甘蔗ATP合酶基因的电子克隆及生物信息学分析

目的:运用电子克隆的方法获得甘蔗中的ATP合酶基因。方法:以小麦中一个ATP合酶基因为种子序列,对甘蔗的EST数据库进行搜索,应用相关软件进行聚类分析、拼接组装和延长。结果:获得一个ATP合酶基因SATPC1的cDNA序列全长,该序列长1 415bp,包含一个完整的1 077bp的ORF,编码358个氨基酸,且与水稻、玉米、高粱和葡萄等其他植物的ATP合酶具有高度的同源性。结论:电子克隆获得的cDNA序列为完整的甘蔗ATP合酶基因全长cDNA。     

表达序列标签数据库搜索鉴定小鼠UBAP1基因及其数字化表达分析

UBAP1(ubiquitin associated protein 1)基因是最近克隆的一个定位于人类染色体9p21-22鼻咽癌杂合性丢失高频区的泛肽相关蛋白家族新成员.为了深入研究UBAP1基因的功能,利用计算机对表达序列标签(expressed sequence tag, EST)、UniGene等数据库进行综合搜索分析,结合cDNA克隆测序的方法, 成功地获得了UBAP1基因在小鼠中的同源基因.小鼠UBAP1基因cDNA全长为2 676 bp,编码一个由441个氨基酸组成的蛋白质,在其蛋白质C端只有一个泛肽相关功能域（UBA domain）.与人UBAP1基因相比,两者编码的氨基酸序列有89%相同.基于EST的数字化表达分析显示UBAP1基因在小鼠正常组织中广泛高表达.     

牛催乳素基因组及其cDNA全长序列的分子克隆和分析

通过LongPCR等技术首次克隆得到全长9388bp的牛催乳素（bPRL)基因组序列（GenBank登录号AF426315）,其中包括bPRL基因全部5个外显子和4个内含子,5′端854bp的上游调控区以及3′端69bp的UTR,AF426315基因编码的蛋白质在GenBank中的序号为AAL28075,由229个氨基酸残基组成,1-30位氨基酸残基为信号肽序列,成熟的多肽含有199个氨基酸残基,将bPRL基因组DNA真核表达载体转染COS-7细胞后通过RT-PCR得到长度为804bp的bPRLcDNA序列,该序列涵盖了bPRL基因的全部ORF区,证明本研究所获得的bPRL基因组DNA具有转录的生物学功能,Blast搜索结果显示,GenBank数据库中收集有多条bPRL基因的mRNA和EST序列,各序列间存在多个SNP位点,主要分布于下游编码区和3′端的UTR,这些位点均未改变相应的氨基酸残基的性质,此外,5′端编码信号肽序列的区域呈现高度保守性。     

进化上保守的小鼠FLANa基因的计算机克隆

EST(expressed sequence tag,表达序列标签)是对cDNA克隆进行测序时得到的序列,一般位于该克隆的一端,序列为单次测序所得到的。现在EST已成为一个非常大的数据库,并被广泛运用于基因家族新成员的寻找,也可作为人染色体上的标志来寻找多态性位点,还可以用来比较某基因在不同组织和病理状态中的表达模式。在EST数据库中,     

油菜叶绿体核糖体蛋白基因rps7的克隆和序列分析

从甘蓝型油菜（Ｂｒａｓｓｉｃａ ｎａｐｕｓ ｃｖ．Ｈ１６５）叶绿体基因组克隆得到了编码核糖体蛋白的基因ｒｐｓ７。经序列分析得知，该基因编码区包含个核苷酸，编码一个分子量为２０ １０９ Ｄ、由１５５个氨基酸组成的蛋质。该基因的核苷酸和编码的氨基酸序列与烟草对应基因的同源性皆高达９７％；而与水稻对应基因的同源性为９０％和８４％。该基因不含内含子，没有典型的ＳＤ序列，但在５’端－２５～－２２位发现一个与     

一个血清抑制基因的克隆

比较血清培养细胞和血清饥饿细胞的基因表达差异,获得了一段血清饥饿细胞中特异表达的cDNA序列,以此序列出发,通过搜索表达序列标签(EST),拼接出完整的基因序列,通过PCR分段克隆获得全长cDNA序列.该基因全长5 429 bp,编码框预测有791个氨基酸残基.GenBank搜索,该基因与已有的细胞周期调控基因没有同源性.所以,该基因是一个新的与细胞周期有关的基因（GenBank接受号：AY050169）.由于该基因最初发现在无血清培养条件下表达,故叫血清抑制基因（serum inhibit gene,Si-1基因）.     

家蚕细胞凋亡相关基因BmICAD的克隆、序列和功能分析及其在精巢中特异表达的初步研究

DREP-1基因在果蝇的细胞凋亡过程中对DNA的降解有重要调控作用。本研究将该基因序 列在家蚕EST数据库中进行同源性检索,把检索到的EST序列进行电子延伸和克隆重叠群拼接,根据拼接结果设计引物进行PCR扩增并克隆测序验证,首次成功克隆了家蚕第一个ICAD基因BmICAD的cDNA： 该cDNA全长844 bp,ORF长522 bp, 编码含有174个氨基酸的蛋白;预测分子量为19.6kD,等电点为4.23,所编码蛋白与果蝇DREP-1的一致性(identity)为36%;虽然Northern印记杂交未检测到信号,但是RT-PCR结果显示,该基因在精巢中特异表达。     

青杆PwUSP1基因的克隆及表达模式分析

广泛逆境胁迫蛋白（universalstressprotein,USP）在非生物胁迫响应中起重要作用,但在植物中其功能还大部分未知。本研究通过BLAST分析青杆EST文库,得到职zP基因的EST序列,通过RACEPCR方法获取USP基因的末端序列,经过与EST序列拼接得到USP基因的cDNA全长序列,命名为PwUSP1。分析发现PwUSP1全长cDNA为1167bp,编码区为519bp,编码172个氨基酸残基。生物信息学分析显示,PwUSP1编码的蛋白相对分子质量为19．07kDa,理论等电点为6．38,为非跨膜的亲水性蛋白。PwUSP1具有USP家族典型的UspA结构域和ATP结合位点G-（2x）-G-（9x）-G（S／T）。半定量RT-PCR与RT-qPCR分析表明,PwUSP1在青杆的根、茎、针叶、花粉、种子中均有表达,在根和花粉中表达量较高。同时,PwUSP1受干旱和盐胁迫的诱导表达上调,均在处理6h后表达量较高,推测该基因可能在青杆逆境胁迫响应中发挥作用。     

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。     

家蚕细胞凋亡相关基因BmICAD的克隆、序列和功能分析及其在精巢中特异表达的初步研究

DREP-1基因在果蝇的细胞凋亡过程中对DNA的降解有重要调控作用.本研究将该基因序列在家蚕EST数据库中进行同源性检索,把检索到的EST序列进行电子延伸和克隆重叠群拼接,根据拼接结果设计引物进行PCR扩增并克隆测序验证,首次成功克隆了家蚕第一个ICAD基因BmICAD的cDNA:该cDNA全长844 bp,ORF长522 bp,编码含有174个氨基酸的蛋白;预测分子量为19 6 kDa,等电点为4.23,所编码蛋白与果蝇DREP-1的一致性(identity)为36%;虽然Northern印记杂交未检测到信号,但是RT-PCR结果显示,该基因在精巢中特异表达.     

水稻葡萄糖-6-磷酸脱氢酶cDNA的电子克隆

电子克隆是基因克隆的新策略,以小麦胞质葡萄糖－6－磷酸脱氢酶cDNA(Tagpdl克隆）序列为信息探针,在GenBank水稻nr数据库中找到高度同源的水稻基因组序列,通过人工序列拼接及RT-PCR确认得到了水稻该基因的全长cDNA序列,命名为OsG6PDH,OsG6PDH与小麦Tagpdl克隆的DNA一致率为88％,推导的氨基酸序列与小麦,番茄,烟草的胞质葡萄糖－6－磷酸脱氢酶基因的一致率分别为89％,79％,80％,经RT－PCR表达谱分析,OsG6PDH在水稻幼穗,胚,根,叶中都有表达,在幼穗与根中表达略高,另外,讨论了利用水稻基因组信息的电子克隆方法克隆水稻功能基因的可行性。     

Cloning of genomic DNA of rice 5-enolpyruvylshikimate 3-phosphate synthase gene and chromosomal localization of the gene

The shikimate pathway enzyme 5-enolpyruvylshikimate 3-phosphate synthase (EPSPs) is the target of nonselective herbicide glyphosate. A partial rice epsps cDNA was generated by RT-PCR with primers designed according to EST sequence in GenBank and used as probe for rice genomic library screening. In a screen of approximately 8.0×104 clones from the rice genomic library, sixteen positive clones were obtained, which strongly hybridized to the probe. One clone, E11, was selected for further analysis and the full-length 3661 bp rice epsps genomic sequence was obtained. Sequence analysis and homologous comparison revealed that epsps gene is composed of 8 exons and 7 introns. Analysis by restriction fragment length polymorphism with the probe of rice epsps cDNA fragment confirmed that rice epsps is located on chromosome 6 with an indica-japonica (ZYQ8-JX17) double-haploid (DH) population. This is the first report on the EPSP synthase from monocotyledons.     

小麦尿卟啉原Ⅲ合成酶基因克隆及序列分析

根据水稻已公布的尿卟啉原Ⅲ合成酶(UROS)基因和小麦EST的保守序列,设计特异性引物对小麦尿卟啉原Ⅲ合成酶基因的部分片段进行克隆,得到了364 bp的cDNA(命名为UROS1)。以UROS1作为种子进行电子克隆,得到一段长为1210 bp的cDNA序列,并设计特异性引物克隆到1个1077 bp cDNA序列。对该片段分析结果表明,克隆得到的小麦UROS基因包含了信号肽区和全长的成熟肽区。小麦UROS基因与水稻UROS基因的同源性为86%左右,其推导氨基酸序列与水稻和拟南芥蛋白序列同源性分别约91%和79%。动物、植物以及微生物间核酸序列的保守性较低,氨基酸序列保守性也不高,但都存在UROS保守结构域(Hem D)。进化分析显示,该酶在不同物种间的进化速度差异较大。     

Cloning of the human cDNA which can complement the defect of the yeast mannosyltransferase I-deficient mutant alg 1

The assembly of the lipid-linked oligosaccharide, Glc(3)Man(9)GlcNAc(2)-P-P-Dol, occurs on the rough ER membrane in an ordered stepwise manner. The process is highly conserved among eukaryotes. In order to isolate the human mannosyltransferase I (MT-I) gene involved in the process, we used the Saccharomyces cerevisiae MT-I gene ( ALG1 ), which has already been cloned. On searching the EST database with the amino acid sequence of the ALG1 gene product, we detected seven related human EST clones. A human fetal brain cDNA library was screened by PCR using gene-specific primers based on the EST nucleotide sequences and a 430 bp cDNA fragment was amplified. The cDNA library was rescreened with this 430 bp cDNA, and two cDNA clones (HR1-3 and HR1-4) were isolated and sequenced. On a homology search of the EST database with the nucleotide sequence of HR1-3, we detected a novel human EST clone, AA675921 (GenBank accession number). Based on the nucleotide sequences of AA675921 and HR1-4, we designed gene-specific PCR primers, which allowed to amplify a 1.8 kb cDNA from human fetal brain cDNA. This cDNA was cloned and shown to contain an ORF encoding a protein of 464 amino acids. We designated this ORF as Hmat-1. The amino acid sequence deduced from the Hmat-1 gene showed several highly conserved regions shared with the yeast and nematode MT-I sequences. Furthermore, this 1.8 kb cDNA successfully complemented the S. cerevisiae alg1-1 mutation, indicating that the Hmat-1 gene encodes the human MT-I and that the function of this enzyme was conserved between yeast and human.     

一个水稻OsWNK基因的分离及表达分析

在褐飞虱取食后的水稻cDNA差减文库中筛选到与拟南芥AtWNK1激酶基因高度同源的EST(GenBank登录号:BU572310),以该EST为探针,从褐飞虱取食后的水稻cDNA文库中分离到OsWNK基因的全长cDNA,该基因编码一个含677个氨基酸残基的蛋白激酶,与以前克隆出的一种拟南芥蛋白激酶基因(GenBank登录号:DQ837532)只有3个氨基酸残基的差异。Northern杂交结果显示,在褐飞虱取食后,该基因的表达上升。表明该激酶基因参与褐飞虱取食的应答反应,可能与水稻抗褐飞虱有关.     

水稻中水杨酸和茉莉酸特异诱导蛋白激酶基因OsSJMK1的分离和鉴定

裂原激活蛋白激酶（MAPK）级联系统负责把接受自胞外或胞内的信号进一步传递和放大而最终作用于特异的转录因子,从而启动或调控基因的表达。MAPK信号级联系统在细胞分裂、分化、生物胁迫和非生物胁迫等多种信号传递途径中起着十分重要的作用。该文以一个茉莉酸（JA）诱导的表达序列为基础,在水稻中分离到了一个裂原激活蛋白激酶基因OsSJMK1的全长cDNA。序列比较分析表明该基因编码498个氨基酸,蛋白质等电点为8．43,包括完整的MAPK家族的蛋白激酶结构域。OsSJMK1与所有物种的MAPK一样包括蛋白激酶的全部11个次级结构域,在Ⅶ和Ⅷ次级结构域间一个双磷酸化位点;该位点苏氨酸（T）和酪氨酸（Y）残基之间为天冬氨酸（D）,而不是其他MAPK中常见的谷氨酸（E）、脯氨酸（P）或甘氨酸（G）。除了典型的MAPK激酶功能域外,在羧基端还有一段长约150个氨基酸残基的可能参与蛋白互作的结构域。以上这些结构特征表明OsSJMK1属于植物中第v类MAPK家族成员。蛋白激酶结构域序列比较表明OsSJMK1与报道的稻瘟病菌和机械伤害诱导的BWMK1的序列相似性高达81％,而且基因内含子和外显子的组成也非常相似,属于同一亚类,但在蛋白质序列的C端差异却很大。与BWMK1不同,OsSJMK1的表达不受伤害诱导,而受稻瘟病轻微诱导,但在JA和SA（水杨酸）处理早期表达量却迅速升高。在JA处理后1h,OsSJMK1转录水平升高到最大,而12h后回落到处理前的本底水平;在SA处理后30min转录水平就开始上升,2h达到最高值,而随后开始下降到处理前的本底水平。SA类似物BTH也能诱导OsSJMK1的表达。其他一些激素处理（如ABA）和非生物胁迫（如干旱、盐胁迫）都不对基因的表达产生任何影响,而且在植物大部分组织中的表达量都非常低。这些结果说明OsSJMK1可能特异性的参与JA和SA介导的防卫反应。     

水稻双链RNA结合蛋白同源基因OsRBP的克隆及其表达的分析

在基因数据库中发现两个水稻EST片段与大白菜BcpLH基因的双链RNA结合结构域 (dsRBD)有同源的区域 ,根据同源片段的位置特征设计引物 ,用RT-RCR扩增粳稻 (Oryzasativasubsp .japonica)愈伤组织的cDNA ,得到大小为 1.8kb的DNA片段。该cDNA片段含完整的编码区 ,有两个典型的dsRBD ,分别与BcpLH的dsRBD在氨基酸水平上同源性为 75 %左右 ,故将其命名为OsRBP。RT -PCR表达分析显示该基因在未成熟的种子和愈伤组织中表达 ,在根、茎、叶、穗、成熟种子及胚芽鞘中没有表达信号 ,由此推测该基因的表达可能与种子和胚的早期发育相关。该研究首次从水稻中分离到双链RNA结合蛋白基因 ,并初步研究了其表达方式 ,为进一步探讨水稻重要器官的发育和植物中双链RNA结合蛋白的调节作用奠定了基础