒可能具备的功能。【方法】使用酶切、克隆测序的方法获得pVAE259的全序列,利用软件分析DNA序列和可能的编码蛋白,推测质粒的生物学信息。【结果】pVAE259为闭合环状质粒,全长6,075 bp,GC含量为42.16%。在NCBI中比对发现pVAE259与Vibriosp.41隐蔽性质粒pPS41具有较高的相似性。我们在序列中找到一个oriT位点,另外全序列的4118-5494 bp推测为质粒复制区域。pVAE259中存在7个氨基酸序列长度大于100的开放式阅读框(ORF):ORF1-ORF7。其中ORF1编码蛋白属于释放酶超级家族(Relaxase Super-family)蛋白,在NCBI数据库中它与大肠杆菌(Escherichia coli)的MobA-like蛋白最相似;ORF2编码蛋白属于复制酶超级家族(Replicase Super-family),它与嗜麦芽寡养单胞菌(Stenotrophomonas maltophilia)的复制蛋白RepA最相似;ORF5与伸长盐单胞菌(Halomonas elongata)质粒pHE1的转移蛋白MobC相似。【结论】根据上述结果及相关文献分析,pVAE259可能是具有转移能力的质粒,该质粒是否影响宿主菌的表型性状还不清楚。