日本蛇根草无色花青素双加氧酶基因的克隆及其序列分析

无色花青素双加氧酶(LDOX)是花青素合成途径末端的一个关键酶,在该酶的催化作用下,能将无色花色素转变为有色花色素。本研究采用RT-PCR方法成功克隆出日本蛇根草LDOX基因的cDNA序列后,并对其进行了生物信息学分析。分析结果显示,日本蛇根草LDOX基因的cDNA全长为1 041 bp,编码346个氨基酸,理论等电点为5.50,预测其蛋白分子量为38.63 k D,LDOX蛋白为不稳定蛋白,不存在信号肽,很可能定位在细胞质中。二级结构分析显示,其无规则卷曲的含量最高,与三级结构预测结果相符合。日本蛇根草LDOX基因的克隆与生物信息学分析对于进一步研究该类酶的结构和功能以及植物花青素的生物合成具有重要意义。     

日本蛇根草黄酮醇合成酶基因的克隆及其序列分析

黄酮醇合成酶(FLS)是黄酮醇生物合成途径中的重要调控酶,在黄酮醇生物合成过程中发挥着非常重要的作用。为了更好的认识日本蛇根草黄酮醇合成酶基因的结构特征,本研究以日本蛇根草为研究材料,以其转录组测序结果为基础、通过RT-PCR等方法成功克隆得到日本蛇根草FLS基因的完整c DNA序列,并采用生物信息学方法对日本蛇根草的FLS基因序列进行功能结构域、生理和化学参数、亲/疏水性、信号肽、二级结构等预测分析。分析结果表明,该基因序列全长1 008 bp,编码335个氨基酸,预测其蛋白分子量为38.342 k D,等电点为5.87,为亲水性蛋白质,不含有信号肽。     

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。     

日本蛇根草DFR3基因的克隆分析及其编码蛋白的分离纯化

二氢黄酮醇4-还原酶(DFR)作为花色苷代谢途径下游的关键酶,对植物花色苷的合成具有重要调控作用。该研究以日本蛇根草(Ophiorrhiza japonica)为材料,采用RT-PCR方法克隆获得一个DFR基因(OjDFR3),利用生物信息学方法对OjDFR3蛋白的性质进行了分析,通过实验完成该基因原核表达载体的构建及其重组蛋白的制备与纯化,为深入揭示日本蛇根草DFR基因的功能以及花色苷的合成与调控研究奠定基础。结果表明:(1)成功克隆获得一个DFR基因(OjDFR3);序列分析显示,OjDFR3基因cDNA全长为1 071 bp,可编码356个氨基酸,蛋白分子量为39.52 kD。(2)生物信息学分析表明,OjDFR3基因编码形成的蛋白由20种氨基酸组成,其中亮氨酸含量最多,不存在信号肽,是一种亲水性蛋白,定位在细胞质的可能性最大,三级结构由α螺旋、延伸链、无规则卷曲组成。(3)原核表达分析显示,重组质粒pET32a-OjDFR3可在大肠杆菌BL21(DE3)中表达,其最佳诱导表达条件为37℃、4 h、IPTG浓度为0.8 mmol/L,同时在100和200 mmol/L咪唑洗脱下的蛋白纯度最好。(4)按照上述最佳条件,制备并获得了大量浓度和纯度较好的蛋白。     

甘蔗细胞色素P450还原酶基因的电子克隆与分析

旨在为甘蔗细胞色素P450还原酶基因的实验克隆、功能鉴定及其应用提供参考。本研究以甘蔗类似细胞色素P450还原酶基因的EST序列CF576130.1为探针,在甘蔗EST数据库中进行检索,并基于电子克隆技术获得了甘蔗细胞色素P450还原酶基因（Cytochrome P450 reductase）的一条cDNA全长序列,命名为ScCYP450。采用生物信息学方法,对该基因编码蛋白从氨基酸组成、理化性质、亚细胞定位、跨膜结构域、疏水性/亲水性、高级结构及功能域等方面进行预测和分析。结果表明该基因全长1 821 bp,包含一个744 bp的开放阅读框,编码247个氨基酸,该基因编码蛋白定位于细胞内质网（膜）,为可溶性碱性蛋白,不存在信号肽,二级结构原件多为无规卷曲,含有多个保守功能域,主要功能为辅酶因子生物合成和翻译功能。     

梅花鹿PRDX4编码区全长cDNA的克隆及序列分析

过氧化还原酶4(PRDX4)是重要的抗氧化蛋白,在鹿茸角柄骨膜致敏区特异性高表达。为探究其在鹿茸再生中的作用,本研究克隆了梅花鹿PRDX4的cDNA编码区。序列分析表明梅花鹿PRDX4的cDNA编码区长819 bp,编码272个氨基酸,预测该酶分子量3.062 kD,等电点6.1。利用生物信息学软件预测其是一种跨膜蛋白,有一段信号肽序列和两个保守功能域,并对梅花鹿PRDX4蛋白的三级结构进行了预测。     

家蝇转铁蛋白基因的克隆和生物信息学分析

为了研究家蝇转铁蛋白基因功能,获得全长cDNA序列并对其蛋白序列进行生物信息学分析,利用在线分析程序和相关工具软件分析转铁蛋白基因的开放读码框,分析编码蛋白的理化性质、结构域、并预测其空间结构和功能。结果表明家蝇转铁蛋白基因编码蛋白由622个氨基酸组成,分子量为70.58kDa,理论等电点为5.33,为稳定蛋白,有跨膜区,含有信号肽,该蛋白属于TR-FER保守结构域家族,亚细胞定位于细胞核,二级结构以无规则卷曲为主,功能预测该蛋白具有酶活性。     

绵羊肌球蛋白轻链2基因的分子克隆与表达分析

肌球蛋白轻链2蛋白是哺乳动物肌球蛋白的重要成员之一。获得其基因序列,并对其特征和表达进行分析,可为进一步研究功能奠定基础。本研究以小尾寒羊背最长肌为试验材料,采用RACE等方法对绵羊肌球蛋白轻链2基因的cDNA序列进行克隆和测序、利用相关生物学软件对所得cDNA序列进行生物信息学预测、并利用qRT-PCR和Western印迹法对其在绵羊各种组织中的表达进行分析。结果获得该基因cDNA序列全长为776 bp,提交至GenBank中获得相应的登录号为KJ710702;该序列中的498 bp的开放读码框编码含有166个氨基酸残基的蛋白质。预测发现该蛋白质无信号肽和二硫键,但存在N-糖基化和磷酸化位点;二级结构中以α-螺旋为主;蛋白质序列比较发现绵羊MYL2与小鼠、人、大鼠、猪、牛等哺乳动物的同源性均在95%以上。mRNA和蛋白质表达谱均显示该基因在绵羊心肌中表达量最高,其次为背最长肌。     

山羊磷脂氢谷胱甘肽过氧化物酶生物信息学分析

旨在克隆山羊磷脂氢谷胱甘肽过氧化物酶(PHGPx)基因cDNA全序列并进行序列分析.提取山羊睾丸中总RNA,利用RT-PCR和RACE技术,扩增山羊PHGPx基因cDNA序列并对其生物信息学进行分析.结果表明,山羊PHGPx基因cDNA序列全长844 bp,共编码199个氨基酸;山羊与牛、猪、人和小鼠的氨基酸序列同源性均大于90％;山羊PHGPx蛋白二级结构功能区域属谷胱甘肽过氧化物酶家族,预测23-24和28-29氨基酸位点有潜在的信号肽位点;UPGMA算法构建该物种间分子系统进化树,山羊与牛先聚为一类,再分别与猪、鼠、人、鸡聚类,最后与蜜蜂聚类,与物种动物学分类基本吻合.首次克隆了山羊PHGPx基因,具有GSH-Px家族典型特征,研究结果将为PHGPx基因表达分子调控研究提供一定的理论依据.     

大豆异戊烯焦磷酸异构酶基因的电子克隆及生物信息学分析

利用电子克隆方法获得大豆异戊烯焦磷酸异构酶基因(IPI)的cDNA序列,并采用生物信息学方法对该基因及其编码蛋白的一般理化性质、疏水性、信号肽、二级结构和亚细胞定位等方面进行了预测和分析。结果表明,大豆异戊烯焦磷酸异构酶基因的cDNA序列全长1384bp,包含一个906bp的ORF,编码301个氨基酸。大豆IPI酶为一亲水性的非分泌蛋白,α-螺旋和无规则卷曲是其主要的二级结构,该酶定位于叶绿体。     

蚕豆豆类胰岛素基因的cDNA克隆及序列分析

为探明豆科植物中豆类胰岛素基因的结构特征与进化关系,在已获得大豆豆类胰岛素基因的基础上,以蚕豆种子胚根mRNA为材料,采用RT-PCR技术,克隆了蚕豆豆类胰岛素基因的cDNA序列,编码的前体多肽包括信号肽、成熟型豆类胰岛素及另一多肽的45个氨基酸残基。DNA序列分析表明,克隆片段与大豆和豌豆的同源性分别为62.5%和58.7%。在氨基酸水平上分别具有44.2%和43.6%的同源性,其中存在着高度保守的半胱氨酸位点,它们在维持豆类胰岛素的空间结构与生理功能方面,可能具有重要的作用。 Abstract:In order to elucidate the relationship between the structural features of leginsulin gene in legume plants and their phylogenetic significance,we have cloned the cDNA sequence of leginsulin gene from radicles of broad bean (Vicia faba) via RT-PCR techniques according to the leginsulin gene sequence we previously obtained from soybean (Glycine max).The cloned cDNA encoded for a precursor protein consisting of the signal peptide,mature leginsulin and an additional 45 amino acids of another polypeptide.A sequence search for homology comparison revealed the cloned leginsulin cDNA fragment shares 62.5% and 58.7% similarity to soybean and pea,respectively.The results also shown that leginsulin cDNA from broad bean presents 44.2% and 43.6% amino acid sequence homology with soybean and pea (Pisum sativum),respectively,and that there exists highly conserved cysteine sites among the leginsulin cDNAs,which may play a crucial role in maintaining the three-dimensional structure and the physiological functions of leginsulin.     

Cloning and Expression Analysis of GpUCH Gene in Grimmia pilifera

A drought resistance gene was cloned from drought cDNA library of Grimmia pilifera, the gene relatived to ubiquitin carboxy terminal hydrolytic enzymes (UCH), named GpUCH. The cDNA fragment of GpUCH was cloned from Grimmia pilifera through rapid amplification of cDNA ends (RACE). To further study the function of GpUCH gene, it was necessary to describe the sequence characteristics, evolutionary relationship and gene expression. The full length cDNA was 951bp with an pen reading frame of 711bp which encoded 237 amino acid with a molecular weight of 257kD, and the isoelectric point is 467. The result of bioinformatics showed that this protein was unstable transmembrane protein and had no signal peptide. The phylogenetic tree showed that GpUCH and Physcomitrella patens UCH protein had a close relationship. QRT PCR analysis showed that the expression of GpUCH gene was induced in both rehydration and dehydration.Under different conditions the expression of GpUCH were obviously varius. The results suggested that GpUCH gene might play an important role in drought stress.     

特异种质烟草HZNH的Fe-SOD基因的克隆与表达

超氧化物歧化酶(superoxidedismutase,SOD)是一种广泛存在于动物、植物、微生物体内的金属酶,按其结合的金属性离子可分为Fe SOD、Mn SOD和CuZn SOD三种,它们通过催化超氧阴离子自由基O·-2发生歧化反应,达到清除O·-2的效果,具有防御氧毒性、增强机体抗辐射损伤能力、防衰老,治疗某些肿瘤、炎症、自身免疫疾病等功效,在农业、医药、食品、化工等产业中的应用前景广阔,因此广受国内外科研工作者的关注和重视[1].而试图通过转SOD基因技术来培育高抗逆农作物新品种和基因克隆与表达技术来实现SOD的大规模发酵生产,已成为国内外SOD…     

Cloning and sequencing of the xynA gene encoding xylanase A of Aspergillus kawachii.

We have cloned the xynA gene coding for xylanase A, a major component of the xylanase family, from Aspergillus kawachii. The cDNA was isolated from an A. kawachii cDNA library by immunoscreening using antibody raised against the purified xylanase A protein. Nucleotide sequence analysis of the cDNA showed a 981-bp open reading frame that encoded a protein of 327 amino acid residues. The signal peptide was composed of 25 amino acid residues and the N-terminus of the mature protein was pyroglutamic acid. The transformed yeast with a cloned cDNA produced xylanase. The genomic DNA was arranged as ten exons and nine introns.     

金银花黄酮醇合成酶基因全长克隆及其序列分析

根据已知的其它物种黄酮醇合成酶cDNA保守序列设计引物,用RT-PCR技术从金银花叶片中扩增获得黄酮醇合成酶基因部分eDNA序列,再用RACE技术获得其两端序列.序列拼接得到完整的1 248bp的黄酮醇合成酶基因,根据获得的序列,设计引物扩增获得1 001 bp的开放阅读框,编码333个氨基酸.序列分析显示,金银花黄酮醇合成酶与烟草、马铃薯和桔梗的同源性分别为86％、83％和80％,与其它物种的同源性也在80％左右,表明不同物种中黄酮醇合成酶基因具有高度同源性.     

Cloning and characterization of a novel calcium channel toxin-like gene BmCa1 from Chinese scorpion Mesobuthus martensii Karsch

Many studies have been carried on peptides and genes encoding scorpion toxins from the venom of Mesobuthus martensii Karsch (synonym: Buthus martensii Karsch, BmK), such as Na+, K+ and Cl- channel modulators. In this study, a novel calcium channel toxin-like gene BmCa1 was isolated and characterized from the venom of Mesobuthus martensii Karsch. First, a partial cDNA sequence of the Ca2+ channel toxin-like gene was identified by random sequencing method from a venomous gland cDNA library of Mesobuthus martensii Karsch. The full-length sequence of BmCa1 was then obtained by 5'RACE technique. The peptide deduced from BmCa1 precursor nucleotide sequence contains a 27-residue signal peptide and a 37-residue mature peptide. Although BmCa1 and other scorpion toxins are different at the gene and protein primary structure levels, BmCa1 has the same precursor nucleotide organization and cysteine arrangement as that of the first subfamily members of calcium channel scorpion toxins. Genomic DNA sequence of BmCa1 was also cloned by PCR. Sequence analysis showed that BmCa1 gene consists of three exons separated by two introns of 72 bp and 1076 bp in length, respectively. BmCa1 is the first calcium channel toxin-like gene cloned from the venom of Mesobuthus martensii Karsch and potentially represents a novel class of calcium channel toxins in scorpion venoms.     

青岛文昌鱼过氧化氢酶基因的克隆及生物信息学分析

过氧化氢酶(catalase,CAT)是一类广泛存在于动物、植物和微生物体内的末端氧化酶,是生物体内抗氧化酶体系的重要成员,因此本研究旨在克隆文昌鱼CAT基因并对其进行生物信息学分析。本研究以青岛文昌鱼(Branchiostoma belcheri tsingtauense)为材料,用RACE技术首次克隆了其CAT全长cDNA的基因序列,命名为AmphiCAT(GenBank登录号:KU058636);该序列总长为2640 bp,开放阅读框(open reading frame,ORF)为1533 bp,编码510个氨基酸,含有一个长为19个氨基酸序列的潜在活性位点和一个长为9个氨基酸序列的血红素配体信号,总分子量在线预测约为57.85 kD;经生物软件分析确定该蛋白质无信号肽序列,预测该蛋白质为非分泌性蛋白,属于单功能CAT的clade3分支;该基因的分子进化树表明青岛文昌鱼CAT同软体动物的亲缘关系较近。     

Primary structure of a hormonally regulated beta-glucanase of Nicotiana plumbaginifolia

A cDNA clone for a hormonally regulated beta-glucanase from Nicotiana plumbaginifolia has been isolated by using an oligodeoxynucleotide probe, synthesized to match the previously determined N-terminal amino acid sequence. The cDNA has the complete sequence of the mature protein and contains at least part of a hydrophobic signal peptide. At the amino acid level, the beta-glucanase of N. plumbaginifolia is 73% homologous to a beta(1,3)-glucanase from tobacco and 52% homologous to a beta(1,3;1,4)-glucanase from barley. Southern-blot analysis clearly demonstrated that N. plumbaginifolia contains at least two related genes encoding beta-glucanase. The extent of the complete signal peptide of the cloned beta-glucanase was determined by sequencing part of the corresponding gene. Northern analysis showed that the expression of the beta-glucanase gene is influenced by auxins and cytokinins.     

毛尖紫萼藓GpUCH基因克隆及表达分析

从毛尖紫萼藓干旱cDNA文库中筛选了一条与抗旱相关的泛素羧基末端水解酶基因的EST序列,采用RACE技术从毛尖紫萼藓中克隆出了该基因的cDNA全长序列,命名为白UCH。对该基因的序列特征、进化关系和表达谱进行了分析,为全面研究其功能奠定了基础。该基因cDNA全长951bp,开放阅读框711bp,共编码236个氨基酸。生物信息学分析显示,印UCH基因相对分子质量为25．7kD,等电点为4．67,为不稳定蛋白,属于跨膜蛋白但不存在信号肽。系统进化树分析表明,GpUCH与小立碗藓UCH蛋白一致性较高。实时荧光定量PCR结果显示,GpUCH基因在复水和干旱的条件下均能表达,但是在不同的条件下表达情况差异显著。表明该基因可能在毛尖紫萼藓干旱过程中发挥一定的作用。