牦牛hnRNP K基因的克隆及序列分析

为研究hnRNP K基因的生物学功能及其在牦牛中的特异性,利用RT-PCR和粘性末端连接法,分两段克隆了牦牛hnRNP K基因cDNA序列。序列分析结果表明,牦牛hnRNP K基因cDNA序列长11706bp,开放阅读框(ORF)长1389bp,编码463个氨基酸。序列比对结果表明,牦牛与黄牛hnRNP K cDNA序列的同源性达99.1%,编码的氨基酸同源性达到97.0%;在牦牛氨基酸序列中有15个突变。通过同源建模的方法成功构建了牦牛hnRNP K蛋白质三级结构,结果表明牦牛hnRNP K属于A型结构,而黄牛hnRNP K蛋白属于B型结构,其差异是由第459-463位氨基酸序列由"ADVEG"突变为"SGKFF"所致。乙酰化分析结果显示,牦牛hnRNP K对基因转录的影响水平跟黄牛是一致,表明不同物种hnRNP K功能的差异可能跟其氨基酸序列的差异有关。成功克隆的牦牛hnRNP K基因的cDNA序列为进一步分析该基因的功能提供参考。     

牦牛AQP4基因CDS序列的克隆及其生物信息学特征分析

为了研究高原动物对青藏高原高寒、低氧等极端生境的适应机理,进一步探讨高原动物对高原反应——高原脑水肿抗性的分子机理,运用基因克隆与生物信息学相关技术和方法,对牦牛脑AQP4(水通道蛋白4,AQP4)基因CDS全长序列进行克隆、基因序列比对及其生物信息学特征分析。结果表明,牦牛AQP4的CDS含有一个966 bp的开放阅读框,编码322个氨基酸;牦牛AQP4基因编码蛋白分子量34.69 k D,理论等电点(p I)7.59,其编码蛋白含有6次跨膜结构,属于疏水性蛋白;二级结构主要由α-螺旋、延伸及无规则卷曲构成;AQP4基因编码产物氨基酸同源性及系统进化分析发现,牦牛AQP4基因编码氨基酸序列与黄牛、绵羊等物种间同源性较高,系统进化情况与其亲缘关系远近一致。     

牦牛α-乳清蛋白基因的克隆与序列分析

根据奶牛α－乳清蛋白基因序列设计引物,用PCR方法扩增并克隆了牦牛（Poephagens grunnieus）α－乳清蛋白基因的全序列。结果表明,在671－2689bp之间,共有4个外显子和3个内含子,牦牛α－乳清蛋白基因共编码142个氨基酸,其中第1－19氨基酸之间的短肽为信号肽序列。牦牛的α－乳清蛋白基因有较高水平的表达可能与基因内非编码序列碱基突变引起的回文结构消失有关。该基因5′侧翼序列在结构上牦牛和牛基本相同,只有MGF因子识别位点稍有差别。且牦牛的该序列更符合Groenen等1994年总结的该因子识别位点的模式序列,因此牦牛的该基因5′调控区可能更适于进行组织特异性表达的转基因动物的制作研究。     

天祝白牦牛IGF-2基因的cDNA克隆

旨在克隆天祝白牦牛胰岛素样生长因子2(IGF-2)基因编码区全长cDNA序列,为研究该基因的生理功能奠定基础。运用cDNA末端快速扩增(RACE)技术获得天祝白牦牛IGF-2基因全长cDNA序列。扩增获得天祝白牦牛IGF-2基因全长cDNA序列为1 060 bp(GenBank登录号:KF682139),ORF长540 bp,编码179个氨基酸。其编码的氨基酸与已报道哺乳动物IGF-2氨基酸序列同源性在80%-92%之间。天祝白牦牛IGF-2基因的成功克隆为进一步研究该基因的功能奠定了基础。     

乙型肝炎病毒与肿瘤抑制基因p53相互作用的生物学功能及意义

以前的研究发现：ＨＢＶ Ｘ蛋白能与肿瘤抑制基因ｐ５３蛋白结合,在原发性肝癌的发生中具有重要意义。为进一步探讨二者之间的关系,经过计算机比较分析发现,在ＨＢＶ基因组中存在与经典的ｐ５３ＤＮＡ－蛋白质结合位点类似的序列（ＴＧＣＣＴ）,用含有此序列的ＨＢＶ基因片段作探针,与肝癌细胞核蛋白作用,通过凝胶电泳迁移率移位实验、凝胶电泳迁移率超移位实验和原位紫外线交联实验,确定其ＨＢＶ ＤＮＡ与ｐ５３蛋白的特异     

二化螟β1微管蛋白基因cDNA序列的克隆与序列分析

微管是真核生物体内分布最为广泛的一类蛋白,是由a-和β-两种不同的微管蛋白组成的异源二聚体.微管参与许多细胞功能,如细胞形态发生、细胞生长和分裂等.以二化螟3龄幼虫为材料提取总RNA,利用RT-PCR和cDNA末端快速扩增技术(RACE),扩增得到该虫的β微管蛋白基因的cDNA序列一条.cDNA序列含1 862个碱基,开放读码框1 344个碱基,编码氨基酸447个,分子量约为50.2kD,等电点4.82.氨基酸序列中1～4个氨基酸MREI为β微管蛋白转录后调控信号,是微管蛋白特异片段;氨基酸序列的140～146GGGTGSG位存在一个微管蛋白标志信号片段.序列比对表明,克隆的β微管蛋白基因与其他昆虫的β微管蛋白基因在核苷酸和氨基酸水平上都是高度同源的,与家蚕Bombyx moriβ1微管蛋白的氨基酸序列同源性达到99.1%,与烟草天蛾β1微管蛋白的氨基酸序列同源性达到98.7%,与果蝇Drosophila melanogasterβ1微管蛋白的氨基酸序列同源性达到96.9%.该基因cDNA序列已经登录Genbank并获得登录号为EU429675.     

斑马鱼DrSpin-1基因的克隆和特征分析

Spin蛋白家族是具有Spin/Ssty保守结构域并在配子发生过程中发挥关键作用的一类分子。研究利用简并引物PCR,从斑马鱼成熟卵母细胞SMART cDNA文库中筛选到260 bp的DrSpin-1和DrSpin-2部分序列,经序列同源性比对,斑马鱼DrSpin-1的部分氨基酸序列与银鲫CagSpin一致性高达81%。利用RACEPCR从该cDNA文库中获得斑马鱼DrSpin-1的全长cDNA序列。序列分析表明,DrSpin-1全长cDNA为1082 bp,开放阅读框771 bp,编码257个氨基酸,具有三个Spin/Ssty保守域,8个可能的磷酸化位点,初步确定斑马鱼DrSpin-1是Spin基因家族成员。斑马鱼DrSpin-1蛋白与已报道的鱼类Spin蛋白多重序列比对表明,DrSpin-1蛋白与银鲫CagSpin蛋白同源性最高。可以推测克隆得到的斑马鱼DrSpin-1与已知功能的银鲫CagSpin具有相近的表达谱和生物学功能,可能在配子发生和受精过程中发挥重要作用。     

牦牛MT-I/-Ⅱ cDNA分子克隆及其蛋白质结构分析

利用基因特异引物YMTSP1和YMTSP2,通过RT-PCR从牦牛肝脏组织RNA中克隆出了牦牛MT-Ⅰ(Genbank Accession NoAY513744)和MT-Ⅱ(Genbank Accession NoAY513745)基因编码区全长.将牦牛MT-Ⅰ和MT-Ⅱ cDNA序列在CBI上进行同源性搜索发现,牦牛MT-Ⅰ/-Ⅱ编码区序列在不同哺乳动物中相当保守.牦牛MT-Ⅰ和MT-Ⅱ编码的MT-Ⅰ和MT-Ⅱ蛋白分别由61个氨基酸组成,其具有保守的短肽结构如C-X-C,C-C-X-C-C,C-X-X-C等,其决定MT蛋白分子的整个三维结构,在分子进化上十分保守.同时对牦牛MT的疏水性和跨膜区分析表明,牦牛MT蛋白可能不存在跨膜区,也不存在信号肽,是1种非分泌蛋白.并通过同源比较模建,预测和构建了牦牛MT-Ⅰ和MT-Ⅱ蛋白的分子空间结构,表明牦牛MT-Ⅰ和MT-Ⅱ由α-和β-两个结构域组成,在α-结构域含有5个Cys短肽结构,β-结构域有4个Cys短肽结构,且2个结构域由保守的三肽序列KKS相连.     

大叶蛇葡萄无色花色素还原酶基因的克隆及其序列分析

无色花色素还原酶(LAR)是植物类黄酮合成途径中一个关键酶。本研究根据大叶蛇葡萄转录组测序得到了无色花色素还原酶(LAR)基因序列,通过RT-PCR技术克隆得到LAR基因cDNA全长,并对该序列进行生物信息学分析。结果表明:大叶蛇葡萄LAR基因cDNA全长为1 267 bp,包含一个长度为1 170 bp的开放阅读框,编码389个氨基酸,理论蛋白分子质量为42.38 kD,等电点为7.73。氨基酸多序列比对发现,该序列与同科植物葡萄等具有较高的同源性。生物信息学分析表明LAR为亲水性蛋白,不含信号肽,很可能定位于细胞质。本研究为进一步研究LAR基因的功能,阐明该基因在大叶蛇葡萄类黄酮合成路径中的作用提供了新的线索。     

麦洼牦牛乳酸脱氢酶-B基因多态性的PCR-RFLP分析

为了从分子水平上检测麦洼牦牛Bos grunniens乳酸脱氢酶-1(LDH1)的H亚基编码基因Ldhb的多态性,实验提取79头麦洼牦牛基因组DNA,采用PCR-RFLP技术分析Ldhb基因多态性,并测定牦牛背最长肌中肌红蛋白含量。实验建立的牦牛Ldhb的G896A突变位点的PCR-RFLP检测方法,在79头麦洼牦牛中检测到Ldhb-AA和Ldhb-AG两种基因型,其中AG基因型频率为16.46%,并且这些样品的乳酸脱氢酶-1的电泳迁移率快于Ldhb-AA样品。本实验未检测到Ldhb-GG基因型;麦洼牦牛Ldhb基因多态性与背最长肌中的肌红蛋白含量之间未见相关性。     

蟾蜍种间核移植胚胎发育早期LDH同工酶的表现

利用聚丙烯酰胺凝胶电泳,对中华大蟾蜍(Bufo bufo比gargarizans)与花背蟾蜍(Bufo raddei)种间核移植胚胎发育早期六个不同阶段中全胚胎的乳酸脱氢酶(LDH)同工酶进行了分析。酶谱比较的结果表明:在正、反种间移核胚胎中,供体核LDH基因的活动开始表现于尾芽胚期;此前,杂种胚胎中LDH同工酶谱类型与受体一致。     

蒙古绵羊 tnp1基因cDNA全编码区的克隆及序列分析

过渡蛋白1基因(tnp1)是圆形精子细胞特异表达的基因.绵羊tnp1基因的DNA序列至今尚未报道.为了开展绵羊圆形精子细胞标记基因的研究,根据其他物种tnp1基因cDNA的保守序列设计引物,从成年蒙古绵羊睾丸中提取总RNA,采用RT-PCR和分子克隆方法,克隆了蒙古绵羊tnp1基因cDNA全编码区.该基因cDNA 长246 bp,包含一个168 bp的ORF,编码含有54个氨基酸的多肽链.DNA序列测定结果与牛的核苷酸序列比对,同源性为94.0%.绵羊tnp1基因的cDNA克隆和序列测定为进一步研究绵羊精子发生过程奠定了基础.     

牦牛MT-Ⅰ/-Ⅱ cDNA分子克隆及其蛋白质结构分析

利用基因特异引物Y_MTSP₁和Y_MTSP₂,通过RT-PCR从牦牛肝脏组织RNA中克隆出了牦牛MT-Ⅰ(GenbankAccessionNo:AY513744)和MT-Ⅱ(GenbankAccessionNo:AY513745)基因编码区全长。将牦牛MT-Ⅰ和MT-ⅡcDNA序列在CBI上进行同源性搜索发现,牦牛MT-Ⅰ/-Ⅱ编码区序列在不同哺乳动物中相当保守。牦牛MT-Ⅰ和MT-Ⅱ编码的MT-Ⅰ和MT-Ⅱ蛋白分别由61个氨基酸组成,其具有保守的短肽结构如:C-X-C,C-C-X-C-C,C-X-X-C等,其决定MT蛋白分子的整个三维结构,在分子进化上十分保守。同时对牦牛MT的疏水性和跨膜区分析表明,牦牛MT蛋白可能不存在跨膜区,也不存在信号肽,是1种非分泌蛋白。并通过同源比较模建,预测和构建了牦牛MT-Ⅰ和MT-Ⅱ蛋白的分子空间结构,表明牦牛MT-Ⅰ和MT-Ⅱ由α-和β-两个结构域组成,在α-结构域含有5个Cys短肽结构,β-结构域有4个Cys短肽结构,且2个结构域由保守的三肽序列KKS相连。     

牦牛CAPN2基因的电子克隆及生物信息学分析

目的:对牦牛CAPN2基因进行电子克隆和序列分析,以期为进一步研究牦牛该基因与其肉质性状相关性以及基因结构和表达奠定理论基础。方法:利用人的CAPNA2基因cDNA序列为探针,在EST数据库进行同源性筛选,运用CAP3进行拼接得到完整序列并结合生物信息学进行序列分析。结果:牦牛CAPN2基因全长3 200bp,包含一个2 103bp的开放阅读框,共编码700个氨基酸;牦牛CAPN2的核苷酸序列与普通牛、羊、马、猪、小鼠、鸡、人相应序列间的一致性分别为99%、97%、90%、87%、85%、79%、90%。经聚类分析,牦牛首先与普通牛聚在一起,然后与羊、猪聚为一类;人与小鼠聚为一类;这两类相聚为一大类后,再依次与马、鸡相聚,其结果与以往的生物学分类结果一致。牦牛CAPN2基因编码蛋白的分子式为C3569H5503N255O1082S26,相对分子质量为79 935.2,理论等电点PI为4.86。结论:牦牛与普通牛、羊、马、猪、小鼠、鸡、人在CAPN2基因的编码序列具有较高有一致性。该基因编码的蛋白为位于细胞质中的水溶性蛋白。     

蔓地亚红豆杉3′-N-去苯甲酰-2-脱氧紫杉醇苯甲酰转移酶基因的克隆与序列分析

3′-N-去苯甲酰-2-脱氧紫杉醇苯甲酰转移酶(DBTNBT)是催化紫杉醇生物合成最后一步反应所需要的酶,负责将带有不完全侧链的紫杉醇前体催化形成紫杉醇。利用蔓地亚红豆杉的总DNA和总RNA为模板,采用PCR和RT-PCR技术克隆出DBTNBT基因的DNA序列和cDNA序列,测序结果显示长度分别为1465bp和1362bp,编码438个氨基酸的多肽。同源性比较分析结果表明,其碱基序列与已经报道的蔓地亚红豆杉的DBTNBT基因的一致性为99%,其氨基酸序列与已经报道的蔓地亚红豆杉的DBTNBT氨基酸序列的一致性为96%。DNA序列和cDNA序列比对发现该基因含有1个内含子。利用SWISS-PROT、DNAMAN等生物信息学工具对其蛋白序列进行了分析,为利用基因工程的方法生产紫杉醇或其前体物质提供了分子基础。     

毛木耳漆酶基因的克隆、序列分析及其鉴定

本文利用PCR和RACE技术首次从毛木耳AP4菌株中获得编码漆酶基因的cDNA及其基因组全长序列,基因组大小为2514 bp.通过比较该漆酶基因的cDNA和基因组DNA的全长序列,发现该基因包含14个外显子和13个内含子.cDNA序列的全长为1972 bp,其包含一个完整的ORE长度为1860 bp,编码619氨基酸,推测的分子量大小为68 kD,等电点pI为5.15.在氨基酸序列的氨基末端存在一个信号肽序列,同时该基因还包括含铜氧化酶的三个功能结构域KOG1263、SufI和pfam00394.氨基酸序列与GenBank中登录的真菌漆酶蛋白序列比对表明:该氨基酸序列与其它真菌漆酶蛋白序列有较高的同源性,氨基酸序列相同性最高达41%,相似性为58%,并且含有真菌漆酶的四个保守的Cu-bind结构域.将获得的漆酶基因lacl与毕赤酵母表达载体pPIC9K连接,构建重组质粒pYH3660,将其转化到毕赤酵母中,经甲醇诱导该基因在第10天产酶高达123 IU/L,并通过Native SDS-PAGE电泳获得预期大小的漆酶蛋白条带.结构分析和功能验证均表明:本研究获得的基因lacl为漆酶基因.     

通过新基因计算机识别与实验确认对NCBI人类基因数据库一些模式参考序列错误的分析与纠正

采用生物信息学分析与实验确认相结合的技术路线,通过所识别的基因在非冗余数据库比对发现了网上公布的计算机注释人类基因组编码序列存在各种类型的多处错误,包括cDNA水平的一个或一段碱基插入、缺失或突变,或是这些错误的不同排列组合,其中以错误插入为多,往往导致编码氨基酸的移码突变。最先举证了NCBIGENOME Annotation Project预测人类新基因的下列错误类型：(1)开放读码框架(0RF)中错误插入一个碱基造成编码氨基酸移码;(2)错误拼接;(3)开放读框中错误插入一个或一段碱基造成该读框提前终止。只编码N-端氨基酸的cDNA序列而不完整;(4)只有编码c一端氨基酸序列的cDNA而不完整;(5)只是正确基因0RF中间的一段编码蛋白cDNA序列而不完整,缺N-端与C-端氨基酸序列,并且将不完整蛋白氨基酸序列的第一个非起始码氨基酸错误地预测为起始码氨基酸,如将L错误地预测为M;(6)开放读框中错误插入一个或一段碱基造成前面出现不该有的终止码,因而编码蛋白缺开头部分氨基酸;(7)可能将污染基因组序列当作完整基因cDNA序列对待而预测出所谓单一外显子基因。即便真是基因,也只是较长单一外显子mRNA中有一小0RF,而0RF起始码上游同一相位确实存在终止码,无其他特点符合基因条件;(8)所预测基因只有0RF,而0RF两端没有任何EST证据,可据此0RF拼接出受EST和人类基因组双重支持的完整基因cDNA(开放读框上游同一相位有终止码),预示所预测0RF参考序列可能不正确;(9)有EST实验证据支持存在基因的人类基因组序列范围内又被预测出一条相似但更小的蛋白编码基因,因而新预测基因有可能是错误的。     

大豆GmC4H基因的克隆及同源基因的生物信息学分析

本研究分别在大豆品种中豆27和九农20中克隆大豆肉桂酸-4-羟化酶基因(Glyma.20G114200),得到长度为1 797 bp的C4H基因c DNA序列。比对两者c DNA序列发现4个碱基差异位点。通过对二者氨基酸序列进行理化性质及结构与功能分析发现,C4H基因编码蛋白的5~24位氨基酸之间和32~55位氨基酸之间存在跨膜区域;C4H蛋白含有细胞色素P450结构域。大豆C4H基因的四个拷贝分别分布于第2、第10、第14和第20号染色体上,Glyma.20G114200与Glyma.10G275600的蛋白质同源性高,而另外两个同源基因Glyma.02G236500和Glyma.14G205200的蛋白质同源性高。结果表明,可能大豆4个C4H同源基因在进化过程中发生了功能的较大分化。     

滨梅2个肌动蛋白cDNA片段的克隆与表达

目的:克隆耐盐碱果树滨梅的肌动蛋白基因actin,为该物种优异性状基因的功能鉴定提供内参.方法:利用一对actin简并引物克隆滨梅actin cDNA片段,对其进行序列和表达分析.结果:得到2条743 bp的cDNA片段,两条核苷酸序列相似性为82％,命名为PmAct1和PmAct2并在GenBank登录(分别为JX855160和JX855161);序列比对发现2条actin片段氨基酸序列与其他植物同源性均在96％以上;根据不同果树Actin相似性构建进化树,表明2个滨梅actin明显分为两种类型,但均与蔷薇科果树亲缘关系较密切;半定量RT-PCR表达谱发现PmAct1可能为组成型表达类型,而PmAct2特异地在根和叶组织中表达量较高.结论:首次获得了2个滨梅actin基因,为该物种其他功能基因的挖掘和表达分析奠定了基础.