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。     

柔嫩艾美耳球虫孢子发育阶段虫体抑制性消减文库的构建

为了分离鉴定柔嫩艾美耳球虫（Eimeria tenella）孢子发育阶段虫体的差异表达基因,分别以柔嫩艾美耳球虫未孢子化卵囊和孢子化卵囊为驱动组、子孢子为实验组,或未孢子化卵囊为驱动组、孢子化卵囊为实验组,利用抑制性消减杂交（SSH）技术,构建了2个子孢子cDNA消减文库和1个孢子化卵囊cDNA消减文库。随机从3个cDNA消减文库中分别挑取50个克隆,经PCR鉴定2个子孢子cDNA消减文库的重组率都为96%,孢子化卵囊cDNA消减文库的重组率为98%。从每个文库中随机挑取50个克隆测序,并进行同源性比较分析,结果显示：从孢子化卵囊cDNA消减文库中获得了13个单一有效序列,其中8个EST与已知蛋白同源性很高;从2个子孢子cDNA消减文库中共获得了40个单一有效序列,其中9个EST与已知蛋白同源,其余可能为柔嫩艾美耳球虫的新基因。这些结果为分离柔嫩艾美耳球虫新功能基因和进一步探索防治球虫病的方法提供了理论基础。     

柔嫩艾美耳球虫孢子发育阶段虫体抑制性消减文库的构建

为了分离鉴定柔嫩艾美耳球虫(Eimeria tenella)孢子发育阶段虫体的差异表达基因,分别以柔嫩艾美耳球虫未孢子化卵囊和孢子化卵囊为驱动组、子孢子为实验组,或未孢子化卵囊为驱动组、孢子化卵囊为实验组,利用抑制性消减杂交(SSH)技术,构建了2个子孢子cDNA消减文库和1个孢子化卵囊cDNA消减文库。随机从3个cDNA消减文库中分别挑取50个克隆,经PCR鉴定2个子孢子cDNA消减文库的重组率都为96%,孢子化卵囊cDNA消减文库的重组率为98%。从每个文库中随机挑取50个克隆测序,并进行同源性比较分析,结果显示:从孢子化卵囊cDNA消减文库中获得了13个单一有效序列,其中8个EST与已知蛋白同源性很高;从2个子孢子cDNA消减文库中共获得了40个单一有效序列,其中9个EST与已知蛋白同源,其余可能为柔嫩艾美耳球虫的新基因。这些结果为分离柔嫩艾美耳球虫新功能基因和进一步探索防治球虫病的方法提供了理论基础。     

中国地方品种香猪的肌肉特异组织表达序列标签(ESTs)的

通过构建香猪肌肉组织cDNA文库,并在文库中随机挑选克隆进行测序的方法,获得了131个香猪肌肉EST序列.在这131个EST序列所代表的109个单一克隆中,有99个为人类及其他物种的同源序列,3个为已知的猪的ESTs,7个为未知ESTs.对这10个已知、未知ESTs进行开放阅读框预测并进行B1ast分析,没有找到高度同源的氨基酸序列.对上述EST所对应的基因功能分析结果表明,除去27.27%的EST未能分类外,克隆到的EST大多来自与基因/蛋白的表达调控相关的基因(占45.46%).来自具有其他功能的基因的EST依次是细胞代谢占10.10%、细胞结构/迁移占10.10%、细胞/机体防御占5.05%和细胞信号/传导占2.02%.没有发现和细胞分裂相关的已知功能基因.本研究结果为中国地方品种香猪提供了第一个骨骼肌的基因表达谱,为今后寻找猪肌肉生长和肉用品质的候选基因奠定了基础.     

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。     

Gateway技术构建菊芋块茎全长cDNA文库及EST测序分析

为丰富菊芋功能基因组学研究基础平台,以成熟期菊芋块茎为材料,将菊芋全长cDNA与Gateway供体载体pDONR222重组,构建了菊芋非剪切型全长cDNA文库。文库质量分析表明:未经扩增的原始文库库容量为5.76×10~6 CFU,插入片段大小主要为1～3000 bp,重组率为100%(24/24),达到了高质量文库的标准。利用该文库进行表达序列标签(expressed sequence tag, EST)测序,得到2639条高质量的EST序列,拼接后获得1895条非重复的唯一表达序列(unigene)。与NCBI的NR数据库同源比对分析表明,共有1533条unigene(80.9%)与已知基因有显著的同源性。GO分类结果显示:菊芋块茎表达基因在分子功能类群中,结合和催化活性所占比例最高。此cDNA文库将可用于菊芋功能基因组研究、新基因筛选、高通量EST测序以及菊芋cDNA芯片的制备等。     

cDNA(EST)文库的高通量生物信息学分析体系的构建与应用

应用生物信息学方法,构建了一套针对cDNA或EST文库的高通量、自动化分析体系,CLASP(cDNA Library Analysis SystemPrimary)。CLASP基于Linux操作系统,主要由Perl程序构成。它以cDNA文库(ESTs)序列为分析对象,具有自动查找序列同源基因并进行染色体定位(包括细胞遗传学定位和SIS定位)、EST自动延伸等功能;并对不同来源序列进行聚类分析。应用该体系对3对肺癌相关抑制性消减杂交(SSH)cDNA文库进行了分析。结果在所有3对文库的2083条EST中有1492条找到了同源基因,其中1365条得到染色体定位。对所余591条未知基因的EST进行了电子延伸,其中有214条EST得到不同程度的延伸。对上述cDNA文库中已知基因的EST以及电子延伸后的EST再分别进行聚类分析,而后综合两个聚类分析的结果,由此可发现不同文库间的共同与差异表达基因,可用于特定性状相关的基因功能预测。     

中国地方品种香猪的肌肉特异组织表达序列标签（ESTs）的分析

通过构建香猪肌肉组织cDNA文库,并在文库中随机挑选克隆进行测序的方法,获得了131个香猪肌肉EST序列。在这131个EST序列所代表的109个单一克隆中,有99个为人类及其他物种的同源序列,3个为已知的猪的ESTs,7个为未知ESTs。对这10个已知、未知ESTs进行开放阅读框预测并进行BlastX分析,没有找到高度同源的氨基酸序列。对上述EST所对应的基因功能分析结果表明,除去27．27％的EST未能分类外,克隆到的EST大多来自与基因／蛋白的表达调控相关的基因（占45．46％）。来自具有其他功能的基因的EST依次是细胞代谢占10．10％、细胞结构／迁移占10．10％、细胞／机体防御占5．05％和细胞信号／传导占2．02％。没有发现和细胞分裂相关的已知功能基因。本研究结果为中国地方品种香猪提供了第一个骨骼肌的基因表达谱,为今后寻找猪肌肉生长和肉用品质的候选基因奠定了基础。     

铝胁迫下柱花草SSH文库构建及表达序列标签分析

柱花草栽培种热研2号(Stylosanthes guianensis ‘Reyan 2’)对铝毒有较强的耐受性。为了鉴定其在铝胁迫下的诱导 基因, 利用抑制消减杂交(SSH)技术构建在300 μmol·L^–1铝胁迫下正向cDNA文库。挑选插入片段大于300 bp的600个克隆进行测序, 共获得504条表达序列标签(EST)。序列重复性分析表明, 其中12.1%的EST只有1次重复, 61.4%的EST有2–16次重复, 重复出现次数较高的EST是细胞色素P450(53次, 占10.5%)、病原诱导型胰蛋白酶抑制剂(44次, 占8.7%)和衰老相关蛋白(37次, 占7.3%)。BLASTX分析显示, 504条EST中有97种非冗余基因, 其中包括46条功能已知基因和51条功能未知序列。46条功能已知EST中有30个为已报道铝胁迫相关基因, 16个是新发现的铝胁迫相关基因。SSH cDNA文库提供的信息为阐明柱花草耐铝毒的分子机制提供了重要线索。     

日本通草蛉cDNA文库构建及部分ESTs分析

本研究以日本通草蛉Chrysoperla nipponensis (Okamoto)为材料,采用Oligo(dT)引物定向克隆构建cDNA文库并进行EST序列测定,旨在以基因库的形式进行种质资源的保存,为其遗传改良奠定基础,并为探讨其分类地位提供分子依据。对该文库质量分析表明：库容量为1.0×10⁶,重组率为80.0％,平均插入片段为512 bp。测序后最终成功得到323条表达序列标签（expressed sequence tags,ESTs）序列,经Phrap程序聚类拼接后得到236条单基因簇（unigene）,包括86个重叠群（congtigs）和150个单拷贝（singlets）。使用NCBI中的BlastN和BlastX程序对236条ESTs进行本地化搜索,BlastN的结果表明：180条ESTs（76.3%）没有注解,56条ESTs（23.7%）与GenBank上公布的序列有较高的同源性,其中一条序列被确定为该种的16S rRNA基因,利用MEGA软件构建了基于该16S rRNA序列草蛉科的系统发育树,结果显示通草蛉属Chrysoperla与叉草蛉属Dichochrysa、玛草蛉属Mallada、草蛉属Chrysopa的亲缘关系比较近,这与传统分类相吻合。BlastX的比对结果为197条ESTs（83.5%）有功能注解,39条ESTs（16.5%）无注解或score值小于100。使用GO(gene ontology)数据库对236条ESTs序列进行功能注释,结果表明：142条ESTs（59.7％）有注解,并表达出40多种基因产物。     

Analysis of Expressed Sequence Tags from Skeletal Muscle-specific cDNA Library of Chinese Native Xiang Pig

A Longissimus Dorsi muscle cDNA library of Xiang Pig was constructed, and 131 randomly isolated clones were sequenced in this study. The results of bioinformatics analysis showed that 131 ESTs represented 109 unique clones sequences, of which 99 showed homology to previously identified genes in humans or other mammals, 3 matched other uncharacterized expressed sequence tags (ESTs), and 7 showed no significant matches to sequences already present in DNA databases. No protein matches were found for 10 ESTs. Functional analysis of the ESTs showed that a considerable proportion of them encoded proteins involved in gene/protein expression (45.46%). Other classes included genes involved in metabolism (10.10%), cell structure/motility (10.10%), cell/organism defense (5.05%), cell signaling/communication (2.02%), and cell division (0.0%). Unclassified genes constituted the remaining 27.27%. This study reported the results of the first gene expression profile analysis of Chinese native Xiang Pig skeletal muscle cells, thereby greatly facilitating the functional study of candidate genes involved in muscle growth as well as in the improvement of meat quality in domestic pigs.     

Evaluation of cDNA Libraries from Different Developmental Stages of Schistosoma mansoni for Production of Expressed Sequence Tags (ESTs)

A comparative study of the gene expression profile in differentdevelopmental stages of Schistosoma mansoni has been initiatedbased on the expressed sequence tag(EST) approach. A total of1401 ESTs were generated from seven different cDNA librariesconstructed from four distinct stages of the parasite life cycle.The libraries were first evaluated for their quality for a large-scalecDNA sequencing program. Most of them were shown to have lessthan 20% useless clones and more than 50% new genes. The redundancyof each library was also analyzed, showing that one adult wormcDNA library was composed of a small number of highly frequentgenes. When comparing ESTs from distinct libraries, we coulddetect that most genes were present only in a single library,but others were expressed in more than one developmental stageand may represent housekeeping genes in the parasite. When consideringonly once the genes present in more than one library, a totalof 466 unique genes were obtained, corresponding to 427 newS. mansoni genes. From the total of unique genes, 20.2% wereidentified based on homology with genes from other organisms,8.3% matched S. mansoni characterized genes and 71.5% representunknown genes.     

ANALYSIS OF EXPRESSED SEQUENCE TAGS FROM THE GREEN ALGA ULVA LINZA (CHLOROPHYTA)1

There is a general lack of genomic information available for chlorophyte seaweed genera such as Ulva, and in particular there is no information concerning the genes that contribute to adhesion and cell wall biosynthesis for this organism. Partial sequencing of cDNA libraries to generate expressed sequence tags (ESTs) is an effective means of gene discovery and characterization of expression patterns. In this study, a cDNA library was created from sporulating tissue of Ulva linza L. Initially, 650 ESTs were randomly selected from a cDNA library and sequenced from their 5′ ends to obtain an indication of the level of redundancy of the library (21%). The library was normalized to enrich for rarer sequences, and a further 1920 ESTs were sequenced. These sequences were subjected to contig assembly that resulted in a unigene set of approximately 1104 ESTs. Forty‐eight percent of these sequences exhibited significant similarity to sequences in the databases. Phylogenetic comparisons are made between selected sequences with similarity in the databases to proteins involved in aspects of extracellular matrix/cell wall assembly and adhesion.