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）     

球毛壳菌（Chaetomium globosum）过氧化物膜蛋白过敏原基因克隆、序列分析及原核表达

以球毛壳菌cDNA文库中获得过氧化物膜蛋白（pero）基因片段（GenBank Accn:BP099709）为基础,用RACE 技术获得该基因的全长cDNA序列。序列长747bp,由412bp的3′RACE产物和508bp的5′RACE产物拼接而成。开放阅读框501bp,编码166个氨基酸,蛋白分子量为17.5kD,理论等电点为5.75。利用cDNA两侧非编码区序列作引物克隆出该基因的DNA序列,序列分析表明该基因由2个内含子和3个外显子组成。ClustalX多序列比对表明：该基因与粗糙脉孢菌（Neurospora crassa）的过氧化物膜蛋白过敏原同源性最高（83%）。将pero基因编码区克隆到原核表达载体pET28a中,构建成表达质粒pET28a-pero并转化大肠杆菌BL21,IPTG诱导后SDS-PAGE检测表达情况,结果发现在21kD处有一特异性融合蛋白带,大小与预期相符,说明该基因已经在大肠杆菌中表达。克隆的cDNA序列、DNA序列及推测的氨基酸序列在GenBank登录(登录号分别为AY555771,AY584753,AAS66898)。     

乙烯利诱导胶乳基因HbEtIe的克隆与表达分析

在成功构建巴西橡胶树(Hevea brasiliensis)胶乳差异表达cDNA消减文库的基础上,利用RACE技术成功克隆了一个新的乙烯利诱导表达胶乳基因HbEtIe。分析表明,该基因含有1个158 bp的内含子和2个长度分别为92 bp和178 bp的外显子;cDNA全长551 bp,包含1个270 bp的完整阅读框,174 bp的3′-UTR和107 bp的5′-UTR,推导氨基酸序列中含有一个未知功能结构域DUF581。HbEtIe基因在乙烯利刺激条件下的胶乳中特异性表达并受到乙烯利的调控,其表达量随处理时间的延长而增强。HbEtIe基因与拟南芥衰老相关基因SAG102具有较高的同源性暗示,HbEtIe可能参与了乙烯利诱导巴西橡胶树乳管衰老的分子调控。     

一个新的茶树黄酮醇合酶基因的克隆和表达分析

Cs—COR113（GenBank登录号：FE942098）为一受冷诱导的茶树黄酮醇合酶基因的cDNA片段,采用RACE技术克隆了这一基因的全长cDNA,命名为CsFLS（GenBank登录号：FJ577509）。CsFLScDNA序列全长为1303bp,5＇-UTR和3’-UTR分别长91bp和175bp,包含一个编码336个氨基酸的完整开放阅读框。序列分析显示,CsFLS与烟草、矮牵牛、欧芹、拟南芥的黄酮醇合酶的同源性分别为74％、75％、75％和63％,含有2-酮戊二酸依赖性双加氧酶家族2个保守的基序,以及与黄酮醇合酶正确折叠有关的2个保守的甘氨酸残基。CsFLS的表达受低温诱导,但不受ABA诱导。     

野生华东葡萄脂类相关质体蛋白基因VpPAP1的克隆与表达

该研究以前期获得的葡萄cDNA全长文库为基础,采用RT-PCR技术克隆了中国野生华东葡萄‘白河-35-1’(Vitis pseudoreticulata‘Baihe-35-1’)相关质体蛋白基因,命名为VpPAP1(GenBank登录号JN624817)。序列分析表明,VpPAP1基因cDNA编码区全长为1 034bp,其中5′-UTR和3′-UTR区域分别为26bp和63bp,开放阅读框为945bp,编码314个氨基酸,分子量为34 169.37Da,等电点为7.76。葡萄叶片接种白粉菌[Uncinula necator(Schw.)Burr.]后,运用实时定量PCR技术分析VpPAP1基因的表达模式,结果表明VpPAP1基因受白粉菌诱导表达,在接种后24h达到峰值。该研究为进一步研究中国野生葡萄脂类相关质体蛋白基因的表达及其在葡萄白粉病互作中的功能分析提供了依据。     

利用巢式PCR技术和人类基因组草图搜索法快速获得人类睾丸生精细胞凋亡相关基因TSARG2

从已获得的在隐睾和正常睾丸对照中表达量有明显差异的EST片段 (BE6 44 5 42 )入手 ,设计了基因特异性引物和载体特异性引物进行巢式PCR扩增 ,结合人类基因组草图搜索法 ,从睾丸cDNA文库中快速分离出人类睾丸凋亡相关基因TSARG2的 5′末端而获得全长cDNA ,GenBank登录号为AY0 40 2 0 4(保密期为 1年 ) ,同时应用生物信息学的方法克隆了该基因在小鼠中的同源基因 ,GenBank登录号为AF395 0 83。TSARG2基因的cDNA全长为 12 33bp ,包含 6个外显子 ,基因组跨越 115kb ,编码由 30 5个氨基酸组成的、分子量为 34 75 1的蛋白质 ,与已知蛋白质无明显同源性。查询最新的人类基因组工作草图 ,该基因定位在染色体 4q33～ 34 .1。     

与绵羊KAP6-1相似的6个绒山羊全长cDNA的克隆与序列分析

用SMART^TM技术构建了绒山羊体侧部皮肤组织的cDNA文库,随机挑选克隆提取质粒,用M13正向测序引物对插入片段进行测序,得到636个cDNA序列。与GenBank数据库比对,有41个序列与绵羊角蛋白关联蛋白(Keratin Associated Protein,KAP6-1)cDNA高度同源。41个序列可归为6个不同的cDNA,GenBank登陆号分别为AY310749、AY310750、AY310751、AY310752、AY310753和AY310754。与绵羊KAP6-1基因组基因比较,推测这6个序列为全长cDNA,分别为编码82、84、71、71、83和83个氮基酸的碱性蛋白质,甘氮酸和酪氮酸的含量大于60％,它们之间核苷酸序列的一致性大于55．4％,读码框氮基酸序列的一致性大于79．8％。与其他物种KAP6s比较,绒山羊的6个eDNA和绵羊的KAP6-1 cDNA的序列一致性最高,为81．9％～98．8％,不同物种KAP6-1之间氮基酸序列一致性大于50％。     

金龟子绿僵菌中性海藻糖酶基因的克隆及其表达特性分析

根据中性海藻糖酶NTL基因的同源序列设计引物,PCR扩增出杀蝗专一菌株———金龟子绿僵菌CQMa102NTL基因片段,利用5′_RACE和3′_RACE扩增出NTLcDNA的5′和3′端序列,经拼接得到CQMa102NTL基因cDNA全长。根据其全长cDNA序列,设计引物PCR扩增出CQMa102NTL的完整基因。为了解该基因的上游调控信息,采用PanhandlePolymeraseChainReactionAmplification方法扩增其上游序列。序列分析表明,CQMa102NTL全长DNA3484bp,cDNA全长2385bp,编码737个氨基酸的蛋白,推测蛋白分子量为83.1kD;含有3个内含子,包含一个依赖于cAMP的磷酸化作用位点(RRGS)和一个钙附着位点(DTDGNMQITIED);上游序列含有一个压力反应元件(CCCCT);与金龟子绿僵菌广谱性菌株ME1NTL的核苷酸序列和氨基酸序列分别具有93%和99%同源性,由此确定该序列为金龟子绿僵菌中性海藻糖酶基因序列。Southern杂交表明,NTL基因在CQMa102基因组中为单拷贝。Northern杂交表明,NTL基因转录出约2.5kb的mRNA单带,在液体培养条件下,对数生长前期表达水平最高,对数生长后期降到最低,进入稳定生长期后表达水平又有所提高。金龟子绿僵菌CQMa102中性海藻糖酶基因DNA全长和cDNA全长登录GenBank,登录号分别为:AY557613,AY557612。     

棉花咖啡酰辅酶A-O-甲基转移酶基因的克隆及特征分析

根据棉花纤维特异表达cDNA文库得到的咖啡酰辅酶 A-O-甲基转移酶基因EST序列设计引物,采用RT-PCR技术从棉花中克隆了一个CCoAOMT基因,命名为GhCCoAOMT2.GhCCoAOMT2基因cDNA(GenBank登录号为FJ376606)具有一个747 bp的开放阅读框,5′非编码区为12 bp,3′非编码区为243 bp,编码248个氨基酸,预测分子量约为28.023 kD,等电点为5.39.GhCCoAOMT2基因组序列长度为1 442 bp,包含4个外显子和3个内含子.氨基酸同源分析发现,GhCCoAOMT2与来自毛白杨、烟草和苎麻的CCoAOMT同源性较高.半定量RT-PCR检测表明,GhCCoAOMT2基因在棉花各个组织中都有表达,其中茎部的表达量最高.原核表达分析表明,最佳诱导表达条件为0.2 mmol/L IPTG在37℃下诱导6 h.     

鳜鱼胰蛋白酶和淀粉酶与胃蛋白酶原基因的克隆与序列分析

采用RT-PCR及RACE法,克隆得到鳜鱼(Siniperca chuatsi)肝胰脏胰蛋白酶(trypsin, Try)、淀粉酶(amylase, Amy)基因 cDNA全序列.结果表明,鳜鱼Try基因cDNA全长为896 bp,其中开放阅读框 (open reading frame,ORF)为744 bp,编码247个氨基酸. 序列同源性分析发现,鳜鱼Try与 斑马鱼(Danio rerio)、非洲爪蟾(Xenopus laevis)、 小鼠Try和人TRY氨基酸序列同源性分别为81.4%、75.3%、74.5%和71.4%.鳜鱼Amy 基因cDNA全长为1 647 bp,其中ORF为1 539 bp,编码512个氨基酸.鳜鱼Amy与斑马鱼 、非洲爪蟾、小鼠Amy和人AMY氨基酸序列同源性分别为79.7%、75.4%、71.9%和70.9%. 同时对鳜鱼基因组进行PCR,获得鳜鱼Try、Amy与胃蛋白酶原(pepsinogen, Pep)全基因组DNA序列.序列分析表明,鳜鱼Try基因由4个内含子和5个外显子组成,全长1 362 bp;鳜鱼Amy基因由8个内含子和9个外显子组成,全长4 267 bp;鳜鱼Pep基因由8个内含子和9个外显子组成,全长 4 032 bp,与其它脊椎动物基因结构相似.应用Genome walker方法在鳜鱼克隆得到长度分别为1 189 bp、413 bp和527 bp的Try、Amy和Pep基因的5′侧翼区序列以及1段长为704 bp的Pep 基因3′侧翼区序列,并利用相关软件预测其中具有多个可调节其表达的调控元件.鳜鱼Try、Am y和Pep基因组全序列的克隆及其序列、结构分析和分子系统进化等的研究,为鱼类消化代谢相关基因的生理功能及表达调控机理进一步研究提供依据.     

睾丸生精细胞凋亡相关基因TSARG1与Mtsarg1的分子克隆及Mtsarg1基因的表达谱分析

从已获得的在隐睾和正常睾丸对照中表达量有明显差异的EST片段（GenBank登录号：BE644538）出发,利用生物信息学和实验技术,克隆了小鼠睾丸生精细胞凋亡相关新基因Mtsarg1及相应的人类新基因TSARG1,Gen-Bank登录号分别为AF399971和AY032925。小鼠Mtsargl与人类TSARGl基因在氨基酸水平有55％的一致性和61％相似性,与其他已知蛋白质无明显同源性。小鼠10种组织的RT-PCR分析结果表明,Mtsargl基因在睾丸中高表达,在附睾中呈微弱表达,在其他组织不表达,提示Mtsargl和TSARGl基因在生精细胞凋亡或精子发生中具有潜在的重要作用。     

Rapid isolation and sequence analysis of the beta-tubulin gene from <Emphasis Type="Italic">Porphyra yezoensis</Emphasis> (Rhodophyta)

Beta-tubulin, one of the cytoskeletal proteins, has been highly conserved throughout the evolution of eukaryotes. Degenerate PCR and inverse PCR (iPCR) were used to isolate the full-length beta-tubulin gene and its 5′ and 3′-flanking regions (2799bp) from the marine red alga Porphyra yezoensis. This gene, designated as TubB1, is devoid of introns. The canonical cis-acting elements such as TATA box, CAAT box and polyA signal AAUAAA are not found in flanking sequences, but another putative polyA signal CAYTG is found downstream of the stop codon. Comparison of the deduced 458 amino acid sequences shows higher similarity to the Protoflorideophycidae Cyanidioschyzon merolae (82%) than to the red alga Chondrus crispus (79%). Codon bias indicates strong expression of TubB1. Phylogenetic analysis suggests that the beta-tubulin of P. yezoensis and C. merola go together with fungi and not with green plants. These nucleotide sequence data have been deposited in the DDB/EMBL/Genbank databases under the accession number AY221630.     

多发性骨髓瘤细胞中一个新的Alu超基因家族成员的克隆与分析

根据Genebank收录的多发性骨髓瘤细胞株（ARH－77）表达上调EST AF497797设计引物,采用半定量RT－PCR证实了多发性骨髓瘤患者及正常人骨髓细胞中该expressed sequence tages(EST)存在表达差异。用EST AF497797作探针筛选人胚肾cDNA文库,获得cDNA克隆经测序并用生物信息学方法对该序列进行了初步分析。AF497797在多发性骨髓瘤患者骨髓中确有较高的表达,而在正常人骨髓细胞中低表达。获得的全长cDNA克隆序列长1248bp(Genebank登录号：AY094612）。生物信息学分析显示该片段全长cDNA编码44个氨基酸的蛋白产物且可能属于Alu家族成员。基因AY094612为一个在多发性骨髓瘤中表达上调的新基因,其改变可能与多发性骨髓瘤的发生与发展有关。     

Molecular cloning of a novel mouse testis-specific spermatogenic cell apoptosis inhibitor gene mTSARG7 as a candidate oncogene

A novel mouse gene, mTSARG7 (GenBank accession No. AY489184), with a full cDNA length of 2279 bp and containing 12 exons and.ll introns, was cloned from a mouse expressed sequence tag (GenBank accession No. BE644543) that was significantly up-regulated in cryptorchidism. The gene was located in mouse chromosome 8A1.3 and encoded a protein containing 403 amino acid residues that was a new member of the acyltransferase family because the sequence contained the highly conserved phosphate acyltransferase (PlsC) domain existing in all acyltransferase-like proteins. The mTSARG7 protein and AU041707 protein shared 83.9% identity in 402 amino acid residues. Expression of the mTSARG7 gene was restricted to the mouse testis. The results of the in situ hybridization analysis revealed that the mTSARG7 mRNA was expressed in mouse spermatogonia and spermatocytes. Subcellular localization studies showed that the EGFPtagged mTSARG7 protein was localized in the cytoplasm of GC-1 spg cells. The mTSARG7 mRNA expression was initiated in the mouse testis in the second week after birth, and the expression level increased steadily with spermatogenesis and sexual maturation of the mouse. The results of the heat stress experiment showed that the mTSARG7 mRNA expression gradually decreased as the heating duration increased. The pcDNA3.1 Hygro(-)/mTSARG7 plasmid was constructed and introduced into GC- 1 spg cells by liposome transfection. The mTSARG7 can accelerate GC-1 spg cells, causing them to traverse the S-phase and enter the G2-phase, compared with the control group where this did not occur as there was no transfection of mTSARG7. In conclusion, our results suggest that this gene may play an important role in spermatogenesis and the development of cryptorchid testes, and is a testis-specific apoptosis candidate oncogene.     

一个人类精子发生相关新基因TSARG7的克隆和初步功能研究

精子发生是一个多基因参与的复杂的生理过程,虽然人们克隆了一些与精子发生相关的基因,但迄今为止,人们对精子发生的分子机制了解有限,因而克隆相关的新基因,并研究其在理论上和实践上的功能仍然十分重要。该文从人类睾丸cDNA文库出发,以小鼠精子发生相关基因mTSARG7基因为电子探针,得到1个与人类的精子发生相关的新基因TSARG7（GenBank登录号为AY513610）,该基因的cDNA全长为2463bp,含有12个外显子和11个内含子,定位在人类8号染色体8p11.21上。TSARG7编码的蛋白质含有456个氨基酸,分子量为56．295kDa,等电点为9．13,为胞浆中非分泌性蛋白,具有磷酸酰基转移酶（Hsc）的结构域,属于酰基转移酶家族的新成员,该家族成员具有脂质合成的功能。TSARG7和mTSARG7,TSARG7和Au041707分别具有97％的同源性。该基因在睾丸中特异表达,亚细胞定位在胞浆中表达。TSARG7 mRNA在13岁的睾丸中开始表达,并且随着精子的发生和性成熟而稳定增加,热应急实验显示该基因的表达与温度相关。综上所述,该文克隆了人的1个新基因,该基因与精子的发生和性成熟相关。     

一个新的人类乙酰转移酶基因hNATL的克隆与表达谱研究

从小鼠cDNA序列入手,依据同源分析的电子克隆方法得到一个包含N末端乙酰转移酶结构域的人类新基因hNATL(Human NAT Like)。hNATL的cDNA长1803bp,编码区621bp,Genbank 登陆号AY632082。hNATL编码的蛋白长206个氨基酸残基,包含有N乙酰转移酶结构域。hNATL 基因定位于人染色体17q25．2区,包括6个外显子和5个内含子。基因表达汇编分析结果显示, hNATL在人脑和生殖腺中高表达。Northern杂交显示,在成年小鼠中hNATL在心脏,脾脏和卵巢中出现表达。整体原位杂交的结果显示,hNATL特异表达于E7．5和E8．5的小鼠胚胎脑部和HH10期鸡胚胎的头部。上述结果提示,hNATL对胚胎期脑的发育和成体中重要器官行使正常功能发挥十分重要的作用。     

Molecular cloning of a novel rat gene Tsarg1, a member of the DnaJ/HSP40 protein family.

Beginning with a mouse gene mTSARG3, which was related to apoptosis of spermatogenic cells, bioinformatics was applied and a predicted novel rat gene full-length cDNA sequence was attained. Gene-specific primers were designed for PCR in rat testis cDNA library. A new gene Tsarg1 (GenBank Accession No. AY380804) was cloned, which is related to apoptosis in rat spermatogenic cells. The gene whose full cDNA length is 1176 bp containing 8 exons and 7 introns is located in rat chromosome 1q32-1q33, which encoded a protein containing 316 amino acid residues and being a new member of HSP40 protein family since the sequence contains the highly conserved J domain, which is present in all DnaJ-like proteins and is supported to have a critical role in DnaJ-DnaK protein-protein interactions. The results of RT-PCR and Northern blot analysis showed that Tsarg1 was specifically expressed in rat testis, which probably inhibits rat testis spermatogenic cell apoptosis.     

一种人肝辅酶Ⅱ依赖性视黄醇脱氢酶剪接体cDNA的克隆及特征分析

在用RT-PCR法局部扩增人与小鼠肝脏635bp的NRDR DNA时,在人肝中发现了另一短序列PCR产物,克隆后测序显示其整个序列与NRDR cDNA编码区的前后序列完全一致。采用3’-Race和5’-Race方法,从人肝组织细胞中扩增得到两个全长cDNA,除1261bp的NRDR cDNA外,另一个为全长1003bp、编码区长为525bp的NRDRiso(GenBank登录号：AY071856)。数据库分析表明,NRDRiso编码区是由人NRDR8个外显子中的第1、2、3、7、8外显子选择性剪接而成。缺失的NRDR第4、5、6外显子共258bp,编码86个氨基酸。因此,与人NRDR的260个氨基酸残基相比,NRDRiso由174个氨基酸残基组成,分子量为18．6kDa,并且NRDRiso的组织表达与NRDR明显不同。     

运用数字差异展示方法克隆一个人类新的锌指蛋白基因ZNF474

运用数字差异展示方法,克隆一个与生精相关的睾丸高表达基因。借助公共ESTs数据库,利用DDD软件比较分析各种睾丸文库与其他组织或细胞系文库有差异表达的ESTs,成功克隆到一个在人类睾丸中高表达的新基因。结合实验获得新基因cDNA全长,该基因被国际人类基因命名委员会命名为ZNF474(GeneBank登陆号AY461732)。ZNF474的cDNA全长为1 972 bp,定位在5 q23.2。通过RT-PCR及测序验证,其开放阅读框的位置在377 bp~1 471 bp处,编码364个氨基酸,在氨基酸水平与小鼠同源基因有66%的一致性,而与其他已知蛋白质无明显同源性。Northern杂交分析显示ZNF474在成体睾丸组织特异高表达,卵巢组织弱表达,在多种其他组织中不表达,为单一转录本。原位杂交显示ZNF474基因在正常成人睾丸组织各级生精细胞、隐睾组织以及精原细胞癌组织中均有较高表达。综上考虑,推测ZNF474作为生殖细胞中特异的转录因子,对人类的精子发生和卵母细胞的发育可能起重要作用。