改进型外部引导序列抑制人巨细胞病毒UL49 基因的表达

外部引导序列（EGS）技术（The EGS-based technology）是一种新型的基因沉默技术,能诱导内源性的核酶 P（RNase P）对靶mRNA进行有效切割. 以人类巨细胞病毒（HCMV）UL49基因mRNA片段为靶序列,基于前人实验基础上设计出更为精简与高效的改进型EGS (miniEGS),DNA片段长度仅为12 bp. 构建稳定表达HCMV UL49的细胞系,通过应用荧光定量PCR及Western 印迹分别鉴定miniEGS对内源性UL49的抑制效率.结果显示,miniEGS能在HeLa细胞中能达到很高的转染效率（97.9%）,并且在转染稳定表达UL49的HeLa细胞系后,发现UL49基因的mRNA与蛋白表达水平都出现明显下降（50%）.研究表明, 改进型的EGS序列不仅能有效抑制目的基因的表达,同时因其序列设计的精简性与高效性,可更好地应用到以后的抗病毒研究中.     

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.     

特异AT序列结合蛋白-1促进胰岛素样生长因子 结合蛋白-2在K562细胞中的表达

探讨过表达特异AT序列结合蛋白-1 ( special AT-rich sequence binding protein ,SATB1)核基质结合区（MAR）结合蛋白对胰岛素样生长因子结合蛋白-2（IGFBP2）基因表 达的影响,并对其影响机制进行初步探索．首先用脂质体将SATB1的真核表达载体pcDNA3.1-SATB1转染至K562细胞,通过6周G418的筛选获得阳性克隆,RT-PCR、实时PCR及Western 印迹验证过表达情况,对阳性克隆细胞中IGFBP2的表达用RT-PCR、实时PCR及Western 印迹方法进行检测;然后用RNAi的方法干扰阳性细胞中SATB1 的表达后,同样用上述3种方法再次检测IGFBP2的表达状况;用生物信息学方法对IGFBP2基因进行MAR序列与SATB1结合位点搜索分析,寻找SATB1影响IGFBP2基因表达的机制．结果显示,在稳定转染的情况下,实验组K562-SATB1细胞与转染空载体pcDNA3.1的K562-3.1细胞和未转染细胞K562相比,IGFBP2 mRNA水平上调了近7倍,而蛋白水平变化不明显．RNA干扰后,IGFBP2的表达在mRNA水平也相应下调,蛋白水平的变化同样不明显．通过生物信息学分析发现,IGFBP2第1个内含子中可能存在2. 5 kb MAR样序列,且MAR样序列上存在多个SATB1的潜在结合位点．综上所述,过表达SATB1可以使K562细胞中IGFBP2 mRNA表达水平提高,而且其调控机制可能与SATB1直接和IGFBP2基因中的MAR样序列结合有关．     

小粒野生稻STK类抗病基因同源序列的克隆与分析

根据丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶类(serine-threonine kinase,STK)抗病基因结构中保守结构域,设计引物,以小粒野生稻基因组DNA为模板,扩增获得10条STK类抗病基因同源序列.同源性分析表明其都具有STK保守结构域,与已克隆的STK类抗病基因有不同程度的相似性,为进一步克隆小粒野生稻中的STK类抗病基因提供依据.     

用MLVA技术和多重PCR对犬种布氏菌基因分型

目的：对犬种布氏菌的遗传关系进行不同分子分型方法的对比研究,为犬布病分子流行病溯源提供有效方法。方法：采用多重PCR和多位点可变数量串联重复序列分析（MLVA）方法对24株犬种布氏菌的遗传关系进行比较研究。结果：多重PCR只鉴定出1株犬种布氏菌,其余23株均鉴定为猪种鲁氏菌,但不能鉴定型别;MLVA方法对已鉴定为猪种的布氏菌仍可再细分为型,87%（20/23）为猪3型,13%（3/20）为猪1型。结论：MLVA可以对布氏菌种（生物型）进行基因分型鉴定,可以作为传统表型鉴定方法的补充。     

林麝源支气管败血波氏杆菌FMDBb1株的分离鉴定及全基因组序列分析

[背景] 呼吸系统疾病是圈养麝常见疾病之一,其中部分由支气管败血波氏杆菌引起,但目前关于林麝源支气管败血波氏杆菌的研究甚少。[目的] 对分离自患病林麝鼻黏液的一株疑似支气管败血波氏杆菌进行分离鉴定和全基因组序列分析,为林麝相关疾病的防治奠定基础。[方法] 将病原菌纯化培养后,通过菌落形态和生化试验初步鉴定病原菌类型,然后进行药敏试验和小鼠致病性试验以观察其耐药和毒力表型,最后对其进行全基因组测序,通过平均核苷酸一致性（Average Nucleotide Identity,ANI）比对在全基因组水平进一步评估物种间的亲缘关系,并进行基因功能注释和遗传进化分析。[结果] 该病原菌经ANI分类属于经典波氏杆菌亚种,结合菌落形态和生化结果综合鉴定为支气管败血波氏杆菌,菌株命名为FMDBb1,药敏表型显示其对林可霉素、利福平及大多数β-内酰胺类抗生素耐药,对小鼠的半数致死量为8.55×10⁶ CFU。全基因组测序显示该菌基因组大小为5 133 936 bp,基因功能注释显示其拥有强代谢能力,基因组内检测到65个经典波氏杆菌毒力因子,以及1个粉霉素和1个利福平的靶向耐药基因,同时发现19个插入序列和1个噬菌体区域的存在。序列类型为ST33,克隆复合体类型为CC6,管家基因联合建树分析显示与分离于韩国短毛猫的KVNON-570株相似性最高。[结论] 研究分离了林麝源支气管败血波氏杆菌并对其进行了全基因组测序及分析,为该病原菌感染的防治提供了宝贵的信息。     

安荔赤眼蜂在中国野外首次发现及其体内Wolbachia的检测

【目的】为丰富赤眼蜂Trichogramma的种类资源,明确野外新采集的一种赤眼蜂的种类,探明该赤眼蜂所感染Wolbachia的类型。【方法】采用挂米蛾Corcyra cephalonica卵卡法在华南农业大学树木园诱集到两批赤眼蜂,通过形态鉴定和PCR扩增ITS2序列并测序分析的分子鉴定手段对野外采集的赤眼蜂材料进行种类鉴定;通过PCR扩增Wolbachia的外膜蛋白基因(wsp)序列,检测赤眼蜂体内Wolbachia的感染情况;通过PCR扩增wsp序列和多位点序列分型(multilocus sequence typing, MLST)对检测到的赤眼蜂体内的Wolbachia进行同源性分析。【结果】所诱集到的两批赤眼蜂均被鉴定为安荔赤眼蜂Trichogramma oleae Voegelé & Pointel,体内Wolbachia的感染率达100%。该Wolbachia株系与安荔赤眼蜂(前南斯拉夫品系)、短管赤眼蜂T. pretiosum(乌拉圭品系)以及T. deion(荷兰品系)体内Wolbachia亲缘关系较近,属于B超组Sib亚组,对应MLST序列型为ST486。【结论】安荔赤眼蜂T. oleae为中国野外首次发现,是完全感染Wolbachia的产雌孤雌生殖品系。本研究为害虫生物防治提供了一种新的天敌种类资源,并为进一步探明Wolbachia与赤眼蜂的互作提供了研究材料。     

滇龙胆GrHDR基因的克隆与表达分析

龙胆苦苷(gentiopicroside)是中药龙胆中的主要药效成分,属于萜类化合物的衍生物。1-羟基-2-甲基-2-(E)-丁烯基-4-二磷酸还原酶[1-hydroxy-2-methyl-2-(E)-butenyl-4-diphosphate reductase,HDR]是萜类物质合成途径中的关键酶。为探讨不同光照条件下滇龙胆HDR(GrHDR)基因的表达与龙胆苦苷含量之间的关系,该文以滇龙胆叶片cDNA为模板,采用PCR和TA克隆技术获得GrHDR基因序列,对该序列进行生物信息学分析和表达分析,并采用高效液相色谱法测定龙胆苦苷含量,对该基因表达与龙胆苦苷含量进行比较。结果表明:(1)GrHDR基因(GenBank登录号: KJ917165.1)全长1 398 bp,编码465个氨基酸,推定GrHDR蛋白是亲水且稳定的,相对分子质量是52 281.25 Da,理论等电点是5.32;(2)该蛋白属于LYTB蛋白家族,可能定位于叶绿体上,无信号肽,二级结构主要由α-螺旋(45.16%)、β-转角(6.24%)、无规卷曲(33.98%)、延伸链(14.62%)构成;(3)GrHDR蛋白序列与同属植物秦艽的HDR蛋白相似性最高(95.71%);(4)实时荧光定量PCR结果显示GrHDR基因在滇龙胆中的表达量为根 > 叶 > 茎,而在10%、30%、100%全光光照条件下各组织的表达量有很大差异;(5)高效液相色谱法结果显示,不同光照条件下龙胆苦苷含量一致,均为根 > 叶 > 茎,其中100%全光光照下,药用部位根中龙胆苦苷含量达到7.141%,约是30%、10%全光光照条件的两倍,但该结果与同一光照条件下GrHDR基因表达规律不完全一致。该研究为阐述HDR基因功能及其与龙胆苦苷含量的关系提供参考。     

1株人乳头瘤病毒6型山东地方株的全基因组序列分析

人乳头瘤病毒6型(Human papillomavirus type 6,HPV6)是引起生殖器疣与复发性喉乳头瘤的主要病原体之一.为明确2019年济南市1例尖锐湿疣患者的病毒基因组序列特征,本研究提取其尖锐湿疣组织标本总DNA,分两段进行HPV6全基因组PCR扩增和步移法Sanger测序,将拼接后的序列与全球36条不同来源的HPV6全基因组序列进行对比分析.结果 显示,1013/19/JN/CHN/HPV6株(以下简称1013/HPV6)基因组全长8031bp,属于变异谱系B1,与全球不同地区HPV6分离株序列的同源性为98.4％～99.9％.1013/HPV6株与B1亚谱系参考株AF092932全基因组序列相比具有19个核苷酸变异位点,分布在7个开放阅读框架(Open Reading Frames,ORFs)和非编码区内.本研究首次分析了分离自中国大陆的HPV6全基因序列特征,研究结果为HPV分子进化的进一步研究和分型诊断试剂的优化提供了数据.     

基于Web服务的流感病毒基因组自动化翻译注释系统

随着流感病毒基因组测序数据的急剧增加,深入挖掘流感病毒基因组大数据蕴含的生物学信息成为研究热点。基于中国流感病毒流行特征数据,建设一个集自动化、一体化和信息化的序列库系统,对于实现流感病毒基因组批量快速翻译、注释、存储、查询、分析具有重要的应用价值。本课题组通过集成一系列软件和工具包,并结合自主研发的其他功能,在底层维护的2个关键的参考数据集基础上另外追加了翻译注释信息最佳匹配的精细化筛选规则,构建具有流感病毒基因组信息存储、自动化翻译、蛋白序列精准注释、同源序列比对和进化树分析等功能的自动化系统。结果显示,通过Web端输入fasta格式的流感病毒基因序列,本系统可针对参考序列片段数据集(blastdb.fasta)进行Blast同源性检索,可以鉴定流感病毒的型别(A、B或C)、亚型和基因片段(1~8片段);在此基础上,通过查询数据库底层用于翻译、注释的基因片段参考数据集,可以获得一组肽段数据集,然后通过循环调用ProSplign软件对其进行预测。结合精细化的筛选准入规则,选出与输入序列匹配最好的翻译后产物,作为该输入序列的预测蛋白,输出为gbk,asn和fasta等通用格式的文件,给出序列长度、是否全长、病毒型别、亚型、片段等信息。基于以上工作,另外自主研发了系统其他的附加功能如进化树分析展示、基因组数据存储等功能,构建成基于Web服务的流感病毒基因组自动化翻译注释系统。本研究提示,系统高度集成系列软件以及自有的注释翻译数据库文件,实现从序列存储、翻译、注释到序列分析和展示的功能,可全面满足我国高通量基因检测数据共享化、本土化、一体化、自动化的需求。