家兔BMP7基因的克隆及其生物信息学分析

在对已知部分编码序列(CDS)进行分析的基础上, 采用RT-PCR分步扩增以及RACE方法, 对家兔BMP7基因3′和5′末端未知序列进行了克隆与生物信息学分析。测序结果综合分析表明, 所获序列共计1 654 bp, 包括家兔BMP7近全长前肽、全长成熟肽CDS及3′非翻译序列(3′UTR), 将已有的序列向5′和3′端分别延伸了395 bp和628 bp。序列对比表明, 克隆的家兔BMP7 CDS部分与人、小鼠的对应序列的同源性分别为91.89%和89.32%, 预测的氨基酸序列同源性分别为96.51%和96.01%。家兔BMP7 3′UTR长446 bp, 与人、小鼠对应序列同源性分别为57.38%和45.57%; 具有2个转录终止信号位点。推测家兔BMP7成熟蛋白有BMPs特有的7个位置固定的半胱氨酸残基和TGF-β家族指纹。家兔BMP7 3′UTR区转录终止信号的可选择性可能与基因转录后调控有关。     

HeLa细胞中miRNA-214靶基因Mek3的确定

目的探索miRNA-214在HeLa细胞中的与其靶基因Mek3相互作用。方法通过miRNA靶基因预测网站寻找可能与miRNA-214相互作用的靶基因,合成miRNA-214和对照序列,将miRNA-214、对照序列、Mek3的3’非翻译区（3’UTR）以及突变的Mek3 3’UTR分别克隆到表达载体上,转染HeLa细胞,转染48h后提取蛋白,检测绿色荧光蛋白的表达水平;HeLa细胞转染miRNA-214后,Trizol抽提RNA,通过荧光定量PCR检测Mek3mRNA的表达水平;Western印迹检Mek3的蛋白表达水平。经过以上实验从mRNA和蛋白水平上验证了在HeLa细胞中miRNA-214对靶基因Mek3的作用效应。结果生物信息学方法显示miRNA-214和Mek3存在可能的结合位点。经过实验验证了miRNA-214可以下调Mek3的mRNA和蛋白水平。结论miRNA-214可以负调节靶基因Mek3的表达。     

CsPPR和CsCPN60-like在茶树白化叶片中的表达分析及互作蛋白验证

本课题组前期通过转录组筛选出2个与‘白鸡冠’茶树（Camellia sinensis）叶片白化相关的基因（CSS0013384和CSS0036305），为探明CSS0013384和CSS0036305在白化茶树中的表达模式与其互作蛋白，以‘白鸡冠’茶树叶片为材料，克隆CSS0013384和CSS0036305 cDNA全长序列，利用生物信息学、酵母单杂交和酵母双杂交，分析其蛋白理化性质、系统进化树、染色体定位、基因结构、蛋白结构、蛋白调控与互作网络和基因表达模式。生物信息学分析结果表明，CSS0013384和CSS0036305分别属于三角状五肽蛋白（pentatricopeptide repeat protein, PPR）和伴侣蛋白（chaperone, CPN60-like）家族，其蛋白质编码区（coding sequence, CDS）长度为1 893 bp和1 752 bp，编码氨基酸个数为631和575，蛋白质质量为71.87 kD和60.79 kD，等电点为8.93和6.21。亚细胞定位预测结果表明，CSS0013384定位于叶绿体，CSS0036305定位于线粒体。通过...     

版纳微型猪近交系 GHR 基因克隆及生物信息学分析简

目的 获得版纳微型猪近交系（BMI）生长激素受体基因（GHR）序列,通过生物信息学分析预测GHR功能并进行GHR mRNA多组织表达谱分析.方法 以版纳微型猪近交系的肝脏组织为材料提取RNA,RT-PCR方法扩增GHR基因编码区序列,将序列连接至pMD18-T载体进行克隆、测序和生物信息学分析;半定量PCR检测GHR mRNA在BMI不同组织中表达量的差异.结果克隆出了BMI GHR 编码区序列,提交GenBank获得登录号KC999114.该基因CDS长1917 bp,编码638个氨基酸.生物信息学分析表明,与长白猪的GHR序列相比BMI存在4处氨基酸替换,分别为p.E381D、p.A409S、p.L556V和p.A580G,均发生在胞内域.GHR基因多组织表达谱分析显示：GHR mRNA几乎在各组织中均有表达,在肌肉中表达量最高,在小肠、心、肝、神经纤维、脾、卵巢中表达量较高,在肺、胃、大脑、胰和肾中的表达量较低.结论 成功克隆了版纳微型猪近交系GHR全长编码区序列,进行了生物信息学功能分析和组织表达谱分析,为进一步阐明版纳微型猪近交系生长矮小机理奠定了基础.     

龙眼生长素应答因子基因克隆及其在体胚中的表达分析

以龙眼胚性愈伤组织为材料,采用RT-PCR结合RACE法克隆生长素应答因子基因(auxin response fac-tor,即DL-ARF1),运用生物信息学方法对序列进行分析,并通过实时荧光定量PCR法研究其在龙眼体细胞胚胎发生过程中的表达。结果表明:DL-ARF1基因的mRNA全长序列为2 695bp(GenBank登录号GQ923778),包含2 046bp开放阅读框,163bp 5′非编码区(5′UTR),486bp 3′非编码区(3′UTR);推定的氨基酸序列含681个氨基酸,与其它植物ARF基因相似性达40%～81%。DL-ARF1基因可能属于转录抑制因子,在龙眼体胚的各阶段均有表达,整个变化趋势呈双峰形,在胚性愈伤Ⅱ(Stage 2)中的表达量最高。     

版纳微型猪近交系GHR基因克隆及生物信息学分析

目的获得版纳微型猪近交系(BMI)生长激素受体基因(GHR)序列,通过生物信息学分析预测GHR功能并进行GHR mRNA多组织表达谱分析。方法以版纳微型猪近交系的肝脏组织为材料提取RNA,RTPCR方法扩增GHR基因编码区序列,将序列连接至pMD18-T载体进行克隆、测序和生物信息学分析;半定量PCR检测GHR mRNA在BMI不同组织中表达量的差异。结果克隆出了BMI GHR编码区序列,提交GenBank获得登录号KC999114。该基因CDS长1917 bp,编码638个氨基酸。生物信息学分析表明,与长白猪的GHR序列相比BMI存在4处氨基酸替换,分别为p.E381D、p.A409S、p.L556V和p.A580G,均发生在胞内域。GHR基因多组织表达谱分析显示:GHR mRNA几乎在各组织中均有表达,在肌肉中表达量最高,在小肠、心、肝、神经纤维、脾、卵巢中表达量较高,在肺、胃、大脑、胰和肾中的表达量较低。结论成功克隆了版纳微型猪近交系GHR全长编码区序列,进行了生物信息学功能分析和组织表达谱分析,为进一步阐明版纳微型猪近交系生长矮小机理奠定了基础。     

石榴PgGPX基因克隆及盐胁迫下的表达分析

该研究以‘红玉石籽’籽粒为材料,通过RACE技术克隆了石榴GPX基因,利用Real-time PCR检测石榴在不同器官中及石榴叶片在盐胁迫处理下的相对表达量。结果表明:(1)PgGPX基因cDNA全长872bp,其中开放阅读框504bp,编码168个氨基酸。生物信息学分析显示,该蛋白具有植物GPX的典型结构,与可可树、荔枝、甜橙、玉米等植物的GPX基因相比,具有较高的一致性,分别为90.30%、87.40%、86.80%、86.20%。(2)PgGPX在石榴的叶片、花瓣和籽粒中均有所表达,且具有组织特异性,在盐胁迫下,石榴叶片中的PgGPX表达量显著上升。推测PgGPX基因在胁迫反应中可能发挥重要作用。     

斜带石斑鱼MyD88基因的克隆与表达

本研究运用RACE-PCR技术获得斜带石斑鱼(Epinephelus coioides)髓样分化因子88 (myeloid differentiation factor 88,MyD88)基因,并对该基因进行生物信息学和表达模式分析.研究结果表明1 795 bp的cDNA全长序列,包括ORF 870 bp、5' UTR 243 bp和3' UTR 682 bp,3' UTR存在1个多聚腺苷酸加尾信号(AATAAA)和两个mRNA不稳定基序(ATTTA).SMART软件预测该蛋白N端和C端分别存在死亡结构域和TIR结构域(Toll/IL-1 receptor homology domain,TIR);与其它脊椎动物MyD88的序列同一性达57.1%～78.7%;用NJ法构建的系统进化树中,斜带石斑鱼MyD88和其它已报导的鱼类MyD88聚为一枝.qPCR检测结果显示MyD88基因mRNA主要表达于肝脏、脾脏、头肾和胸腺等组织.本研究为进一步探讨MyD88在斜带石斑鱼TLR信号传导中的作用奠定基础.     

乌金猪FTO基因的克隆和表达分析

目的:克隆乌金猪脂肪和肥胖相关基因(FTO)编码区序列(CDS),分析其序列组成特征及在乌金猪不同组织中的表达情况。方法:采用反转录PCR方法从乌金猪脂肪组织中克隆FTO基因CDS,利用生物信息学方法分析其序列组成特征;采用实时PCR方法分析乌金猪FTO基因mRNA在不同组织中的表达情况。结果:克隆的FTO基因全长1518 bp(已提交至GenBank数据库,登录号为JQ031263),编码由505个氨基酸残基构成的蛋白,推测的相对分子质量为58.16×103,等电点为5.18;乌金猪与牛、羊、人和大鼠的FTO蛋白的氨基酸序列同源性分别为91%、90%、89%和83%;进化树分析显示,推测的乌金猪FTO蛋白的氨基酸组成与牛、羊的亲缘性较近,其次是人、大鼠;推测的氨基酸组成中无跨膜区,无信号肽,为亲水蛋白;分析发现该蛋白有22个磷酸化修饰位点,包括10个丝氨酸蛋白激酶磷酸化位点、7个苏氨酸蛋白激酶磷酸化位点、5个酪氨酸蛋白激酶磷酸化位点,200、246、302位氨基酸残基有糖基化位点;二级结构预测发现该蛋白共有201个螺旋、33个伸展链和271个卷曲结构;实时PCR检测的组织表达谱表明,FTO基因mRNA在乌金猪肝脏组织中的表达量最高,在脂肪、肾、脾中也有大量表达,在心脏、肌肉中的表达量最少。结论:为深入探讨乌金猪FTO基因的生物学功能奠定了重要基础。     

牦牛GDF9和BMP15基因的克隆、表达分析及miRNA研究

以牦牛GDF9和BMP15基因为研究对象,采用PCR方法分别克隆出GDF9和BMP15的两个外显子片段,RT-PCR方法分析了GDF9和BMP15及靶定mi RNA在各组织中的表达情况。实验结果显示,克隆扩增获得外显子区进行生物信息学分析。牦牛GDF9基因外显子片段长分别411 bp和1 082 bp,编码453个氨基酸;BMP15基因外显子片段长分别为323 bp和802 bp,编码372个氨基酸。GDF9编码蛋白是亲水蛋白,含有一个信号肽和15个潜在磷酸化位点;BMP15编码蛋白是亲水蛋白,不含信号肽,有6个潜在磷酸化位点。通过实时荧光定量PCR方法分析牦牛GDF9和BMP15基因在不同组织中的表达量,结果表明GDF9在卵巢和子宫中表达相对较高,且卵巢表达显著高于其他组织,心、肾、胰和脾中无表达。BMP15仅在卵巢中表达。Target Scan预测靶定牦牛GDF9和BMP15基因的靶定mi RNA,分析GDF9靶基因bta-mi R-193a-3p和bta-mi R-193b在心、脾、肺、肾和子宫中的表达量,结果显示bta-mi R-193a-3p脾中表达量显著高于其他组织,但在心、肺和子宫中均不表达。bta-mi R-193b在心和肾中没检测到表达,在肺中的表达量显著低于脾和子宫中。     

萝卜-芥蓝异源四倍体植物SR30基因转录本的选择性剪接分析

为了解异源多倍体形成后,其剪接因子基因SR30在各组织器官间的表达量以及选择性剪接模式与亲本的差异,选取萝卜-芥蓝异源四倍体(Raphanobrassica)及其亲本萝卜(Raphanus sativus)、芥蓝(Brassica oleracea var.alboglabra)为材料,运用RACE-PCR方法克隆到全长的编码序列(CDS)和3非编码区(3 UTR),运用q RT-PCR和半定量RT-PCR检测其在各组织器官中的表达量和各转录本表达量间的差异。结果表明,四倍体中萝卜同源的Rs SR30基因有5种转录本,芥蓝同源的Bo SR30基因有4种转录本。同时,SR30在3物种中的表达具有组织器官的差异,且在四倍体中的总体表达量显著低于亲本。根据克隆到的转录本,预测Rs SR30编码3种蛋白,Bo SR30编码2种,不同蛋白异构体的区别体现在C末端的丝氨酸-精氨酸富集(RS)结构域。因此,萝卜-芥蓝异源多倍体形成后,SR30基因在表达量和转录本选择性剪接方面都发生了改变。     

赤眼鳟Toll样受体3基因cDNA全长克隆及表达分析

为探究赤眼鳟（Squaliobarbus curriculus）Toll样受体3（Toll-like receptor 3,ScTLR3）基因是否参与抗病毒免疫反应,实验运用RACE技术,克隆得到ScTLR3基因cDNA全长序列,并进行了生物信息学分析;通过Real-Time qPCR技术,检测了ScTLR3 mRNA在健康赤眼鳟10个组织中的分布以及感染草鱼呼肠孤病毒（GCRV）后肝脏、脾脏、体肾和头肾中的表达特征。结果表明:ScTLR3基因cDNA序列全长4043 bp,包括5-非编码区（UTR）216 bp,开放阅读框（ORF）2715 bp和3-UTR 1112 bp;ScTLR3共编码904个氨基酸残基,推导的蛋白分子量102.67 kD,理论等电点8.76;SMART结构域预测显示,ScTLR3由N端的信号肽（SP）、富亮氨酸结构域（LRRs）、跨膜结构域（TM）和C端的Toll/白介素-1受体结构域（TIR）组成。实时荧光定量结果显示,ScTLR3mRNA在检测的各组织中均有表达,肝脏中的相对表达量极显著高于其他组织（P0.01）;感染GCRV后,肝脏、脾脏、体肾和头肾组织中ScTLR3 mRNA均上调表达,肝脏、脾脏和体肾组织中的相对表达量在24h达到峰值,分别为对照组的5倍、7倍和6倍。研究表明,ScTLR3具有TLRs家族基因的典型结构特征,并能被GCRV诱导表达,推测其在赤眼鳟抗GCRV入侵免疫反应中发挥了重要作用。     

牦牛CSRP3基因的克隆及组织表达分析

CSRP3基因(Cysteine and glycine-rich protein 3,CSRP3)编码CRP3蛋白,是一个肌发生的正调节因子,可通过多种方式在肌肉发育和肌肉细胞结构维持中起重要作用。通过对牦牛CSRP3基因进行克隆及组织表达谱分析,为后续提高牦牛肉品质的研究提供基础数据。采用RT-PCR方法克隆牦牛CSRP3基因CDS区;再对其进行序列分析及蛋白结构和功能预测等生物信息学分析;最后利用实时荧光定量PCR技术检测该基因在牦牛不同组织中的表达量。牦牛CSRP3基因CDS区长585 bp,编码194个氨基酸;CSRP3基因的系统进化树结果显示,牦牛与黄牛的亲缘性最近,其次是绵羊。牦牛CSRP3基因编码的蛋白为偏碱性不稳定亲水蛋白,无跨膜结构和信号肽,为非分泌蛋白,含有磷酸化位点22个,N-糖基化位点2个,O-糖基化位点7个;存在两个LIM结构域,属于LIM结构域蛋白质超家族成员,主要分布于细胞核中;二级结构以无规卷曲为主,三级结构的最佳模型为1b8t.1.A;实时荧光定量PCR结果显示,牦牛CSRP3基因在臀大肌中有较高表达量。生物信息学分析结果显示,CRP3蛋白含有两个LIM结构域,主要分布在细胞核中,实时荧光定量PCR结果显示牦牛CSRP3基因在臀大肌中具有较高表达量,为牦牛CSRP3基因在牦牛肉品质方面的调控机制研究提供了基础数据。     

半滑舌鳎FTZ-F1cDNA克隆及表达分析

为研究性别相关基因FTZ-F1在半滑舌鳎鱼中的表达特征,采用同源克隆策略,从其精巢分离了3143bp长的半滑舌鳎FTZ-F1(hsFTZ-F1)的全长cDNA,该序列包含1458bp开放阅读框,66bp长的5'末端非编码区(UTR),1619bp长的3'末端UTR。mRNA的组织分布、氨基酸序列和系统发生分析表明:hsFTZ-F1属于SF-1/Ad4BP类群。RT-PCR分析表明:hsFTZ-F1mRNA的分布广泛,几乎在所有组织都有表达,但在性腺、肾脏、脑和头肾组织中表达最强,其他组织表达较弱,雌鱼脑和头肾中的表达量明显高于雄性。胚胎发育过程中表达量都高于孵化后仔鱼的表达量,表明hsFTZ-F1可能参与了半滑舌鳎的器官形成过程。     

丹参转录因子SmMYB52的基因克隆、表达分析和亚细胞定位

MYB转录因子家族是植物界最大的转录因子家族之一,在植物生长发育、响应生物、非生物胁迫方面发挥重要作用.本研究分别从gDNA和cDNA水平上克隆得到丹参R2R3-MYB转录因子亚家族第24亚组的基因SmMYB52的全长序列,该基因序列全长1 041 bp,包含2个内含子序列和879 bp完整的CDS(Gen-Bank登录号:KF059406),编码292个氨基酸.运用生物信息学软件对该基因及其编码蛋白进行结构和理化性质分析以及生物信息学分析发现,SmMYB52与拟南芥MYB转录因子AtMYB93亲缘关系最近.利用RT-qPCR测定SmMYB52基因在各器官中的表达,结果显示该基因在根、茎、叶和花中均有表达,根中表达量最高,茎中最低.构建融合表达载体分析SmMYB52蛋白的亚细胞定位,结果显示SmMYB52在细胞核和细胞膜中均有分布.本实验为进一步研究SmMYB52在丹参中的生物学作用提供了科学依据.     

丹参转录因子SmMYB52的基因克隆、表达分析和亚细胞定位

MYB转录因子家族是植物界最大的转录因子家族之一,在植物生长发育、响应生物、非生物胁迫方面发挥重要作用.本研究分别从gDNA和cDNA水平上克隆得到丹参R2R3-MYB转录因子亚家族第24亚组的基因SmMYB52的全长序列,该基因序列全长1 041 bp,包含2个内含子序列和879 bp完整的CDS(Gen-Bank登录号:KF059406),编码292个氨基酸.运用生物信息学软件对该基因及其编码蛋白进行结构和理化性质分析以及生物信息学分析发现,SmMYB52与拟南芥MYB转录因子AtMYB93亲缘关系最近.利用RT-qPCR测定SmMYB52基因在各器官中的表达,结果显示该基因在根、茎、叶和花中均有表达,根中表达量最高,茎中最低.构建融合表达载体分析SmMYB52蛋白的亚细胞定位,结果显示SmMYB52在细胞核和细胞膜中均有分布.本实验为进一步研究SmMYB52在丹参中的生物学作用提供了科学依据.     

三疣梭子蟹脂多糖-β-1,3-葡聚糖结合蛋白基因的克隆及表达模式分析

脂多糖-β-1,3-葡聚糖结合蛋白(LGBP)作为一种模式识别受体在甲壳动物的先天免疫中占有重要地位。利用SMART RACE技术,从三疣梭子蟹(Portunus trituberculatus)血细胞中克隆得到一条LGBP基因。该基因cDNA序列全长为1378bp,包括1095bp的开放阅读框(ORF),共编码365个氨基酸,在基因的5'端还含有138bp的非编码区(UTR),3'端含有144bp的UTR。预测的成熟肽相对分子质量为39825.24k,等电点为4.49。同时,用生物信息学方法对该基因的序列和二级结构进行了初步分析。RT-PCR结果显示:LGBP基因在被检测的组织,包括血细胞、肝胰腺、心脏、鳃和肌肉中都有表达。用金黄色葡萄球菌(Staphyloccocus aureus)和溶藻弧菌(Vibrio alginolyticus)刺激三疣梭子蟹后,发现在实验48h内,混合细菌刺激组血细胞中LGBP基因的表达量明显高于生理盐水对照组,推测该基因在抵抗细菌感染的免疫过程中发挥着积极的作用。     

砂藓抗旱相关基因RcSOD的克隆及表达分析

超氧化物歧化酶(superoxide dismutase, SOD)是植物抗氧化系统的关键酶,在植物应对各种环境胁迫的过程中发挥重要的作用。本研究在砂藓(Racomitrium canescens)干旱胁迫转录组数据中发现一个表达量上调的SOD基因,将其命名为RcSOD。通过RT-PCR技术对RcSOD的开放阅读框进行了克隆及相关的生物信息学预测分析。通过实时荧光定量PCR (qPCR)对砂藓复水和脱水过程中RcSOD基因的表达量变化进行了检测分析。结果显示,该基因c DNA全长1 230 bp,开放阅读框长555 bp。RcSOD编码蛋白质的氨基酸数为184,相对分子质量为18.9 kD,理论等电点为5.94,不稳定指数为18.35,总平均亲水性为-0.172,预测该蛋白为疏水性蛋白,属于非跨膜、非分泌型蛋白,含有Cu/Zn SOD结构域。系统进化分析表明,RcSOD与藓类Cu/Zn SOD蛋白属于同一分枝。实时荧光定量PCR结果显示,RcSOD基因在复水和干旱的条件下均有差异性表达,在脱水过程中显著上调,初步推测RcSOD可能参与砂藓干旱胁迫应答反应。本研究对进一步研究砂藓中Cu/Zn SOD基因的生物学功能具有推动作用。     

家蚕let-7 microRNA靶基因Bmlin-41的克隆表达与调控

异时性基因调控细胞增殖和个体发育阶段的转换。家蚕异时性基因在家蚕变态发育过程中也很可能具有重要的调控作用,但它们的表达模式、生物学功能以及与micro RNA之间的关系却鲜有报道。本研究首先利用果蝇同源基因lin-41搜索家蚕基因组数据库中相似序列,设计引物扩增Bmlin-41的编码序列,克隆了家蚕Bmlin-41基因CDS,其长度为2 166 bp,编码721个氨基酸,含有B-box和NHL结构域;随后,利用RT-PCR、q PCR技术并结合已有的家蚕全基因组芯片数据研究了Bmlin-41在家蚕中的时空表达模式,发现Bmlin-41在从家蚕胚胎到成虫的发育过程中呈逐渐递增的表达趋势,在五龄3 d不同组织中,于卵巢里表达量最高,精巢和中肠次之,而其余组织中低量表达或不表达;最后,利用3′RACE克隆了Bmlin-41基因的3′UTR,全长1 434 bp,用在线软件RNAhybrid预测发现Bmlin-41的3′UTR上存在bmo-let-7靶位点,构建了含Bmlin-41 3′UTR的双荧光素酶报告基因载体,在S2细胞上共转染Bmlin-41 3′UTR和bmo-let-7的模拟物(Mimics)和拮抗剂(Antagomir),bmo-let-7 mimics显著下调Bmlin-41,bmo-let-7 antagomir显著上调Bmlin-41,证实了Bmlin-41是bmo-let-7的靶基因。以上研究结果为深入研究let-7 mi RNA和Bmlin-41的功能,揭示Bmlin-41和bmo-let-7在家蚕变态发育过程中的调控关系提供了新的线索。     

马铃薯腐烂茎线虫谷胱甘肽过氧化物酶基因(Dd-Gpx)的克隆与原核表达

旨在研究植物寄生线虫谷胱甘肽过氧化物酶(glutathione peroxidase,GPX)的结构和功能,通过RACE技术克隆了马铃薯腐烂茎线虫(Ditylenchus destructor)Gpx基因,并成功克隆到p ET-41b载体上进行融合表达。结果表明,该基因c NDA全长950 bp,含有1个681 bp的开放阅读框,共编码226个氨基酸。生物信息学分析显示,该蛋白N端有明显信号肽,属于分泌蛋白。将其克隆到p ET-41b载体在BL21(DE3)中进行原核表达,结果显示,在60 k D处有一条明显的带。经质谱鉴定,此条带有7个肽段与马铃薯腐烂茎线虫GPX匹配。表明重组Dd-GPX蛋白表达成功。