大鳞副泥鳅3个Dmrt基因DM保守区的序列分析

摘要: 利用简并PCR克隆技术, 扩增和克隆了大鳞副泥鳅(Paramisgurnus dabryanus)Dmrt基因的DM结构域, 获得了3个具有不同DM序列的克隆。结果表明, 在大鳞副泥鳅基因组中存在Dmrt基因家族的多个成员。同源性比较和系统进化分析显示不同进化地位脊椎动物的Dmrt基因存在高度的进化保守性     

山地麻蜥7个Dmrt基因成员的克隆及序列分析

Dm rt基因家族是一个与性别决定相关的基因家族。该家族成员都含有一个具有DNA结合能力的保守基序———DM结构域,在性别决定和分化发育的调控中担负着重要的功能。本文采用简并PCR技术,扩增和克隆了山地麻蜥(Erem ias breuchleyi)基因组中的DM结构域,通过SSCP技术筛选和测序得到了7个具有不同DM序列的克隆。结果显示,在山地麻蜥基因组中存在着Dm rt基因家族的多个成员,与其他动物相关的Dm rt基因进行聚类分析,显示该基因家族在动物系统进化上具有高度的保守性。     

中国大鲵 Dmrt 基因 DM 结构域的克隆及序列分析

Dmrt 基因家族是一个与性别决定相关的基因家族,该家族成员共有一个具有 DNA 结合能力的保守基序-DM 结构域。为了进一步探讨该家族在系统进化中的保守性,本研究通过简并 PCR 技术,扩增并克隆了中国大鲵（Andrias davidianus）基因组中的 DM 结构域。序列分析显示,中国大鲵基因组中存在 Dmrt 基因的 DM 结构域。其核酸序列与猕猴、青鳉、人、小鼠、牛、热带爪蟾相应 Dmrt 基因 DM 结构域的相似性分别为 91%、92%、92%、89%、91%、84%。其蛋白序列与上述物种的相似性均为91%,表现为4个氨基酸的变异。即第 19、34、36 和 45 位的精氨酸分别由半胱氨酸、谷胱酰胺、色氨酸和谷胱酰胺所取代。这些氨基酸的变化对其蛋白总体的三维构型没有显著影响。聚类分析结果表明,不同进化地位物种的 Dmrt 基因 DM 结构域编码序列存在高度的同源性,显示 Dmrt 基因在系统进化上的高度保守。     

基因倍增和脊椎动物起源

有机体基因复制导致基因复杂性增加及其和脊椎动物起源的关系已经成为进化生物学研究的热点。20世纪70年代由Ohno提出后经Holland等修正的原始脊索动物经两轮基因组复制产生脊椎动物的假设目前已被广泛接受。脊椎动物起源和进化过程中发生过两轮基因组复制的主要证据有三点：（1）据估计脊椎动物基因组内编码基因数目大约相当于果蝇、海鞘等无脊椎动物的4倍;原口动物如果蝇和后口动物如头索动物文昌鱼的基因组大都只有单拷贝的基因,而脊椎动物的基因组则通常有4个同属于一个家族的基因。（2）无脊椎动物如节肢动物、海胆和头索动物文昌鱼都只有一个Hox基因簇,而脊椎动物除鱼类外,有7个具有Hox基因簇,其余都具有4个Hox基因簇。（3）基因作图证明,不但在鱼类和哺乳动物染色体广大片段上基因顺序相似,而且有证据显示哺乳动物基因组不同染色体之间存在相似性。据认为第一次基因倍增发生在脊椎动物与头索动物分开之后,第二次基因倍增发生在有颌类脊椎动物和无颌类脊椎动物分开以后。但是,基因是逐个发生倍增,还是通过基因组内某些DNA片段抑或整个基因组的加倍而实现的,目前还颇有争议。     

热带爪蛙LAP家族基因在胚胎早期发育中的表达图式

LAP家族蛋白含有特征性的富含亮氨酸的重复序列和PDZ结构域.在脊椎动物和无脊椎动物中,LAP家族基因在细胞极性、上皮组织的动态平衡与肿瘤抑制等的调控中具有重要作用.在脊椎动物中,这一家族基因包括4个成员：densin,erbin,scribble和lano.本研究根据热带爪蟾（Xenopus tropicalis）的基因组与EST序列,推测了其LAP家族的4个基因,克隆了其基因片段并研究了它们在胚胎发育中的表达图式.爪蛙的LAP蛋白在结构上与其他脊椎动物中的同源蛋白相似.这4个基因均有母源性表达,在卵裂期胚胎动物极细胞中表达较强,到原肠胚期在动物帽细胞中可检测到.在胚胎发育晚期,这些基因在上皮细胞中表达较广,包括神经上皮、耳泡、视泡和前肾.上述结果表明,LAP基因可能参与调控爪蛙早期发育中的上皮细胞极性和形态发生.在爪蛙胚胎头部,erbin和lano具有相似的时空表达图式,这表明二者在体内的功能可能是相关的.     

黄喉拟水龟转铁蛋白基因的克隆以及表达特征分析

转铁蛋白在铁的新陈代谢中起着重要的作用,参与细菌感染后的免疫反应。研究克隆了黄喉拟水龟Tf基因组DNA全长序列,并对Tf基因的序列特征进行了分析。序列分析表明,黄喉拟水龟Tf是由两个相似结构域构成的单一肽链,每个结构域包含两个亚基,它们相互作用形成一个深的、亲水的铁结合位点。其基因组DNA由17个外显子和16个内含子组成,与其他脊椎动物Tf基因结构相似,显示了黄喉拟水龟Tf基因在结构上的保守性。同源性分析表明,黄喉拟水龟的Tf基因与鸟类、爬行类的Tf基因同源性最高,约为75%—97%;与哺乳类Tf基因的同源性约为65%—75%;与爪蟾等两栖类的Tf基因也有一定的同源性。荧光定量PCR结果显示,黄喉拟水龟人工感染粘质沙雷氏菌后,Tf基因在其肝脏、脾脏、肾脏及心脏各组织中的表达量均有上调的趋势,这与其他动物经病原刺激后的表达特征具有相似性。     

结核分枝杆菌Rv1009结构域基因的克隆、表达及亲和层析纯化

目的:克隆结核分枝杆菌Rv1009结构域基因,经序列测定正确后进行融合表达和纯化。方法:采用PCR从结核分枝杆菌H37Rv基因组中扩增出Rv1009结构域基因,用限制性内切酶消化后插入pUC-19克隆载体中,经测序正确后亚克隆到融合表达载体pPro-EXHT中,转化大肠杆菌DH5α,目的基因经IPTG诱导,由T7启动子调控表达了N端带6个连续组氨酸残基的Rv1009结构域多肽,在变性条件下对目的蛋白进行纯化。结果:获得了结核分枝杆菌Rv1009结构域基因,得到融合6个组氨酸残基的Rv1009结构域多肽,纯化获得的蛋白纯度大于87%。结论:构建了结核分枝杆菌Rv1009结构域基因的重组表达载体,并获得了高纯度的融合表达蛋白,为后续深入研究奠定了基础。     

大熊猫脑源性神经营养因子基因的克隆与表达

参照人ＢＤＮＦ基因序列设计出一对引物和利用聚合酶链式反应（ＰＣＲ）,首次从大熊猫基因组ＤＮＡ中扩增和克隆到ＢＤＮＦ基因,并使其在大肠杆菌中得到了表达。序列分析表明,大熊猫和人的ＢＤＮＦ基因的核苷酸序列同源性高达９４％。在推导的多肽序列中,除在前导肽区有两个氨基酸的差异外,大熊猫ＢＤＮＦ的成熟区与人和其它已报道的哺乳动物ＢＤＮＦ成熟区的氨基酸序列完全一致,显示了极高的保守性。本文首次在分子生物学水平上对大熊猫核基因组功能基因进行研究分析,其结果为深入开展大熊猫的神经系统疾病防治,神经生理以及分子进化,系统发育等方面的研究奠定了重要基础。     

结核分枝杆菌Rvl009结构域基因的克隆、表达及亲和层析纯化

目的：克隆结核分枝杆菌Rvl009结构域基因,经序列测定正确后进行融合表达和纯化。方法：采用PCR从结核分枝杆菌H37Rv基因组中扩增出Rvl009结构域基因,用限制性内切酶消化后插入pUC-19克隆载体中,经测序正确后亚克隆到融合表达载体pPro-EXHT中,转化大肠杆菌DH5α,目的基因经IPTG诱导,由T7启动子调控表达了N端带6个连续组氨酸残基的Rvl009结构域多肽,在变性条件下对目的蛋白进行纯化。结果：获得了结核分枝杆菌Rvl009结构域基因,得到融合6个组氨酸残基的Rvl009结构域多肽,纯化获得的蛋白纯度大于87％。结论：构建了结核分枝杆菌Rvl009结构域基因的重组表达载体,并获得了高纯度的融合表达蛋白,为后续深入研究奠定了基础。     

大熊猫神经营养素-4基因在大肠杆菌中的表达

本通过PCR技术,直接从大熊猫基因组DNA上克隆得到其神经营养素—4的成熟肽编码序列,通过序列分析发现,该基因在进化上具有较高的保守性。将神经营养素—4成熟肽完整编码序列克隆至pGEX—4T—3表达载体,并经IPTG诱导在大肠杆菌中进行原核生物表达,获得了大熊猫重组蛋白神经营养素—4。重组表达蛋白经纯化后,进行大鼠肾上腺嗜铬瘤细胞神经营养因子的活性鉴定,发现其能够诱导神经细胞分化产生突触,具有预期的生物学活性。对大熊猫神经营养素—4的基因工程研究,为大熊猫癫痫的基因治疗奠定了基础。     

大头蛙4个Dmrt基因DM保守区的序列分析

Dm rt基因家族是新近发现的一个与性别决定相关的基因家族。该家族成员编码的蛋白质都含有一个具有DNA结合能力的保守基序?DM结构域,在性别决定和分化发育的调控中担负重要的功能。采用简并PCR技术扩增了大头蛙Dm rt基因的DM结构域,经序列分析,获得了Dm rt基因家族的4个成员LfDm rt1a,LfDm-rt1b,LfDm rt3,LfDm rt5。与其它动物相关的Dm rt基因进行氨基酸序列聚类分析,结果表明,不同进化地位动物的Dm rt基因DM域编码序列存在高度的同源性,显示Dm rt基因在系统进化上高度保守,序列上的相似性可能暗示它们在功能上的保守性。     

赤子爱胜蚓5个Dmrt基因的序列分析

本文采用简并PCR技术,扩增了赤子爱胜蚓Dmrt基因的DM结构域,经序列分析,获得了Dmrt基因家族的5个成员EfDmrt2、EfDmrt3、EfDmrt4a、EfDmrt4b、EfDmrt4c.与其他动物相关的Dmrt基因进行聚类分析,结果表明,不同进化地位动物的Dmrt基因DM域编码序列存在高度的同源性,显示Dmrt基因在系统进化上高度保守,序列上的相似性可能暗示它们在功能上的保守性.     

胡子鲇Dmrt1基因全长cDNA克隆及其表达分析

以胡子鲇(Clarias fuscus)为研究对象,利用RT-PCR技术和SMART RACE技术克隆获得Dmrt1基因cDNA全长,并利用生物信息学分析其结构及功能;利用半定量RT-PCR技术检测胡子鲇性腺(精巢/卵巢)、肌肉、肠、肝脏、心脏、头肾、鳃丝、脑和眼等10种组织以及Ⅱ—Ⅴ期精巢中Dmrt1基因表达。结果表明:胡子鲇Dmrt1基因cDNA全长为1417 bp,其中5′非编码区(5′-UTR)为35 bp,3′非编码区(3′-UTR)为516 bp,开放阅读框(ORF)包含864 bp,编码287个氨基酸(aa),预测所编码DMRT1为主要位于细胞核内的不稳定性亲水蛋白。氨基酸序列比对显示,胡子鲇DMRT1与已公布的非洲胡子鲇、蟾胡子鲇、黄颡鱼等鲇形目鱼类的相似性为83.3%—96.1%。胡子鲇DMRT1中具有DMRT基因家族共有的、保守性很高的DM结构域,此结构域具有典型的"C2H2C4"锌指结构,与上述鲇形目鱼类的相似性达100%,与斑马鱼、青鳉、虹鳟等鱼类的相似性为91.9%—97.3%,而与鸡、鼠、猪人等的相似性达80%以上。组织表达显示,胡子鲇Dmrt1基因仅在精巢中表达,且Ⅱ期精巢(即精子发生期)中Dmrt1基因表达量显著高于Ⅲ、Ⅳ和Ⅴ期精巢(P<0.05),而卵巢及其他8种组织中均无表达,表明Dmrt1是胡子鲇精巢特异性表达基因,可能与胡子鲇的雄性性别决定、精子发生及精巢发育密切相关。     

大熊猫苦味受体T2R2基因的克隆与序列分析

Based on bitter taste receptor T2R2 gene sequence of domesticated dog(AB249685), one pair of primers were designed and used to amplify an approximately 1.1 kb DNA fragment from genomic DNA sample of giant panda by using PCR. The PCR products were ligated into the pMD-18T vector, and then transformed into competent cells of E.coli DH5α. The identified positive clone was sequenced. The result showed that the T2R2 gene of giant panda was 1 008 bp in length, and contained complete exon, and 915 bp, encoding 304...     

Cell type-autonomous and non-autonomous requirements for Dmrt1 in postnatal testis differentiation

Genes containing the DM domain, a conserved DNA binding motif first found in Doublesex of Drosophila and mab-3 of Caenorhabditis elegans, regulate sexual differentiation in multiple phyla. The DM domain gene Dmrt1 is essential for testicular differentiation in vertebrates. In the mouse, Dmrt1 is expressed in pre-meiotic germ cells and in Sertoli cells, which provide essential support for spermatogenesis. Dmrt1 null mutant mice have severely dysgenic testes in which Sertoli cells and germ cells both fail to differentiate properly after birth. Here we use conditional gene targeting to identify the functions of Dmrt1 in each cell type. We find that Dmrt1 is required in Sertoli cells for their postnatal differentiation, and for germ line maintenance and for meiotic progression. Dmrt1 is required in germ cells for their radial migration to the periphery of the seminiferous tubule where the spermatogenic niche will form, for mitotic reactivation and for survival beyond the first postnatal week. Thus Dmrt1 activity is required autonomously in the Sertoli and germ cell lineages, and Dmrt1 activity in Sertoli cells is also required non-autonomously to maintain the germ line. These results demonstrate that Dmrt1 plays multiple roles in controlling the remodeling and differentiation of the juvenile testis.