鲤鱼线粒体tRNA~(Cys)基因和轻链复制起始区的结构分析

我们测定了鲤鱼线粒体半胱氮酸tRNA 基因和轻链(L 链)复制起始区的核苷酸序列,绘制了半胱氨酸tRNA 三叶草形的二级结构以及L 链复制区的茎环结构。通过五种脊椎动物tRNA~(cya)基因的核苷酸序列分析发现,鲤鱼线粒体tRNA~(cya)基因有许多不同于细胞质tRNA~(cya)基因的不寻常的结构特点。鲤鱼线粒体L 链复制起始区含有36个碱基,复制起始区茎环结构中的茎含有11对碱基,而环则是由14个碱基组成。同其它10种脊椎动物L-链复制起始区的核苷酸序列比较发现,鲤鱼茎环结构中的茎序列是非常保守的,而环的序列及环的长度则变化较大。茎环结构可能在轻链复制中起着重要的作用。     

草鱼(Ctenopharyngodon idellus)线粒体DNA控制区及其两侧tRNA基因的克隆与结构分析

动物线粒体ＤＮＡ控制区是线粒体基因组复制与基因表达的最主要的调控区．采用杂交和测序的方法对草鱼线粒体ＤＮＡ控制区进行定位、克隆并测定了控制区及其旁侧的ｔＲＮＡＰｈｅ、ｒＲＮＡＰｒｏ和ｒＲＮＡＴｈｒ三个基因的序列,与多种脊椎动物的相应序列进行了比较,并进行了结构分析．草鱼线粒体控制区全长９２７ｂｐ,含有与酵母和爪蟾线粒体启动子相似的序列,其ＣＳＢⅠ、ＣＳＢⅡ和ＣＳＢⅢ序列与其他几种动物的ＣＳＢ比较相当保守,ＴＡＳ与其回文基序可形成稳定的茎环结构,成为Ｈ－链复制的终止信号．草鱼线粒体ｔＲＮＡＰｈｅ、ｔＲＮＡＰｒｏ和ｔＲＮＡＴｈｒ可折叠成三叶草形二级结构,其基因具有许多不同于细胞质ｔＲＮＡ基因的结构特点,可能反映了线粒体ｔＲＮＡ与线粒体核糖体具有不寻常的作用方式     

鲤鱼线粒体tRNAphe基因结构的特异性

鲤鱼线粒体ｔＲＮＡｐｈｅ基因的核酸序列已被测定。在鲸、人、抓蟾、牛、小鼠、鸡和锂鱼中对此基因序列比较发现在Ｄ茎存在一个奇怪的保守结构,然而Ｄ茎在其余种类的已经测定的脊椎动物线粒体ｔＲＮＡ基因和细胞质ｔＲＮＡ基因中是极不保守的。这一保结构饮食有１３ｂｐ碱基,我们将此保守区前７个碱基与真核生物ＲＮＡＰｏｌⅢ识别的Ａ区要比较, 此不同物种的两种序列存在部分的同源性。考虑到ｔＲＮＡｐｈｅ基因在编码区之间这     

鲤鱼线粒体tRNA~（phe）基因结构的特异性

在脊椎动物线粒体基因组的研究中,迄今为止已测定了人、牛、大鼠、爪蟾、鲸鱼、海豹、鸡等动物线粒体基因组的全序列。结果表明,脊椎动物线粒体基因组结构排列非常紧密。２２个ｔＲＮＡ基因分布于结构基因和ｒＲＮＡ基因之间,并随其临近的基因一起转录,随后被精确地剪切下来,继续加工成熟。线粒体ｔＲＮＡ与细胞质ｔＲＮＡ相比有许多不同之处,如：Ｄ环碱基数目明显减少;ＴΨＣ环中缺少Ｔ５４－Ｃ－Ｐｕ－Ａ序列;且各个臂上有高比例的碱基错配;同时在线粒体ｔＲＮＡ中Ａ＋Ｕ含量很高。目前有报道指出线粒体中某些ｔＲＮＡ三叶草结构的变化与物种的进化相关联,但这一说法是否具有普遍性尚须探讨。我们最近完成了鲤鱼线粒体ｔＲＮＡｐｈｅ基因的结构分析（图一）,并将其与上述已报导的几种脊椎动物线粒体ｔＲＮＡｐｈｅ基因进行了比较（表一）,发现这些ｔＲＮＡｐｈｅ基因的Ｄ臂上都存在一个１３ｂｐ的强保守区,而其它２１种线粒体ｔＲＮＡ基因上的这一区域却是最不保守的。我们将此保守区前７个碱基与真核生物ＲＮＡＰｏｌⅢ识别的Ａ区相比较,发现ＲＮＡＰｏｌⅢ识别的Ａ区的３个强保守碱基在碱基类型与碱基排列位置上完全与此保守区相同（图二）。考虑到ｔＲＮＡｐｈｅ基因在线粒体基因组     

鲤鱼线粒体tRNA~(phe)基因结构的特异性

鲤鱼线粒体tRNA~(phe)基因的核酸序列已被测定。在鲸、人、爪蟾、牛、小鼠、鸡和鲤鱼中对此基因序列比较发现在D茎存在一个奇怪的保守结构,然而D茎在其余种类的已经测定的脊椎动物线粒体tRNA基因和细胞质tRNA基因中是极不保守的。这一保守结构包含有13bp碱基,我们将此保守区前7个碱基与真核生物RNA PolⅢ识别的A区相比较,发现在此不同物种的两种序列存在部分的同源性。考虑到tRNA~(phe)基因在线粒体基因组上位于置换环区和线粒体rRNA基因编码区之间这一特殊区域内,我们推测这一奇怪的保守结构可能存在其它更为有意义的功能。     

鲤鱼线粒体tRNA^phe基因结构的特异性

在脊椎动物线粒基因组的研究中。迄今为止已测定了人、牛、大鼠、爪蟾、鲸鱼、海豹、鸡等动物线粒体基因组的全序列。结果表明,脊椎动物线粒体基因组结构排列非常紧密。22个tRNA基因分布于结构基因和rRNA基因之间,并随其临近的基因一起转录,随后被精确地剪切焉,继续加工成熟。线粒体tRNA与细胞质tRNA相比有许多不同之处,如D环碱基数明显减少：TψC环中缺少T54－C－Pu－A序列：且各个臂上有高比例的碱基错配;同时在线粒体rRNA中A＋U含量很高。目前有报道指出线粒体中某些tRNA三叶草结构的变化与物种的进化相关联,但这一说法是否具有普遍性尚须探讨。我们最近完成了鲤鱼线粒体tRNA^phe基因的结构分析（图一）,并将其与上述已报导的几种脊椎动物粒体tRNA^phe基因进行了比较（表一）,发现这些tRNA^phe基因的D臂上都存在一个13bp的强保守区,而其它21种线粒体tRNA基因上的这一区域都是最不保守的。我们将此保守区前7个碱基与真核生物RNAPollIII识别的A区相比较,发现RNAPolIII识别的A区的3个强保守碱基在大事箕类型与碱基排列位置上完全与此保守区相同（图二）。考虑到tRNA^phe基因在线粒体基因组上位于置换环区和线粒体rRNA基因编码区之间这一特殊区域内,这种结构上的特殊性暗示着tRNA^phe基因与其它tRNSA基因在功能上存在着差异。鲤鱼线粒体tRNA^phe基因位于D环与12sRNA基因之间,由重链编码,长度为67bp,同哺乳动物线粒体tRNA基因一样,也不编码3′端的CCA序列。鲤鱼线料体tRNA^phe基因G＋C／A＋U＝0．76,可见其A＋U含量明显高于细胞质tRNA,从其二级结构上看,其氨基酸臂富含GC 对,存在二个错配碱基对,TψC环无TψC序列,T茎也有高比例的错配,且无细胞质tRNSA中特有的那组G－C对,D环由6个碱基组成,其D臂完全互补配对。在已知种类的线粒体其他tRNA基因结构中,反密码环最为保守,其次为氨基酸臂,D环和T环及其相应的臂最不保守。但是在tRNA^phe基因中最保守的却是D环的臂。这种tRNA^phe基因结构上的不寻常性,显示了其功能上的不寻常性,目前人们普遍的看法是线粒体tRNA^phe基因在其转录过程中,还起着识别转录本加工信号的作用,但这一过程的细节目前还不甚清楚。从结构上看,tRNA^phe基因 位于线粒体基因组D环一侧,而D环上具有重链复制启动始点和重链轻链转录调控区。在绝大多数由重链编码的基因中,tRNA^phe基因是被首先转录的基因,同时也是在各种成熟RNA转录本中,必须被剪切下来的tRNA。由此可见tRNA^phe基因在转录水平以及转录后的加工水平上均具有特殊的调控作用。我们推测脊椎动物tRNSA^phe其D臂上强保守结构的存在,也正是这种作用的一种反映。关于tRNA^phe基因结构与功能的关系及其表达调控特性的研究正在进行中。     

线粒体tRNA^Trp的原核起源

构建了３种来源于水稻、人和啤酒酵母的线粒体ｔＲＮＡ＾Ｔｒｐ基因。实验表明这些线粒体ｔＲＮＡ＾Ｔｒｐ的体外转录产物具有被枯草杆菌色氨酰－ｔＲＮＡ合成酶（ＴｒｐＲＳ）氨酰化的能力,但是不能被鼠肝来源的氨酰ｔＲＮＡ合成酶粗酶所催化。动力学资源常数测定表明枯草杆菌ＴｒｐＲＳ对线粒体ｔＲＮＡ＾Ｔｒｐ的亲和力为野生型ｔＲＮＡ＾Ｔｒｐ的一半,而在催化效率上,水稻和啤酒酵母线粒体ｔＲＮＡ＾Ｔｒｐ的色氨酰化能力比野     

固定化枯草杆菌色氨酰tRNA合成酶(英文)

为研究ｔＲＮＡＴｒｐ 与色氨酰ｔＲＮＡ合成酶（ＴｒｐＲＳ） 的相互识别及其结构、功能关系, 纯化了枯草杆菌ＴｒｐＲＳ并用溴化氰活化的Ｓｅｐｈａｒｏｓｅ ４Ｂ 将ＴｒｐＲＳ固定化, 固定化ＴｒｐＲＳ的蛋白质回收率为９５ ．５ ％ , 活力回收率为３１．３％ 。研究了固定化ＴｒｐＲＳ的酶学性质, 其热稳定性和贮存稳定性方面均比液相ＴｒｐＲＳ有了较大的提高, 最适温度、最适ｐＨ 均有一定程度的增大, 工作稳定性良好。以固定化ＴｒｐＲＳ为亲和层析介质, 对含有２０ 个核苷酸随机序列、长度为５６ 个核苷酸的单链ＲＮＡ 随机库进行了３ 轮筛选,ＲＮＡ 群体亲和固定化ＴｒｐＲＳ的比例从４ ．３ ％ 上升至１４ ．７ ％ 。筛选得到了与ｔＲＮＡＴｒｐ 氨基酸接受茎类似的ＲＮＡ二级结构。实验结果表明固定化ＴｒｐＲＳ可以作为ＳＥＬＥＸ 亲和层析介质, 进行模拟ｔＲＮＡＴｒｐ 分子的ＲＮＡ 随机库的ＳＥＬＥＸ 筛选。     

谷胱甘肽过氧化物酶的硒代半胱氨酸插入元件

真核生物将硒代半胱氨酸插入蛋白质必需硒代半胱氨酸插入元件（ＳＥＣＩＳ）的参与,后者位于硒蛋白ｍＲＮＡ的３′非翻译区．采用ＲＮＡ折叠程序对１５个谷胱甘肽过氧化物酶基因进行计算机处理发现,其可能的ＳＥＣＩＳ中都具有３段保守碱基ＡＵＧＡ－Ａ（Ｇ）ＡＡ－ＧＡ．根据Ａ（Ｇ）ＡＡ位于顶环或者顶环上游５′臂的突环上,可将ＳＥＣＩＳ分为Ⅰ型和Ⅱ型结构     

葡萄叶绿体rbcL基因的结构分析

以玫瑰香葡萄（Ｖｉｔｉｓｖｉｎｉｆｅｒａ Ｌ．）为材料,克隆了含有叶绿体ｒｂｃ Ｌ基因的３．１ ｋｂ Ｂａｍ ＨⅠ片段,构建了该基因的限制性酶切图谱,测定了该基因的核苷酸序列。所测的核苷酸序列总长度为２００４ ｂｐ,其中基因的编码区为１４２８ ｂｐ,编码一个含４７５ 个氨基酸的蛋白质,其分子量约为５３ ｋＤ;测定基因的５上游含启动子的部分共３５８ ｂｐ,包括－ １０ 区（ＴＡＡＡＡＴ）、－ ３５区（ＴＴＧＣＧＣ）和ＳＤ 序列（ＧＧＡＧＧ）;基因的３下游区共２１８ ｂｐ,含有３ 个转录茎环终止结构。玫瑰香葡萄ｒｂｃ Ｌ基因编码区的核苷酸序列与烟草、矮牵牛、菠菜、苜蓿、水稻和玉米之间的同源性分别为９１．５％ 、９１．４％ 、９０．２％ 、８９．８％ 、８６．３％ 和８４．５％ ;推导出的氨基酸序列的同源性分别为９２．２％ 、９１．６％ 、９２．２％ 、９３．７％ 、９３．５％ 和９０．１％ 。     

在酵母体内用RNA聚合酶II表达大肠杆菌tRNA^Sec基因

我们将大肠杆菌的硒代半胱氨酸ｔＲＮＡ基因（ＳｅｌＣ基因）连接到分泌型表达质粒ＰＶＴ１０２Ｕ－αＭＦＬ中,并调整好阅读框架,使蛋白翻译的终止密码子位于ＳｅｌＣ基因的下游。将该质粒转化酵母,通过ＳＤＳ－ＰＡＧＥ分析,在ＳＤ液体培养基中检测出７￣８ｋｄ的蛋白条带,这与理论值是相符合的。同时,我们抽提出酵母的总ＲＮＡ用互补与该ｔＲＮＡ ＴψＣ茎环区的２１－ｍｅｒ寡核苷酸,经５＇标记后作为探针进行Ｎｏｒｔｈ     

短散在元件（NINE）的研究进展

短散在元件（ＳＩＮＥ）广布于真核生物,是基因组中的可转移成分,长约１００～５００ｂｐ,拷贝数可达数百至数十万以上,根据序列变异和鉴别位点常可分为若干家族和亚家族,对基因组的复杂化、基因的钝化、新基因的产生、尤其是基因表达的调控都具有重要意义。除了灵长类Ａｌｕ和小鼠Ｂ１家族等少数来源的于７ＳＬ ＲＮＡ,大多为ｔＲＮＡ的衍生物,由ｔＲＮＡ同源区、ｔＲＮＡ无关区和富含ＡＴ区等组成。在ｔＲＮＡ同源区含有Ｒ     

基于第二代测序技术兰州鲇线粒体基因组全序列测定与分析

研究采用高通量第二代测序技术,构建获得兰州鲇（Silurus lanzhouensis）线粒体基因组全序列,并对全序列特征和结构进行了分析。研究结果表明,兰州鲇线粒体基因组全序列长度为16523 bp,碱基组成具有高A+T低G+C含量的偏向性,具有脊椎动物典型的结构组成。13个PCG基因中存在2种启动子（ATG、GTG）、3种终止子（TAG、TAA和T或TA）。除tRNA-Ser（AGN）基因二级结构中DHU臂缺失,其余21个tRNA基因可折叠成典型三叶草结构。12S rRNA二级结构由45个茎环结构组成4个结构域,16S rRNA由54个茎环结构组成6个结构域。含有关键序列标签的控制区（CR）可分为3个不同的结构域:终止序列区（TAS1、TAS2）、中央保守区（CSB-F、CSB-E和CSB-D）和保守序列区（CSB1、CSB2和CSB3）。非编码区含有一段保守的控制轻链复制起始的序列区（O_L）。基于线粒体基因组全序列和通用标签COX1基因标记可区分兰州鲇同其他鲇形目鱼类种质进化关系。     

一种石磺科贝类线粒体基因组全序列分析

石磺线粒体基因组全序列对研究石磺科分子系统进化具有重要意义。利用LA-PCR技术对一种石磺Platevin-dexmortoni线粒体基因组全序列进行了测定和分析。结果表明,线粒体基因组序列全长13 991 bp,碱基组成分别为27.27%A、16.78%C、20.23%G、35.72%T;由22个tRNA、2个rRNA、13个蛋白编码基因和25个长度为2-118 bp的非编码区组成。4个蛋白质编码基因和5个tRNA基因从L链编码,其余基因均从H链编码。蛋白质基因的起始密码子,除ND2为GTG以外,均为典型的起始密码子ATN。ND2和Cytb基因使用了不完全终止密码子T,其余基因均使用典型的TAA或TAG。预测了22个tRNA基因的二级结构,发现tRNASer和TrnaAsn缺少DHU臂,tRNASer和tRNAThr的反密码子环上有9个碱基,而不是通常的7个碱基。最长的非编码区含有两个类似于的tRNAGln和tRNAPhy的二级结构。     

大肠杆菌亮氨酰－tRNA合成酶基因的克隆和鉴定

本文根据遗传互补原理,利用大肠杆菌亮氨酰－ｔＲＮＡ合成酶基因（ｌｅｎＳ）的温度敏感突变株ＫＬ２３１,从大肠杆菌基因文库一克隆（λ１５Ｄ７）中筛选出带完整ｌｅｕＳ基因的ＤＮＡ片段。该片段长度为３．２ｋｂ。对此片段做了１４种限制性内切酶图谱分析和部分ＤＮＡ序列鉴定,并与文献报道的ｌｅｎＳ基因序列进行了比较。发现在编码区和３’端非编码区各有一对碱基发生了转换。另外在３’端非编码区有一对碱基缺失。编码区的碱基对转换导致编码的氨基酸由组氨酸变成了精氨酸。带有ｌｅｎＳ基因的质粒（ｐＬｅｕＳ９１）转入大肠杆菌ＴＧＩ菌株中,测得转化子的亮氨酰－ｔＲＮＡ合成酶比活力是ＴＧ１菌株的１０倍以上。     

谷子核酮糖1,5—二磷酸羧化加氧酶大亚基基因的核苷酸序列

谷子（Ｓｅｔａｒｉａ ｉｔａｌｉｃａ）叶绿体ＤＮＡ 含有ｒｂｃＬ基因的３．０ ｋｂ Ｂｇｌ Ⅱ＋ ＸｂａⅠ酶切片段被克隆到ｐＢｌｕｅｓｃｒｉｐｔ ＳＫ （－ ）质粒载体上,并构建了该基因的限制性酶切图谱,测定了该基因的１９９０ ｂｐ 全序列。其中基因的编码区长１４３１ ｂｐ,共编码４７６ 个氨基酸,推测其分子量为５２６７９ Ｄ。其３８９ ｂｐ 的５′上游区含有类似于原核生物的－ １０ ｂｏｘ、－ ３５ ｂｏｘ 和ＳＤ序列。其１７０ ｂｐ ３′下游区含有３ 个茎环结构。对Ｃ４ 植物和Ｃ３ 植物中的ｒｂｃＬ基因序列进行比较,表明在编码区、启动区和３′下游区没有差别。由此认为Ｃ４ 植物中ｒｂｃＬ基因的细胞特异性表达与其序列无关     

粟PsbA基因5’未端非编码区的结构特征

本文对粟（Ｓｅｔｃｒｉａｉｔａｉｌｉｃａ，俗称：谷子）叶绿体基因ｐｓｂＡ上２２ｋｂ的ＥｃｉＲＩ片段进行了克隆。该基因５’－未端非编码区就位于这个片段上。序列分析显示这个编码区存在着与原核生物基因类似的启动子结构：其“－１０”区序列为ＴＡＴＡＣＴ，与原核生物的仅相差一个核苷酸；“－３５”区序列为ＴＴＧＡＣＡ，与原核生物的完全相同。另一方面，在“－１０”和“－３５”区之间还存在着一个类似真核生物核基因启动子结构的“ＴＡＴＡＴＡ”保守序列。这表明粟ｐｓｂＡ基因的启动子既具有原核基因的特征、又具有真核基因的特征。粟ｐｓｂＡ基因的ｍＲＮＡ前导序多列长８７ｂｐ，与高粱的完全一致。可以推测：禾本科Ｃ３和Ｃ４植物中，ｐｓｂＡ基因ｍＲＮＡ前导序列区的差异可能具有某种普遍性。计算机分析结果显示，６种植物的ｐｓｂＡ基因ｍＲＮＡ前导序列区内均能形成小的茎环结构，而且这段“ＣＴＡＴＴＴＴ”额外序列恰好位于茎环结构中，造成了６种植物间茎环大小的差异。可能，这个小的二级结构对ｐｓｂＡ基因的表达调控有一定的影响。     

水稻黄矮病毒基因2的核苷酸序列

从水稻黄矮病毒基因组的ｃＤＮＡ文库中,获得了包含邻接核衣壳蛋白基因的基因２的克隆,并测定了其核苷酸序列。ＲＹＳＶ基因２的５‘端起始序列推测为５’ＡＡＣＡＣ－３‘,该起始序列与ＲＹＳＶ其他基因及其他弹状病毒基因的５’端起始序列高度同源。     

在酵母体内用RNA聚合酶Ⅱ表达大肠杆菌tRNA~（Sec）基因

我们将大肠杆菌的硒代半胱氨酸ｔＲＮＡ基因（ＳｅｌＣ基因）连接到分泌型表达质粒ＰＶＴ１０２Ｕ－αＭＦＬ中，并调整好阅读框架，使蛋白翻译的终止密码子位于ＳｅｌＣ基因的下游．将该质粒转化酵母，通过ＳＤＳ－ＰＡＧＥ分析，在ＳＤ液体培养基中检测出７～８ｋｄ的蛋白条带，这与理论值是相符合的。同时，我们抽提出酵母的总ＲＮＡ用互补与该ｔＲＮＡＴＣ茎环区的２１－ｍｅｒ寡核苷酸，经５′标记后作为探讨进行Ｎｏｒｔｈｅｒｎｂｌｏｔ。结果有两条较强的条带和一条较弱的条带，较强条带中一条相当于７９０ｎｔｓ左右，另一条相当于３７０ｎｔｓ左古，根据组建的表达型质粒结构资料推测７９０ｎｔｓ左右的条带是由ＲＮＡ聚合酶ＩＩ转录的未被加工的前体；３７０ｎｔｓ左右的条带是５′端被加工而３′端未被加工的分子，较弱的条带则是相当于９０ｎｔｓ左右的成熟ｔＲＮＡ分子。因此，我们认为ＲＮＡ聚合酶ＩＩ可以转录ｔＲＮＡ基因。由于实验用酵母的３′内切核酸酶含量较低，致使带长尾巴的ｔＲＮＡ前体３′端加工速度缓慢。     

大肠杆菌亮氨酰tRNA合成酶基因的克隆和鉴定

本文根据遗传互补原理,利用肠杆菌亮氨－ｔＲＮＡ合成酶基因的温度敏感突变株ＫＬ２３１,从大肠杆菌基因文库－克隆中筛选出带完整ＬｅｕＳ基因的ＤＮＡ片段。该片段长长度为３．２ｋｂ。对此片段做了１４种限制性内切酶图谱分析和部分ＤＮＡ序列鉴定,并与文献报道的ＬｅｕＳ基因序列进行了比较。发现在编码区和３＇端非编码区各有一对碱基发生了转换,另外在３＇端非编码区有一对碱基缺失。编码区的碱基对转换导致编码的氨基酸由