麻竹同源异型盒基因DlKNOX的克隆及表达分析

为探讨同源异型盒(KNOX)基因在麻竹(Dendrocalamus latiflorus)茎秆发育中的作用,采用RT-PCR和RACE技术,从其幼茎中克隆了1个KNOX同源基因,命名为Dl KNOX,其c DNA序列全长为1511 bp,包含5′UTR 196 bp、3′UTR 238 bp和编码区1077 bp。该基因编码含358氨基酸的蛋白,具有KNOX1、KNOX2、ELK和Homeobox KN等4个保守结构域,符合KNOX家族的特征,属于I类蛋白。生物信息学分析表明,该基因编码的蛋白与水稻OSH1的一致性最高(86%)。组织表达特异性分析表明,Dl KNOX在节部的表达丰度最高,其次为幼茎,根中最低。Dl KNOX基因在大肠杆菌(Escherichia coli)中经诱导表达,获得1条分子量约为82 k Da的重组蛋白,与预期的重组蛋白分子量一致(包含了MBP标签蛋白42.5 k Da和Dl KNOX蛋白39.5 k Da)。该基因在大肠杆菌中的最适表达条件为28℃,0.3 mmol L–1 IPTG诱导2 h。这为进一步研究Dl KNOX在麻竹茎秆发育中的功能奠定了基础。     

油菜蔗糖转化酶基因的电子克隆和生物信息学分析

运用电子克隆技术获得油菜中一个蔗糖转化酶基因eDNA序列,同时根据此段序列设计引物以油菜eDNA为模板进行扩增。经测序得到证实。采用生物信息学方法,对该基因编码蛋白从氨基酸组成、基本理化性质、跨膜结构域、信号肽导肽、疏水性／亲水性、二级结构、亚细胞定位等方面进行了预测和分析。结果表明：该基因eDNA序列长度为2150bp,包含一个1779bp开放阅读框,编码592个氨基酸;该编码蛋白含有蔗糖转化酶的多个典型的保守结构域。同源比对分析显示,该基因编码的氨基酸序列与拟南芥等植物的蔗糖转化酶基因具有高度的相似性,进一步确定该蛋白为蔗糖蛋白酶。研究结果为该基因进一步的实验克隆,表达分析,功能鉴定奠定基础。     

油菜叶绿体核糖体蛋白基因rps7的克隆和序列分析(英文)

从甘蓝型油菜 (Brassicanapuscv .H1 65)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 468个核苷酸 ,编码一个分子量为 2 0 1 0 9D、由 1 55个氨基酸组成的蛋白质。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分别为 90 %和 84%。该基因不含内含子 ,没有典型的SD序列 ,但在 5’端 - 2 5～- 2 2位发现一个与烟草psbA基因的顺式作用元件RBS2完全相同的TGAT框。与烟草和水稻的同源序列比较 ,该基因在 3’端非编码区变异较大 ,发生了多次插入和缺失。构建了包含该基因在内的一个 1 .0kbDNA的限制性内切酶图谱。所报告的基因序列已登录GenBank。     

池蝶蚌致雄性化基因fem-1c及其蛋白分子的结构特征分析

研究首次获得淡水珍珠贝池蝶蚌(Hyriopsis schlegelii)的致雄性化基因feminization-1C亚型,即fem-1c基因,并进行全长克隆及序列分析。从转录组中Race-PCR扩增fem-1c基因全长cDNA序列,用生物信息学方法对fem-1c基因进行基因组结构分析、多序列同源性比较、跨膜区段、亲疏水性分析、功能结构域预测等。研究结果如下:该cDNA序列全长2328 bp,包含一个1869 bp的最大开放阅读框,编码622个氨基酸,经同源比对和进化树分析,fem-1基因c亚型编码的氨基酸与太平洋牡蛎的同源性最高,为79%;疏水性分析显示该蛋白为亲水性蛋白;二级结构预测发现该蛋白有大量的α螺旋和随机卷曲,形成9个锚蛋白重复序列(Ankyrin repeat,ANK),同时,三级结构预测中可以清楚的看到9个ANK模体,跟SMART预测的结构位点结果相近。从无脊椎动物到脊椎动物fem-1c基因的保守性表明它们有共同的起源,暗示这个基因家族在功能上具备保守性,推测池蝶蚌fem-1c基因可能具备与线虫fem-1基因在性别决定方面上相似的功能。     

牛RHOQ基因的电子克隆与生物信息学分析

利用电子克隆技术获得牛RHOQ基因cDNA序列,采用生物信息学方法对该基因及其编码蛋白的基本理化性质、疏水性、信号肽、二级结构和亚细胞定位等方面进行预测和分析。结果表明,牛RHOQ基因的cDNA序列全长1 517 bp,包含1个618 bp开放阅读框,编码205个氨基酸;其编码蛋白属疏水性蛋白,不存在信号肽及跨膜结构,定位于分泌系统囊泡;二级结构主要以无规则卷曲和α-螺旋为主。牛RHOQ基因编码蛋白可能具有生长因子功能,可能在神经再生和突触延伸过程中起重要作用。     

植物同源盒基因的克隆与功能研究

同源盒基因在植物、动物、菌物的广泛存在说明这种结构在真核生物进化的早期就已出现,并暗示其具有重要功能。本文对植物同源盒基因的克隆与功能研究进行了综述,包括同源盒基因编码蛋白的结构特点、类型,并以玉米Knl、水稻OSH1及拟南芥STM为例,介绍了同源盒基因功能研究的现状。现有证据表明,同源盒基因与植物的发育过程有关。     

穿心莲ent-柯巴基焦磷酸合酶基因的克隆与生物信息学分析

旨在克隆穿心莲CPS的编码基因,并进行序列分析.通过RT-PCR和cDNA末端快速扩增的技术从穿心莲叶片中获得目的基因;并利用生物信息学的方法对其编码蛋白进行功能分析.结果显示,获得了全长2 499 bp的cDNA序列,编码一个833aa的蛋白.序列同源性比较表明,该蛋白与野甘草、咖啡等其他植物来源的CPS具有较高的同源性.保守功能结构域分析显示,该蛋白包含一个富含Asp残基的植物萜类合酶的共有保守功能域“DXDD”,归属于萜类生物合成酶Ⅰ类超级家族和顺式聚异戊二烯焦磷酸合酶超级家族.初步推测克隆得到了穿心莲CPS的编码基因(命名为ApCPS,GenBank登录号为JN216843.1).     

羊流产嗜衣原体ompA基因克隆及生物信息学分析

分析羊流产嗜衣原体ompA基因结构并预测其编码蛋白的结构和功能。采用DNA Star、DNA MAN、vector NTI suite11.5序列分析软件和在线网站ExPASy分析该基因的结构和预测其编码蛋白的理化性质、亚细胞定位、一级结构修饰位点、二级结构特征及三维空间构象、潜在抗原表位等。结果显示,该基因全长1 170 bp,可编码389个氨基酸,编码蛋白理化性质较稳定,无各种亚细胞定位序列,含有多个能被其他酶修饰的位点,该蛋白以无规则卷曲为主,大部分氨基酸残基包埋在分子内部,含5个跨膜区,3个亲水性较强的抗原表位。ompA基因生物信息学分析结果为ompA蛋白功能的深入研究和新型多价疫苗的开发提供了基础数据。     

香蕉MaARF19-1基因的克隆及序列分析

利用PCR方法从香蕉中克隆了一个生长素响应因子基因,命名MaARF19-1,并对其进行序列分析。结果表明,该基因全长3 411 bp,编码1 136个氨基酸,分子量为126 578.50 u,理论等电点pI为6.26;MaARF19-1蛋白的氨基酸组成中,Gln占比13.12%为最高,Trp占比1.06%为最低,其亲水性氨基酸均匀分布在整个肽链中,多于疏水性氨基酸;通过Motif Search工具发现了B3、Auxin_resp、AUX_IAA family3个结构域,序列观察还发现一段Q-富集区,表明该蛋白为具有转录激活功能的生长素响应因子;多序列比对和进化树分析表明,MaARF19-1编码的蛋白与其他植物中ARF19编码的蛋白具有较高的一致性。     

中国水仙凝集素基因NTA的克隆、序列分析及蛋白结构预测

凝集素是一种糖专一性结合蛋白,它可以识别不同的糖类.植物凝集素是植物防御系统重要的组成部分.本研究采用RT-PCR的方法,从中国水仙花蕾中克隆了凝集素基因NTA,运用生物信息学方法对其核苷酸序列、编码的氨基酸序列进行分析以及对其蛋白结构进行预测.结果表明,得到的NTA基因全长698 bp,包含一个完整的开放阅读框516bp.该基因编码一个含有172个氨基酸的凝集素前体蛋白,该前体蛋白的等电点和分子量分别为5.84和18 615.19 Da.序列比对结果表明该基因编码的蛋白与其他单子叶植物如杂种水仙、雪花莲、君子兰、石蒜花和孤挺花的凝集素蛋白的同源性较高,分别为84%、80%、77%、78%以及82%.蛋白结构预测表明,中国水仙凝集素蛋白与洋水仙凝集素蛋白在结构上非常相似.对该基因编码的蛋白进行分析及蛋白结构模拟可知,该蛋白含有三个特殊的功能结构域和alpha-D卜甘露糖结合表面(QXDXNXVXY).     

长穗偃麦草DREB类基因EeAP2.2 的克隆与序列分析

由于一些基因的特殊碱基序列限制,使得应用一种技术获得基因的全长cDNA序列比较困难。本研究结合RACE和Genome Walking技术从十倍体长穗偃麦草（Elytrigia elongata,2n=70）中克隆了AP2家族的一个全长cDNA序列,命名为EeAP2.2。序列分析表明,该基因具有一个837bp的开放阅读框,编码279个氨基酸残基,含有一个保守的AP2结构域,是AP2大家族的一个新成员。该基因编码的氨基酸序列与GenBank已有的普通小麦AP2家族两个同源基因编码蛋白TaDREB1和TaDREBW50（登录号分别为：AAL01124.1和AAY44605.1）具有98%的氨基酸序列一致性, 与大麦AP2蛋白HvDREB1-a（登录号AAY25517.1）,高羊茅AP2蛋白FaDREB2A （登录号CAG30547.1） 及水稻OsDREB2.2（登录号AY064403）的氨基酸序列一致性分别为 93%、86%、69%。说明该基因与小麦AP2家族基因的同源性最高。本研究除获得了长穗偃麦草一个重要抗逆转录因子基因EeAP2.2的全长cDNA序列外,也提供了一种快速、有效克隆功能基因的方法。     

新疆无苞芥锌指蛋白基因的克隆及表达分析

利用同源克隆法从新疆无苞芥中克隆获得1个锌指蛋白基因(OpZFP)。序列分析表明,OpZFP基因的开放阅读框为684bp,推测编码含227个氨基酸的蛋白质。生物信息学分析显示,OpZFP蛋白含有1个典型的C2H2型锌指结构,在C端含有一个可能具有转录抑制功能的EAR结构域。系统进化树分析表明OpZFP编码产物与拟南芥AtZFP1、琴叶拟南芥AlZFP1的进化关系较近。分离了OpZFP基因2 095bp的启动子序列,发现该启动子与拟南芥AtZFP1基因的启动子序列只有84.4%的相似性,启动子分析表明二者存在多处不同的顺式作用元件。半定量RT-PCR分析表明,OpZFP在根、茎、叶、花和果荚中均有表达,在根中的表达量最高。OpZFP基因受高盐、干旱和低温等胁迫的诱导表达,表明该蛋白涉及多种胁迫相关的信号传导途径。     

八肋游仆虫Rab家族新成员Eo-rab-1N基因的克隆与序列分析

Rab蛋白家族属于小分子GTP结合蛋白家族Ras超家族中最大的亚家族,主要在囊泡运输中起作用。本实验运用PCR、RT-PCR等技术,从八肋游仆虫中克隆到一种新的rab基因。序列分析结果表明：在大核中,该基因全长884bp,除去两端的端粒与非编码区,该基因在大核中由723bp组成。从小核中克隆相应的基因片段,此基因片段序列与大核中序列一致,表明该基因在小核中无内部删除序列的存在。通过RT-PCR,从mRNA获得的该基因的开放读框为663bp,表明该基因在转录过程中有内含子的删除。大核基因序列和cDNA序列比较,发现60bp的内含子序列位于大核基因的153~212bp之间,并符合一类内含子GU-AG剪切规则。在遗传密码使用上,该基因内部含有2个TGA,在游仆虫中编码半胱氨酸。同时首次发现,八肋游仆虫基因使用TAG作为终止密码子。NCBI上序列比对表明该基因翻译的蛋白与其它物种Rab1蛋白的同源性达49%~52%,因此我们将它命名为Eo-rab-1N,GenBank登录号为DQ105562。Eo-rab-1N与其他物种的Rab1蛋白构建进化树,发现该蛋白的进化与物种的进化保持一致,表明该基因在细胞中具有重要功能。     

野生茄子(Solanum torvum)抗黄萎病相关基因StoVe1的克隆与分析

采用RT-PCR和RACE技术从野生茄子中扩增克隆到一个抗黄萎病相关基因,命名为StoVe1,其cDNA全长3 400bp,含有3 153 bp的完整开放阅读框,编码1 051个氨基酸,该基因编码的蛋白序列与刚果野茄、类番茄和番茄Ve1编码的氨基酸序列同源性分别为82%、81%和80%,且有很高的功能区段保守性.将该cDNA全长序列提交GenBank,登陆号为DQ020574.半定量PCR表明该基因为组成型表达,在根中表达最多,叶中最少.     

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。     

油茶Pht1;2的克隆及生物信息学分析

目的:克隆和分析油茶高亲和磷转运蛋白基因,为研究其结构和功能打下基础。方法:以油茶品种‘华硕’为试材,通过RT-PCR和RACE的方法克隆出油茶磷酸转运子Pht1基因家族一个成员的全长cDNA序列,命名为CoPht1;2(GenBank登录号:JX412956.1),通过生物信息学技术对其序列的理化性质、结构与功能进行分析和预测。结果:CoPht1;2 CDS长度为1 590bp,编码530个氨基酸,与其它物种的Pht1氨基酸序列具有较高的相似性,其中与杨柳科毛果杨的Pht1相似性最高,达到77.5%;该基因所编码蛋白质的分子量为58.02 kDa,理论等电点pI为8.97,二级结构主要由α-螺旋、β-折叠和不规则卷曲构成,包含12个明显的跨膜螺旋拓扑结构。结论:预测显示该蛋白是一个疏水跨膜蛋白,具有磷转运蛋白的主要特征,初步判定其与油茶磷吸收有关,其功能有待进一步验证。     

萝卜低温胁迫转录因子的克隆及遗传转化

采用RT-PCR和电子克隆技术从抗寒植物萝卜(Raphanus sativusL.)中分离了一个低温胁迫转录因子的cDNA全长序列,命名为RsICE1(GenBank登录号为HQ891287).序列分析显示,该基因全长1 375 bp,编码区为1266 bp,编码421个氨基酸.序列比对表明,该蛋白C端含有一个典型的bHLH结构域,与其他植物的ICE1蛋白具有较高的同源性.进化树分析表明,RsICE1编码的蛋白与油菜的ICE1编码蛋白亲缘关系最近,处在同一进化分枝.半定量RT-PCR分析表明,RsICE1是冷诱导条件下差异表达的基因.构建该基因的植物表达载体,利用农杆菌介导法转化粳稻品种龙粳24,经PCR和RT-PCR分子检测,证明RsICE1基因已经整合到水稻基因组中,并正常表达.与对照相比,低温处理后转基因株系存活率和脯氨酸含量明显增加,相对电导率积累速率明显下降,提高了抗低温胁迫能力.     

天蓝色链霉菌分化调控基因scrX的功能研究

克隆天蓝色链霉菌中一个新基因scrX并进行了序列分析, 利用基因破坏策略进行了该基因的功能研究. 结果表明, scrX基因由660个碱基组成, 编码产物是一个220个氨基酸残基的蛋白质;该基因含有3个在链霉菌中的稀有密码子--AAA, AAA和ATA, 是典型的在翻译水平上受到严紧调控的分化调控基因. 氨基酸序列同源性比较结果表明, scrX编码蛋白属于原核生物转录调控蛋白IclR家族.基因功能研究结果揭示, scrX基因在天蓝色链霉菌孢子形成中可能起正调控作用.     

萝卜TALE转录因子家族的鉴定与分析

TALE (three-amino acid loop extension)转录因子在植物生长发育及细胞分化过程中起重要作用。在多种植物中均已鉴定出TALE转录因子的家族成员,但是萝卜TALE转录因子家族的研究鲜有报道。文中通过生物信息学手段在象牙白萝卜全基因组中鉴定出了分布于9条染色体上的33个TALE家族基因。研究结果显示,该家族中除与拟南芥KNATM同源的基因Rsa10037940外,其余基因均含有编码HOX保守结构域的序列。这些基因含有4–6个外显子。萝卜的33个TALE基因与拟南芥中的17个同源基因存在共线性关系。33个TALE基因启动子区的顺式元件中包含大量逆境响应元件。表达特性分析显示,该基因家族BELL亚家族内有4个基因在根内表达量较高,KNOX亚家族内有2个基因在薹和愈伤中表达量较高。该家族不同亚型成员之间的蛋白3D结构高度相似。编码蛋白均为弱酸、有亲水性。萝卜TALE基因家族在进化上较为保守,分化上与拟南芥存在一致性,与水稻差异较大。本研究为开展萝卜中TALE转录因子的生物学功能研究提供了重要参考。