一种新的蝎毒素BmTXKβ的基因组结构及分析

根据从东亚钳蝎(Buthus Martensii Karsch,BmK)毒腺cDNA文库中筛选得到的长链钾离子通道毒素BmTXKβ基因序列设计引物,采用Vectorette方法克隆其5′及3′侧翼区。结果表明：BmTXKβ在编码信号肽的基因序列中有—大于997bp的内含子,并且其成熟肽中也有一个886bp内含子,而目前已知的其他蝎毒素只在信号肽中有一个内含子或没有内含子。BmTXKβ基因组结构的独特性更进一步证实BmTXKβ是一个新的长链钾离子通道毒素成员。     

蝎毒液肽基因内含子剪接信号分析

从中国蝎Buthus martensii Karsch基因组DNA中分离到两个毒液基因的内含子。在此基础上,通过编辑和分析目前已出版的蝎毒液肽基因内含子序列,确定了这类基因内含子剪接信号的共有序列,并将其与其它其它物种进行了比较。本文的结果对于研究蝎毒液肽前体mRNA的剪接机制以及比较不同物种之间内含子进化和功能的关系具有参考价值。     

东亚钳蝎蝎毒素BmKBT基因组序列的克隆及其分析

东亚钳蝎 (ButhusmartensiiKarsch ,BmK)蝎毒素BmKBT(又名BmKabT)是一个在初级结构上相似于β类哺乳动物毒素和功能接近于α类哺乳动物毒素的Na+ 通道毒素 .基于从毒腺cDNA文库中筛选得到的全长BmKBT前体核苷酸序列设计引物 ,以蝎基因组总DNA为模板进行聚合酶链式反应 (PCR) ,将PCR产物克隆至T载体、测序 .序列分析表明 :在BmKBT信号肽编码区的 3′端的- 4位Gly密码子的第 1位与第 2位碱基中有 1个长 2 2 5nt的内含子 ,插入位点距离该基因的起始密码子 4 6nt ,AT含量为 78 7% ,其内含子可能的剪接分枝位点距离 3′剪接受体位点 4 7nt.内含子的大小及其基因组织结构分析表明 :BmKBT具有与α类哺乳动物毒素类似的基因组织结构 ,进一步说明BmKBT是一个介于α类和β类Na+ 通道毒素之间的中间型蝎毒素 ,可以作为研究蝎毒素分子进化的合适材料     

蝎毒素基因分子生物学研究进展

介绍了克隆蝎毒素cDNA和基因组基因的策略以及蝎毒素cDNA的结构和毒素蛋白前体的翻译后加工过程,同时综述了蝎毒素基因组基因的组织结构及其mRNA前体的加工以及重组蝎毒素基因表达的研究进展.     

东亚钳蝎毒素BmKT四个同源基因的克隆及基因组织分析

BmKT是从本室构建的cDNA文库中筛选到的1个α钠通道毒素,根据其全长cDNA序列设计引物,采用PCR法以蝎总基因组DNA为模板,获得4个BmKT的同源基因,分别命名为BmKT′和BmKTa、BmKTb、BmKTb′.序列分析表明：BmKT′和BmKTa基因含有大小分别为509 bp和506 bp的内含子,位于信号肽编码区内,插入信号肽-4位残基Gly密码子的第一个碱基G之后;而BmKTb和BmKTb′ 的内含子大小均为418 bp．这4个BmKT的同源基因内含子符合GT/AG拼接规律,其中BmKT′和BmKTa的内含子A+T含量分别为61.7%和61.9%,低于目前已报导的大多数蝎毒素基因A+T含量,大大低于它们第一外显子A+T含量（71.7%）,略高于第二外显子A+T含量（55.5%）;而BmKTb,BmKTb′的内含子A+T含量分别为75.8%和76.1%,与目前已报导的大多数蝎毒素基因A+T含量相似．BmKT′基因的外显子与BmKT基因cDNA所对应氨基酸序列仅在信号肽中-7位有一个氨基残基的差异（BmKT: Leu→BmKTa: Val）;而BmKTa基因外显子所推断的氨基酸序列与BmKT前体比较,则在成熟肽的+54位发生了突变（BmKT: Lys→BmKTa: Asn）,是与BmKT同源的一个新基因．BmKTb基因和BmKTb′基因所编码的前体肽与BmKT基因对应的前体肽同源性约为65%,显然BmKTb和BmKTb′是不同于BmKT的2个新基因（GenBank登录号: BmKT′, AY786186; BmKTa, AY676142; BmKTb, AY676140; BmKTb′, AY676141）     

东亚钳蝎K+通道阻断肽cDNA的克隆与表达

目的：克隆东亚钳蝎毒素基因,以进一步研究其生物学和药理学功能。方法：利用已知蝎神经毒素基因序列,设计引物,用RT-PCR方法克隆从蝎毒腺组织蝎毒素cDNA。结果：成功地克隆了一个新的东亚钳蝎毒素基因,该基因开放阅读框架编码59个氨基酸残基,其中前22个为信号肽,成熟肽为37个氨基酸残基,经PCR扩增除去信号肽序列,克隆到pTreHisA质粒中,在E．coli中表达了分子质量为7ku左右融合蛋白,表达产物占菌体总蛋白的21％左右。结论：其结构中含有三对二硫链,6个Cys残基组成蝎K^ 通道毒素共同特征序列-CXXXC-、-GXC-、-CXC-,推断其为K^ 通道阻断肽,命名为KChTX1。已被Gene-bank收录,收录号为AY129234。     

球毛壳菌循环肽HC-毒素基因的序列分析

为了验证Phrap软件是否适合在EST分析中应用,对球毛壳菌循环肽HC-毒素基因进行了序列分析。根据EST分析的结果,从cDNA文库中挑取循环肽HC-毒素基因的克隆进行了测序并序列分析。结果表明cDNA文库中循环肽HC-毒素基因的克隆插入片断大小为1217bp;用Phrap软件拼接出来的循环肽HC-毒素的表达序列标签拼接序列与实际序列不完全一致,因此Phrap软件不适合在EST分析中应用。     

运用重叠延伸PCR技术构建在甘丙肽全长cDNA嵌入第二内含子的重构分子

构建嵌入第二内含子的甘丙肽(Galanin,GAL)全长基因组cDNA的重构分子。通过RT-PCR扩增出cDNA编区的序列,分别从基因组中扩增出cDNA的5′和3′端部分非编码序列;使用重叠延伸PCR(overlap extention PCR,OE-PCR)方法将三个片段重叠获得全长cDNA序列;再将全长cDNA从第三外显子第15个碱基处分成两部分,分开的cDNA前半部分和后半部分以及第二内含子进行重叠延伸获得重构分子,含有第二内含子的甘丙肽(GAL)全长基因组cDNA;将重构分子连入pMDI9-Tsimple载体。电泳分析观察到清晰的重构分子片段;测序显示重构分子由所设计的序列组成,第二内含子插入的位置准确,且无移码。使用重叠延伸PCR能够成功在cDNA中插入内含子获得一段重构基因。     

虾夷扇贝β-actin基因的克隆和序列分析

为进一步研究虾夷扇贝功能基因的表达调控。利用SMART cDNA文库构建试剂盒成功构建了健康虾夷扇贝外套膜和肾脏两种组织的cDNA文库。对随机选取的4009个克隆进行5′端测序,比对,筛选出1条β肌动蛋白同源序列,对此EST序列两端进行扩增、测序,得到肌动蛋白基因cDNA全长序列。肌动蛋白基因cDNA全长1536bp(不包括polyA),5′端非编码区84bp,3′端非翻译区321bp,阅读框1131bp,编码377个氨基酸。在基因组DNA中,该基因被一个内含子分为两段,内含子位于第41和第42个氨基酸之间,长度为1498bp。系统发育分析显示该肌动蛋白属于β类型。本研究得到的虾夷扇贝β-肌动蛋白基因可以被用于作为定量某种虾夷扇贝mRNA的标准,这为继续研究虾夷扇贝其它功能基因,及其分子生物的进一步研究、促进其他相关分子发育和系统进化研究奠定了基础。     

新芋螺毒素基因的克隆及其遗传进化分析

全世界有约800种芋螺,每种芋螺产生多达2 000种的肽类毒素,这些毒素可以作用于电压门控离子通道(Na+,K+,Ca2+)、配体门控离子通道(n ACh Rs,5-HT3R,NMDAR)、G蛋白偶联受体(神经降压素和血管加压素)和神经递质转运蛋白。虽然已有大量的芋螺毒素通过毒液分离、c DNA克隆和转录组测序获得,但已发现的芋螺毒素不足其总量的0.5%。A-超家族中α-芋螺毒素基因结构包含了一个内含子和被该内含子分开的两个外显子,成熟肽具有标准的4个半胱氨酸骨架(CC-C-C)。本研究利用具有保守性的α-芋螺毒素基因内含子序列,采用多个PCR退火温度,从海南产疣缟芋螺中克隆到了1个新的具有6个半胱氨酸骨架(CC-C-C-CC)的M-超家族芋螺毒素基因和1个含有5个半胱氨酸新颖骨架(CC-C-C-C)的未知新家族芋螺毒素,并对它们的基因结构、成熟肽序列,以及与其他M-超家族芋螺毒素的遗传进化关系进行了深入分析。首次证实保守的α-芋螺毒素基因内含子序列可能存在于其他超家族中。     

心脏特异新基因Lrrc10的分子克隆与特性分析

采用表达序列标签(EST)介导的基因克隆和表达谱分析,从小鼠心脏克隆了一个心脏特异新基因Lrrc10（GenBank Acc No. AF527781）.该基因cDNA全长为1 410 bp,定位于小鼠染色体10D2,在基因组中无内含子.Lrrc10的最大开放阅读框编码的假想蛋白由274个氨基酸组成,含有7个亮氨酸重复基序.同源性检索未发现有整体同源性的已知基因.EST数据库中支持该基因cDNA序列的全部18条EST均来自小鼠心脏组织.对小鼠的不同组织cDNA的RT-PCR检测证实该基因主要在心脏中强表达,在肺低表达,而在其他组织中不表达或表达很弱.因此该基因是心脏特异的富亮氨酸重复超家族新成员.     

TaDEP1基因在普通六倍体小麦及其供体种中的保守与分化

根据已知小麦正源基因TaDEP1 cDNA序列设计引物,成功克隆了小麦TaDEP1基因组序列,发现该基因包含5个外显子,4个内含子.通过比较该基因在六倍体普通小麦A、B、D基因组中的差异,筛选出可以区分A、B、D基因组的分子标记Ta956.以中国春缺体-四体系为材料,利用该标记将TaDEP1基因定位于小麦5A、5B和5...     

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.     

猪CFL2b基因部分序列的克隆及组织表达谱分析

在猪QTL定位基础上,利用比较基因组学原理,参照猪CFL2的cDNA序列,对猪CFL2基因的部分基因组DNA序列进行克隆、测序;利用RT-PCR半定量法检测CFL2基因在不同组织的表达情况.结果显示,所克隆的CFL2基因部分基因组DNA序列长度为2 377bp,包括4个外显子和4个内含子,该基因mRNA序列与已报道的人CFL2b基因序列相似性为89%;猪CFL2基因在多种组织中均有表达,但在骨骼肌和心肌中表达丰度较高.结果表明,本研究成功测序了猪CFL2b基因部分基因组DNA序列,为进一步研究该基因与肌肉发育及生理功能的关系奠定了基础.     

紫花苜蓿逆境胁迫诱导相关转录因子MsDREB1基因克隆与分析

利用RT-PCR方法,从紫花苜蓿中扩增得到一个新的转录因子MsDREB1基因cDNA,克隆该cDNA并进行序列分析,结果表明该cDNA包含一个长651bp的开放阅读框,编码一条含216个氨基酸的多肽,分子量约为24．9kDa,等电点为6．11。蛋白质Blast数据显示,该多肽属于EREBP／AP2家族DNA结合蛋白的典型成员。进一步克隆了该基因的基因组DNA,序列分析表明该基因无内含子。Southern blot分析表明,该基因在紫花苜蓿基因组中以2拷贝存在。     

自噬基因APG4基因结构的生物信息学分析

利用生物信息学手段对一种与人类细胞凋亡有关的基因－自噬基因（Autophagy5,简称APG5）的基因组全序列进行拼接和基因结构分析,同时该基因的一个新的可变性剪切变异体（APG5β）被首次证实及报道,利用PCR技术从人胚脑cDNA文库和B细胞cDNA文库中调取APG5基因,装入绿色荧光蛋白pEGFP-C1表达载体,测序确定其核苷酸序列,进行数据库搜索。该基因组全序列分散在核酸序列数据库GenBank的几个没序列条目中,将相关克隆的基因组序列做相似性比对,用DOTPLOT方法确定其相互位置关系,并进行序列拼接,得到全长基因,利用GenScan,Genefinder等基因识别软件确定其内含子,外显子,转录起始位点,加尾信号等。分析其基因结构,在此基础上进一步分析其cDNA中外显子数目和排列顺序,证实了从B细胞cDNA文库中克隆所得的APG5为一种可变性剪切变异体。利用生物信息学工具,成功地接接出全长为150kb人类APG5基因基因组全序列,确定其有8个外显子。根据剪切位点的特性找出其在序列中的位置,分别计算出内含子,外显子的长度,首次证实并报道APG5β是第3外显子缺失的可变性剪切变异体,将验证确实的APG5β转染至人肝细胞株和HeLa细胞株,在共聚焦激光显微镜下可观察到其在细胞凋亡时的特异表达,在后基因组研究中生物信息学的应用有非常广阔的前景。对可变性剪切所产生的蛋白多样性分析提供了一种辅助分析手段。     

鲢鱼可溶性谷胱甘肽S-转移酶(sGST)基因cDNA全序列与5′调控区的克隆与分析

淡水鱼类可溶性谷胱甘肽S-转移酶(sGST)在微囊藻毒素去毒代谢过程中具有独特 的关键作用,因而也称为微囊藻毒素去毒酶. 从淡水食毒藻鱼类鲢鱼(Hypophthalmichthys molitrix)肝脏通过简并引物克隆微囊藻毒素去毒酶基因cDNA核心序列,应用5′RACE和3′RACE技术分别扩增该序列的5′末端和3′末端序列,最后通过序列拼接获得鲢鱼肝脏微囊藻毒素去毒酶基因cDNA全序列. 序列分析结果表明,鲢鱼肝脏微囊藻毒素去毒酶基因cDNA全长920 bp,其中5′-UTR长74 bp,3′-UTR长174 bp,编码区长672 bp,编码223个氨基酸. 应用基因组步行法,在鲢鱼克隆得到淡水鱼类微囊藻毒素去毒酶基因5′侧翼区878 bp序列. 与哺乳动物及海水鱼sGST基因不同,鲢鱼微囊藻毒素去毒酶基因的5′侧翼区,发现存在多个脂多糖反应元件(LPSRE),表明来源于毒藻的脂多糖可能对鲢鱼微囊藻毒素去毒酶基因表达有潜在调控作用.     

来源于Aspergillus candidus的乳糖酶基因的克隆及序列分析

从一株产乳糖酶的亮白曲霉（Aspergillus candidus)中克隆到了乳糖酶基因组DNA及cDNA序列（EMBL AC－CESSION No.AJ431643),序列分析表明,乳糖酶基因组DNA序列长3458bp,其中含有8个内含子,cDNA编码区长3015bp,共编码1005个氨基酸,前19个氨基酸为信号肽序列,氨基酸序列中共含有11个潜在的糖基化位点。将此基因在不同来源的乳糖酶基因序列进行比较发现,该基因与绝大多数乳糖酶基因同源性较低。虽与米曲霉ATCC20423的乳糖酶序列同源性较高,但其在酶学性质上更优于后者,亮白曲霉的乳糖酶基因可能是一个具有更广阔的生产应用前景的新基因。     

鲢鱼可溶性谷胱甘肽S-转移酶(sGST)基因cDNA全序列与5′调控区的克隆与分析

淡水鱼类可溶性谷胱甘肽S-转移酶(sGST)在微囊藻毒素去毒代谢过程中具有独特的关键作用,因而也称为微囊藻毒素去毒酶.从淡水食毒藻鱼类鲢鱼(Hypophthalmichthysmolitrix)肝脏通过简并引物克隆微囊藻毒素去毒酶基因cDNA核心序列,应用5′RACE和3′RACE技术分别扩增该序列的5′末端和3′末端序列,最后通过序列拼接获得鲢鱼肝脏微囊藻毒素去毒酶基因cDNA全序列.序列分析结果表明,鲢鱼肝脏微囊藻毒素去毒酶基因cDNA全长920bp,其中5′-UTR长74bp,3′-UTR长174bp,编码区长672bp,编码223个氨基酸.应用基因组步行法,在鲢鱼克隆得到淡水鱼类微囊藻毒素去毒酶基因5′侧翼区878bp序列.与哺乳动物及海水鱼sGST基因不同,鲢鱼微囊藻毒素去毒酶基因的5′侧翼区,发现存在多个脂多糖反应元件(LPSRE),表明来源于毒藻的脂多糖可能对鲢鱼微囊藻毒素去毒酶基因表达有潜在调控作用.     

眼镜王蛇三指毒素新cDNA序列的克隆及结构分析

目的:获得眼镜王蛇中多种三指毒素的新的cDNA序列,分析其结构特征,为王蛇三指 毒素基因组特征的研究及重组药物的开发奠定基础.方法:采用类似蛇种的毒素信号肽编码 序列及简并引物获得部分cDNA序列,再通过3'RACE法获得多种编码成熟三指毒素的完整新c DNA序列.通过BLAST检索,利用功能软件构建系统发生进化树进行分析.结果: 获得了眼镜 王蛇6类三指毒素共19条新基因的cDNA序列,GenBank的接收号为DQ273567～DQ273585.这 些cDNA长度都在480bp左右,彼此之间序列相似度均在70%以上,且每类毒素的cDNA都呈现高 度的序列多态性.结论:通过合理的引物设计及3'RACE法成功获得了眼镜王蛇中多种三指毒素的新的编码序列.