茶陵野生稻冷响应基因OrCr3的克隆及其生物信息学分析

OrCr3(Oryza rufipogon cold responsive gene 3)是一个从茶陵野生稻中发现的受低温诱导表达的基因.以茶陵野生稻为材料克隆了其cDNA及其启动子区域序列,生物信息学分析表明,该基因的完整ORF(open reading frame)长为1 110 bp,推测编码一个由369个氨基酸残基组成的山梨糖醇脱氢酶蛋白,理论相对分子质量为39.3 kD,pI值为6.03;山梨糖醇脱氢酶具有催化山梨糖醇向果糖转变的作用;对OrCr3的启动子区域进行分析,发现多种可能与逆境应答相关的顺式作用调控元件;该基因编码的蛋白在不同物种中存在高度相似性.以上结果说明OrCr3基因可能是一个保守的耐逆相关基因.     

沙田柚RING-H2 finger基因的生物信息学分析

为探讨沙田柚自交不亲和性的机理,利用高通量测序技术对沙田柚自交和异交花柱进行转录组测序,通过差异分析得到了沙田柚RING-H2 finger基因序列。采用生物信息学方法,对其编码的蛋白质从序列特征、理化性质、跨膜结构域、高级结构以及功能域等方面进行了预测和分析。结果表明:该基因全长为845 bp,开放阅读框(ORF)全长为387 bp,编码128个氨基酸,编码蛋白质的分子量为13.61 KDa,理论等电点为4.26;该蛋白质含有一个植物RING-H2 finger蛋白家族的保守结构域,为疏水性不稳定蛋白。氨基酸序列分析表明,其编码的氨基酸与甜橙(Cs4g15340.1)RING-H2 finger蛋白的相似度为98%。这些分析结果可为今后深入研究该蛋白的结构特征和功能提供参考。     

中国西藏小反刍兽疫病毒China/Tib/Gei/07-30磷蛋白基因的分子特征及其编码蛋白特性分析

对我国西藏小反刍兽疫病毒野生株China/Tib/Gej/07-30进行磷蛋白基因序列测定,并进行分子生物学特征分析。首先应用逆转录聚合酶链式反应扩增出病毒磷蛋白基因片段,对聚合酶链式反应产物进行直接测序,然后对测定的核苷酸和推测的氨基酸序列进行比较分析。小反刍兽疫病毒China/Tib/Gej/07-30磷蛋白基因由1 655个核苷酸组成,编码2个相互交叠的开放阅读框(ORF)。第一个ORF长度为1 530个核苷酸,编码的P蛋白长度为509个氨基酸。第二个ORF长度为534个核苷酸,编码的C蛋白长度为177个氨基酸。第一个ORF通过基因编辑在751位插入1个G核苷酸,转录生成第二个mRNA,长度为897个核苷酸,编码的V蛋白长度为298个氨基酸。小反刍兽疫病毒China/Tib/Gej/07-30的P蛋白与其他分离株氨基酸序列同源性为86.1%～97.3%,C蛋白氨基酸序列相似性为84.3%～94.9%,V蛋白为82.9%～96.3%。China/Tib/Gej/07-30的P蛋白第315～387位氨基酸是一段高度保守的七肽重复序列。     

苦荞谷胱甘肽转移酶(FtGST)基因的克隆与序列分析

采用RACE技术,从苦荞(Fagopyrum tatarium)中克隆得到一个谷胱甘肽转移酶(Glutathione S-transferase protein,FtGST)基因。序列分析表明,FtGST基因全长DNA序列和cDNA序列编码区分别为746 bp和666 bp,DNA序列含有一个长度为80 bp(342-421 bp)的内含子;开放阅读框(ORF)长666 bp,编码221个氨基酸。生物信息学分析表明,FtGST基因推导的蛋白质含有Tau家族典型的底物结合口袋、谷胱甘肽结合位点(G-site)和疏水性底物结合位点(H-site)氨基酸残基,表明FtGST为Tau家族蛋白。     

香蕉水通道蛋白SIP2-1基因的克隆和表达分析北大核心CSCD

从香蕉中克隆了一个水通道蛋白(AQP)基因MaSIP2-1。序列分析表明,该基因存在一个完整的开放阅读框(ORF)717 bp,编码239个氨基酸。多序列比对和进化树分析表明,MaSIP2-1所编码的蛋白与其他植物中AQP编码的蛋白具有较高的一致性。其中与马来西亚野生香蕉、油棕、麻风树、野茶树的AQP编码的氨基酸序列的同源性较高,分别为98%、74%、65%和63%。器官特异性分析表明,Ma SIP2-1在香蕉的根、茎、叶片、花和果实中均有所表达,其中在茎中表达量较高。通过对其在干旱、高盐、低温、涝害胁迫下的表达结果分析显示,该基因响应干旱、高盐、涝害3种胁迫。     

香蕉水通道蛋白SIP2-1基因的克隆和表达分析

从香蕉中克隆了一个水通道蛋白(AQP)基因MaSIP2-1。序列分析表明,该基因存在一个完整的开放阅读框(ORF)717 bp,编码239个氨基酸。多序列比对和进化树分析表明,MaSIP2-1所编码的蛋白与其他植物中AQP编码的蛋白具有较高的一致性。其中与马来西亚野生香蕉、油棕、麻风树、野茶树的AQP编码的氨基酸序列的同源性较高,分别为98%、74%、65%和63%。器官特异性分析表明,Ma SIP2-1在香蕉的根、茎、叶片、花和果实中均有所表达,其中在茎中表达量较高。通过对其在干旱、高盐、低温、涝害胁迫下的表达结果分析显示,该基因响应干旱、高盐、涝害3种胁迫。     

斜纹夜蛾核型多角体病毒BamHI—J片段序列分析

报道了斜纹夜蛾核型多角体病毒（SpltMNPV)BamHI-J片段的序列结构。该片段定位于SpltMNPV基因组25.8-29.9图单位（msp unit）,包括4个完整的开放读码框,几丁质酶基因（chiA）的3′端部分序列和一个同源区（hr）的部分序列。4个完整的读码框包括lef-8基因,杆状病毒J结构域蛋白基因（baculovirus J domain protein gene,bjdp),ORF570和ORF165。序列分离表明：ORF570与毒蛾核型多角体病毒（Lymantria dispar MNPV）的解旋酶－2基因有31％的氨基酸同源性。ORF165为SpltMNPV特有。J结构域蛋白在其他杆状病毒基因组中尚未见报道,其氨基酸序列N端存在J结构域,推断该蛋白质具有与DnaJ蛋白类似特征。lef-8基因编码的氨基酸与已报道的杆状病毒基因组中的lef-8基因编码的氨基酸具有高的同源性,且其C端具有与其他杆状病毒LEF－8类似的保守序列CIKICGIHGQKG。     

小麦TaMAPK2基因的克隆及表达分析

该研究从小麦中克隆了1个MAPK基因TaMAPK2。序列分析表明,TaMAPK2基因的ORF为1 110bp,编码369个氨基酸。序列比对分析表明,该基因所编码的蛋白与粗山羊草、水稻、谷子等MAPK蛋白具有较高的一致性,分别为99%、94%、94%。进化树分析表明,TaMAPK2与水稻OsMAPK2的亲缘关系最近。实时荧光定量PCR分析表明,该基因的表达显著受渗透胁迫、低温胁迫、高盐胁迫、乙烯和双氧水诱导,受ABA抑制。研究表明,TaMAPK2可能参与非生物逆境胁迫及相关信号分子应答。     

水稻中与拟南芥CYP704B1基因同源序列的查找及序列分析

本文运用了生物信息学方法对在水稻中与拟南芥CYP704B1同源序列的查找及对该条序列进行核酸一级结构和其表达产物的一级结构、二级结构以及三级结构进行初步分析。通过分析我们得出,该条序列长度为1903bp,有多种酶的限制性酶切位点,与其Sorghum bicolor hypothetical protein基因相似性很高,本条序列共编码506个氨基酸。预测的相对分子质量为58164.91ku,理论的PI为8.56。氨基酸总体来说疏水性不强,属于亲水性氨基酸。有22个磷酸化位点。该蛋白质有信号肽,有一个跨膜区,该氨基酸序列二级结构的分析结果显示,a螺旋占52.96%;延伸链占11.26%,无规卷曲所占的比例为35.77%,并且分布不连续。该序列编码的蛋白质含有一个跨膜结构域并且重叠了一个低度复杂结构域。通过Swiss Model全自动模式对该蛋白三级结构预测与分析,该蛋白最佳匹配的模板是3mzs.1.A.最佳比对区域位于其该蛋白序列的第28-506位氨基酸残基,序列一致性达21.19%,GMQE值为0.55。通过对其系统发生树的建立,由两种方法N-J法和M-P法构建的系统树,可以看出该同源序列与Aegilops tauschii节节麦和Zea mays玉米同源相似性较近。     

内蒙古白绒山羊翻译控制肿瘤蛋白(TCTP)基因克隆及组织表达特性分析

旨在克隆内蒙古白绒山羊翻译控制肿瘤蛋白(Translationally controlled tumor protein,TCTP)基因并分析其表达模式。采用RT-PCR技术扩增TCTP基因编码区cDNA序列,将得到的基因cDNA序列及其编码的氨基酸序列进行生物信息学分析,利用定量RT-PCR方法检测TCTP基因在绒山羊不同组织中的表达特异性。获得的内蒙古白绒山羊TCTP基因编码区cDNA序列全长519 bp,包含了完整的ORF,编码172个氨基酸残基组成的蛋白质。核苷酸序列与绵羊、牛、猪、人、猴及大鼠的同源性在99%-95%之间。生物信息学分析表明,编码的蛋白质理论分子质量19.6 kD,等电点(pI)4.673,含有一个N端糖基化位点,一个蛋白激酶C磷酸化位点,3个酪蛋白激酶Ⅱ磷酸化位点,定位于细胞质中。定量RT-PCR方法检测表明,TCTP基因在绒山羊肾脏、肌肉、胰腺、肝脏、睾丸和脑组织中均有表达,其中在肝脏中的表达量较高,在脑中表达量较低。     

木薯MeASR基因克隆及表达分析

脱落酸-胁迫-成熟诱导蛋白(Abscisic acid-stress-ripening,ASR)在植物对非生物逆境胁迫的应答过程中发挥着重要作用。利用PCR技术从木薯中克隆了第一个ASR基因Me ASR,序列分析表明该基因开放阅读框(ORF)330 bp,编码109个氨基酸。多序列比对和进化树分析表明该基因所编码的蛋白具有ASR家族蛋白的保守结构域,与番茄ASR家族蛋白Sl ASR4具有较近的亲缘关系。亚细胞定位分析表明Me ASR定位在细胞核,实时荧光定量PCR分析表明该基因的表达显著受渗透胁迫和ABA诱导。结果表明,Me ASR可能作为转录因子参与木薯对干旱逆境胁迫应答及ABA信号调节。     

鹅掌楸DHHC型锌指蛋白家族基因的克隆及表达分析

棕榈酰化修饰是一种最普遍且唯一可逆的翻译后脂质修饰方式,赋予蛋白质多样化的生理功能。DHHC( Asp-His-His-Cys)蛋白家族是一类与棕榈酰化修饰相关的蛋白,多数DHHC蛋白家族成员具有蛋白质酰基转移酶( protein S-acyltransferase,PAT)活性。该研究以鹅掌楸叶芽为材料,采用RT-PCR和RACE技术,克隆获得了3个鹅掌楸DHHC蛋白家族基因cDNA全长,命名为LcPAT7、LcPAT22、LcPAT23。序列分析结果表明：LcPAT7、LcPAT22、LcPAT23基因全长分别为1933、2592、2217 bp,各包含1332、1839、1662 bp的开放阅读框( Open Reading Frame,ORF),编码433、612、533个氨基酸,预测蛋白分子量分别为40.04、67.3、60.57 kDa,理论等电点为9.15、9.03、7.29。3个基因编码的蛋白均有4个跨膜区,并且都在跨膜域( transmembrane domain, TM) TM2和 TM3之间存在一个 DHHC 蛋白家族典型的 DHHC-CRD 结构域。同源性分析表明：鹅掌楸LcPAT7、LcPAT22、LcPAT23编码的氨基酸序列与其他植物中预测的PAT具有较高的相似性。利用荧光定量PCR技术检测3个基因在鹅掌楸不同组织中的表达特性,发现3个基因在不同组织中均有表达,但表达量具有明显区别。同一家族基因表达模式的变化表明其功能非冗余。该研究结果将为鹅掌楸生长发育与形态建成,以及逆境响应信号传导等相关基因的调控研究提供了参考。     

中国西藏小反刍兽疫病毒野生株China/Tib/Gej/07-30基质蛋白基因和融合蛋白基因的分子特征分析

对我国西藏小反刍兽疫病毒野生株China/Tib/Gej/07-30进行基质蛋白(M)和融合蛋白(F)基因序列测定,并进行分子生物学特征分析。首先应用逆转录聚合酶链式反应扩增出M和F基因片段,对聚合酶链式反应产物进行直接测序,然后对测定的核苷酸和推测的氨基酸序列进行比较分析。China/Tib/Gej/07-30的M基因由1483个核苷酸组成,编码335个氨基酸,与其他分离株核苷酸和氨基酸序列同源性分别为92.4%～97.7%和97.0%～98.2%。F基因由2411个核苷酸组成,编码546个氨基酸,与其他分离株核苷酸和氨基酸序列同源性分别为85.5%～96.1%和94.3%～98.2%。China/Tib/Gej/07-30的F蛋白含有信号肽序列和跨膜结构域,序列高度变异。F蛋白第104～108位和第109～133位氨基酸位点分别是高度保守的裂解位点和融合肽结构域。F蛋白还含有序列高度保守的三个七肽重复区。China/Tib/Gej/07-30的M基因3′端的非编码区(UTR)长度为443个核苷酸,GC含量高达68.4%,与其他PPRV毒株的同源性为82.4%～93.5%。China/Tib/Gej/07-30的F基因5′UTR区长度为634个核苷酸,GC含量高达70.0%,与其他PPRV毒株序列相似性为76.2%～91.7%。     

一个水稻多逆境响应基因OsMsr3克隆与表达分析

为深入探讨水稻对逆境的反应机理并寻找新的植物耐逆基因,采用Affymetrix水稻表达芯片(含51279个转录本)分析了培矮64S全基因组在不同逆境(高温、干旱、低温)胁迫下、不同生育时期叶片和穗中的表达谱,从中筛选出一个受多种逆境诱导表达的基因OsMsr3(Oryza sativa L.multiple stresses responsive gene3,GenBank登陆号为 FJ383169).定量实时PCR分析结果进一步证实了此基因在逆境条件下的诱导表达模式.用 RT-PCR方法扩增获得了包含其完整开放阅读框的cDNA克隆,序列分析表明,其ORF大小为480 bp,编码一个具有160个氨基酸残基的低分子量热激蛋白,推测分子量约为18.0 kD;pI约为6.8.对其编码的蛋白质进行分析,发现其羧基端存在一个HSP20的蛋白保守结构域,与其他植物中的低分子量热激蛋白的相似性介于33.7%～97.5%.对其可能的启动子序列分析,发现6类与逆境反应有关的顺式作用元件.推测该基因在逆境反应中起着重要的作用,进一步的研究正在进行中.     

鸡传染性支气管炎中国地方分离毒株LX4mRNA1ORF1的遗传变异特征

应用RT-PCR方法扩增了冠状病毒鸡传染性支气管炎中国分离毒株LX4的mRNA1 ORF1,并将其进行了克隆、序列测定和分析.表明LX4mRNA1基因包含2个ORF,其中ORF1a由11 916个核苷酸组成,编码一条3 971个氨基酸残基组成的多肽.ORF1b由7 950个核苷酸组成,编码2 649个氨基酸残基组成的多肽.与美国Beaudette株对应的ORF1a核苷酸及推导的氨基酸序列同源性均为85%,与对应的ORF1b的同源性分别为89%和95%.二者ORF1a和ORF1b重叠区推测的"滑脱序列"(slippery sequence)核苷酸序列一致,"假结"(pseudoknot)基本结构相似.不同之处在于"假结"第2环中LX4的第7位为A,而Beaudette株在该位置为G.与Beaudette株比较,LX4 ORF1a核苷酸变异最频繁的区域集中在第2 656～3 098位碱基处,且在该区域有60个碱基的插入,导致推导的氨基酸序列插入了20个氨基酸残基.LX4 ORF1b序列缺失9个核苷酸,主要集中在第5 168～5 181位之间,导致对应的氨基酸缺失3个.但这些差异是否与病毒的生物学特性有关不明.     

发状念珠藻NfwspA3基因的克隆及其耐旱能力分析北大核心CSCD

水分胁迫蛋白(WSP,Water stress protein,)在植物耐干旱过程中起着重要作用。发状念珠藻具有极强的耐旱、耐盐和抗辐射等能力。本研究以发状念珠藻基因组DNA为模板,利用PCR技术克隆到一个发状念珠藻水分胁迫蛋白基因的开放阅读框(ORF)序列,命名为NfwspA3,其序列全长1017 bp。生物信息学预测表明,该基因可编码338个氨基酸残基,预测等电点为4.85,分子量为37.48 kD,为亲水性稳定蛋白,分布在细胞质中。构建了NfwspA3基因的重组表达菌株pET32aNfwspA3,以聚乙二醇-6000(PEG-6000)对其模拟干旱胁迫,发现重组菌株最高可忍耐60%浓度的PEG-6000,表现出较强的耐旱性,且具有较高的半乳糖苷酶活性。研究结果为探知发状念珠藻WSP蛋白逆境响应机制及其遗传改良提供了理论依据和基因元件。     

香蕉束顶病毒NS株DNA组分5的克隆和序列分析

本文利用PCR技术扩增得到香蕉束顶病毒(BBTV)NS株DNA组分5的全基因,该基因全长为1014nt,具有一个开放阅读框,编码146个氨基酸,蛋白质二级结构包括6个α-螺旋,7个β-折叠.NS株系与南太平洋组澳大利亚、夏威夷、埃及分离物DNA组分5核苷酸和编码的氨基酸序列相比较,核苷酸序列同源率介于88%～89%之间,氨基酸序列同源率介于80%～88%之间.NS株系与其它分离物在编码成视网膜细胞瘤蛋白(Retinoblastoma protein,Rb)的基元序列"LXCDE"附近的二级结构上表现明显的差异,推测这种差异可能影响与植物中Rb蛋白的结合效率.     

百脉根LjCYC1基因克隆及其蛋白核定位

通过筛选百脉根(Lotus 7aponicus)基因组文库,克隆了LjCYC1(Lotus japonicus Cycloidea-like1)基因.L7CYC1是金鱼草(Antirrhium)CYC (Cycloidea)基因的同源基因,CYC属于TCP[TBl(teosinte branchedl),CYC,PCFs(PCFl and PCF2)]基因家族,编码转录调控子控制金鱼草花的对称性.基因组序列分析表明,LjCYC1的开放阅读框(ORF)由两个外显子和一个内含子组成,其cDNA编码的LjCYC1蛋白包含了370个氨基酸.蛋白序列分析显示,LjCYC1包含一个TCP结构域和一个R结构域,属于TCP结构域蛋白家族的CYC/TBl亚家族;LjCYCl氨基酸序列与CYC相比,一致性和相似性分别为39.0%和42.6%.不同长度的LjCYCl-cDNA与报告基因GUS融合后,通过粒子轰击(particle bombardment)方法在洋葱表皮细胞瞬时表达融合蛋白,观察到包含了TCP结构域的融合蛋白能够进行细胞核定位,提示LjCYCl可能作为转录因子行使功能;TCP结构域自身不能完成核定位过程,还需要结构域两侧旁邻氨基酸序列的协助.     

沙葱萤叶甲保幼激素结合蛋白基因GdJHBP的克隆及表达分析

【目的】克隆沙葱萤叶甲Galerucadaurica保幼激素结合蛋白基因(Juvenilehormonebinding protein,JHBP)cDNA全长序列,分析其分子特征和表达特性,为进一步明确其在沙葱萤叶甲生长发育及滞育中的作用奠定基础。【方法】基于本实验室组装的沙葱萤叶甲转录组数据库,采用RACE技术,克隆沙葱萤叶甲GdJHBP基因cDNA全长序列;运用ORF Finder、SignaIP、DNAMAN和TMHMM等软件分析其分子特征;利用MEGA6.0软件中的邻接法(Neighbor-joining,NJ)构建系统发育树;应用荧光实时定量PCR(RT-qPCR)技术分析GdJHBP在沙葱萤叶甲不同发育时期、成虫不同组织及高温胁迫下的表达模式。【结果】克隆获得了沙葱萤叶甲保幼激素结合蛋白基因GdJHBP cDNA全长序列(GenBank登录号:MG460309),cDNA全长为826 bp,开放阅读框(ORF)为714 bp,编码237个氨基酸;蛋白质预测分子量为26.58ku,等电点为4.37;包含1条信号肽,无跨膜区,且在第27-189位氨基酸之间存在一个保幼激素结合蛋白家族JHBP保守结构域。序列比对分析表明,不同昆虫JHBP间氨基酸序列一致性较低,沙葱萤叶甲GdJHBP与棕榈象RhynchophorusferrugineusRfJHBP和马铃薯甲虫Leptinotarsa decemlineata JHBP 3p2的氨基酸序列一致性最高也仅为30%。系统发育分析表明,GdJHBP与棕榈象血淋巴JHBP亲缘关系最近。RT-qPCR结果显示,GdJHBP在沙葱萤叶甲不同发育阶段均有表达,在幼虫期表达量最高,在卵和蛹期微量表达;在成虫滞育期间低表达,在滞育前与滞育结束后则有较高表达;在成虫发育过程中,头部的表达量显著低于腹部和胸部;高温(30-40℃)可诱导GdJHBP上调表达,在35℃时表达量达到最高值。【结论】沙葱萤叶甲GdJHBP属于血淋巴JHBP,在沙葱萤叶甲生长发育和成虫夏滞育中可能发挥着重要作用。     

大熊猫酸性核糖体磷酸蛋白P1 基因cDNA 克隆及序列分析

运用RT-PCR 技术,从大熊猫的肌肉组织总RNA 中成功克隆了酸性核糖体磷酸蛋白P1 (RPLP1)基因的表达序列,并对其进行了测序及初步分析。结果表明:大熊猫RPLP1 基因的表达序列全长为448 bp,开放阅读框(ORF)为344 bp,编码114 个氨基酸的蛋白质,该蛋白的分子量为11.566 kDa,pI 为4.4,含有3 个酪蛋白激酶Ⅱ磷酸化位点和2 个N - 酰基化位点。进一步分析发现,大熊猫RPLP1 基因的表达序列及其编码的氨基酸序列与已报道的部分哺乳动物具有很高的相似性。