金黄色葡萄球菌基因表达的DNA扣除法

[目的]金黄色葡萄球菌作为一种分布广泛的致病微生物和研究革兰氏阳性菌遗传背景的模式菌株,利用real-time RT PCR对相关毒素及调控基因进行表达定量分析,在生物、医学、食品检测等领域具有较大研究价值.[方法]对制备好的反转录(RT,含有cDNA和DNA)和非反转录(RTˉ,仅含DNA)样品进行Real-time PCR检测,根据经典(1 E)ˉ△△Ct相对定量算法并结合PCR效率公式建立一种基因表达相对定量分析的DNA扣除法,将得到的Ct值转换为各样品含量,从RT样品中扣除RTˉ样品的量,无需DNaseⅠ酶解处理就可以去除DNA的影响,RTˉ样品的检测结果还可同时作为稳定的DNA内参.[结果]采用以上方法分析金黄色葡萄球菌肠毒素A基因(sea)、16S rRNA和RNA Ⅲ的表达情况,在含有葡萄糖的NB培养基中sea的相对转录水平随着葡萄糖浓度的增大而升高,RNAⅢ的相对转录水平随葡萄糖浓度的变化而产生小幅度的波动,16S rRNA在菌体生长初期时的表达量较为稳定;与绝对定量法比较,结果差异较小(均小于15%),且差异不显著(p＞0.05).[结论]这种基于DNA扣除法的Real-time RT PCR相对定量方法可以有效的对金黄色葡萄球菌的基因表达进行分析.     

苏云金芽胞杆菌产苏云金素菌株CT-43及其 缺失突变株的差异蛋白

[目的]苏云金素(Thuringiensin)的合成和代谢途径的相关研究在国内外一直进展缓慢,本文拟从蛋白质组水平揭示与苏云金素合成或代谢相关的蛋白.[方法]利用双向电泳技术研究了高产苏云金素的苏云金芽胞杆菌野生菌株CT-43、其高产突变菌株CT-43-1C及不产突变菌株BMB0806在蛋白表达水平的差异,然后对差异蛋白点进行质谱鉴定,最后对鉴定出的蛋白进行生物信息学分析.[结果]与野生型和高产菌株相比,在BMB0806中发现了13个差异显著的蛋白点,鉴定出了其中的9个,生物信息学结果显示有6个蛋白可能与苏云金素合成或代谢相关.[结论]通过蛋白质组研究找到了6个可能与苏云金素合成或代谢相关的蛋白,为苏云金素合成基因簇的克隆和合成途径的验证提供了有力的证据.     

基因变异与血糖水平的关联

研究人员已经查明了一种基因变异与血糖水平的个体差异之间存在着关系。这将是一种可能影响疾病风险的因素,甚至连非糖尿病患者也不例外。流行病学研究已经显示．空腹血浆葡萄糖水平（即基线血糖水平．通常是在整晚禁食之后所测量的血糖浓度）略有升高的健康个人具有较高的罹患心血管疾病的危险。Nabila Bouatia-Naji及其在欧洲和加拿大的同事找到了一种单个DNA“字母”的变异,即所谓的单核苷酸多态性．或称SNP,是促成非糖尿病者空腹血浆葡萄糖浓度个体间差异的原因。     

基于转录组测序的慈竹笋木质素基因筛选及其表达分析

慈竹（Bambusa emeiensis）纤维素含量丰富,是较好的造纸原料,但竹茎中木质素影响着制浆生产及纸浆质量。目前,对慈竹木质素生物合成机制所知甚少,这限制了遗传调控竹木质素的研究。本文以拟南芥、水稻等植物的已知木质素基因作为查询序列,通过BLASTp和系统进化分析,从10、50、100和150 cm慈竹笋转录组数据中筛选到351个木质素生物合成相关Unigenes,包括51个LAC,37个4CL、26个PAL、34个CCR和25个CAD相关转录子,其数量高于其他已报道的竹类植物。转录丰度和定量基因表达分析发现16个木质素基因,包括2个PAL、5个CCR、3个4CL、2个CADH2和4个LAC,随着笋发育而表达上调,表明其可能与发育性木质素积累相关。     

野生稻基因导入系W6023对白叶枯菌的抗谱及转录组差异表达基因分析

水稻白叶枯病是世界性水稻病害,严重威胁水稻的高产和稳产。为了挖掘水稻抗白叶枯病新基因,本研究对一个野生稻基因导入系W6023进行了白叶枯病多菌系接种鉴定及抗谱分析,发现W6023具有广谱抗病性。用强致病菌PXO99诱导W6023及其感病轮回亲本IR24后进行转录组测序,分别获得105644962和91022599条序列,通过GO注释及KEGG富集分析,发现差异表达基因主要富集在次生代谢产物的生物合成、植物激素信号转导及糖代谢途径等方面。在这些差异表达基因中,发现203个基因的表达有显著差异,其中在W6023中上调表达的基因有114个(56.2%),下调表达的有89个(43.8%),而且35.9%分布在第11染色体上。生物信息学分析发现在203个差异表达基因中有16个属于类抗病基因,如NBS-LRR等;14个直接或间接与水稻体内过氧化物的代谢相关,如编码过氧化物酶和金属硫蛋白等;6个编码抗病相关转录因子,如WRKY和NAC等;18个为信号传导相关基因,编码钙调素结合蛋白和萜类合成酶等。随机选择6个W6023中上调表达和3个IR24中上调表达的基因进行RT-PCR及qRT-PCR分析,结果与转录组测序结果一致,表明本研究获得的转录组测序数据结果是可靠的,为以后更深入挖掘W6023的抗病基因及分子机理研究提供了基础。     

扩散型与繁殖型松材线虫数字基因表达谱对比分析

【目的】松材线虫作为林业重大外来入侵种,扩散型幼虫的形成对其传播扩散起着非常重要的作用,但扩散虫态的形成与维持机制尚未阐明。【方法】通过构建松材线虫数字基因表达谱(DGE),从滞育状态的维持、化学感受、代谢途径等方面分析松材线虫不同虫态的基因表达差异。【结果】参考松材线虫基因组数据,鉴定出2种扩散型幼虫(LⅢ,LⅣ)和繁殖型幼虫(Ln)各有11184、8533和10781个基因。相对于繁殖型虫态,大多数基因在LⅣ中下调表达,该虫态中特异上调表达的基因有化感受体基因、核受体基因以及一些代谢相关基因。推测这可能与扩散型线虫滞育状态的维持相关,并在其生理功能如化学感受和媒介/寄主互作中发挥作用。GO和Pathway富集分析显示,多数代谢相关通路在LⅣ中下调表达,而在LⅢ中的表达均活跃。【结论】以上结果与LⅣ处于不进食、总体代谢水平较低等生理状态的表型相一致。     

基于鸣声模型的云南柳莺地理种群关系分析

将录自北京、甘肃、四川和陕西7个地区共117段云南柳莺(Phylloscopus yunnanensis)的鸣唱样本分别提取短时特征Mel倒谱系数(MFCC),利用系统聚类方法,构建云南柳莺不同地理种群鸣声特征之间的树状关系图,并对云南柳莺地理鸣声差异产生机制的可能因素(地理距离、海拔等)进行探讨。这是基于鸣声短时特征的物种识别在研究同一物种不同地理种群关系中的首次尝试。结果显示,其鸣声地理差异与距离之间没有显著相关性(Pearson,r=﹣0.036,P=0.762,n=117),但与海拔存在显著的相关性(Pearson,r=﹣0.836,P0.001,n=117)。     

与草菇原基形成相关的过氧化物酶基因VvDyP的结构与表达分析

DyP-type过氧化物酶作为氧化物酶家族中的一员,参与了菌体氧化应激调节反应以及基质降解等过程。本研究从草菇基因组中获得一个DyP-type 过氧化物酶的编码基因,将其命名为VvDyP。对该基因进行结构分析,结果显示草菇的DyP-type 过氧化物酶编码基因全长为 2 333bp,含有8个外显子,7个内含子;开放阅读框长为1 485bp,编码494个氨基酸。通过系统发育分析发现它与灰盖鬼伞以及糙皮侧耳DyP蛋白同源性最高;分析DyP-type 过氧化物酶编码基因在草菇各个时期的表达谱情况并进行荧光定量PCR实验验证发现,草菇的DyP-type过氧化物酶编码基因只在原基中高表达,推测DyP-type过氧化物酶编码基因可以清除过量的活性氧自由基以保证原基的正常形成。     

小五台山青杨雌雄植株树轮生长特性及其对气候变化的响应差异

近年来逆境导致植物雌雄幼苗的生长出现差异被许多控制实验所证实, 而有关气候变化对雌雄异株植物成树生长的潜在影响尚未引起人们广泛的关注。为进一步揭示气候变化对雌雄植株树木径向和密度生长的不同影响, 该文通过树轮生态学的研究方法, 选择小五台山天然青杨(Populus cathayana)种群为研究对象, 对青杨雌雄植株近30年(1982-2011)的树轮生长特性及其与气候的相关性进行了分析。结果显示: 1)在近30年当地气温不断升高的气候条件下, 雌株的年轮最大密度和晚材平均密度均高于雄株(p < 0.05), 但雌雄植株的径向生长无显著差异; 2)雌雄植株年轮最大密度和宽度差值年表的变化趋势具有一致性, 但在年轮最大密度差值年表的变化上雄株波动幅度大于雌株; 3)青杨雌雄植株年轮密度差值年表对温度响应的月份明显不同。雌株年轮最大密度与当年8月的月平均最高气温显著正相关, 而雄株年轮最大密度与当年1月和4月的气温负相关; 4)生长季前的气候变化对青杨雌雄植株的径向生长均有明显的限制作用。此外, 当年6月的高温对于早材生长的限制作用特别明显。上述结果表明, 雌雄异株植物在树木年轮生长方面对全球气候变暖可能具有不同的响应机制, 雌株比雄株更侧重于密度生长。     

感染球孢白僵菌的家蚕免疫应答差异表达基因分析

【目的】筛选家蚕Bombyx mori应对白僵菌Beauveria bassiana侵染的应答基因, 以进一步研究家蚕抵御真菌侵染的分子机制。【方法】采用新一代Solexa高通量测序技术对感染白僵菌及未感染白僵菌的对照组家蚕进行了测序分析, 筛选差异表达基因; 结合生物信息学工具分析差异表达基因的功能注释、 分类及涉及的信号通路等; 应用荧光定量PCR技术验证10个基因的差异表达。【结果】通过测序和生物信息学分析共获得377个差异表达基因, 其中表达上调基因236个, 下调基因141个; KEGG通路分析表明, 各通路中既有表达上调的基因, 也有下调基因; 12个上调基因、 26个下调基因参与3个显著性富集的KEGG通路, 即核糖体、 氨酰tRNA生物合成和剪接体通路。定量PCR与测序结果显示, 溶菌酶、 热激蛋白、 谷胱甘肽S-转移酶、 肽聚糖识别蛋白等与免疫应激相关的蛋白基因均呈现表达上调。【结论】本研究筛选获得的差异表达基因, 特别是上调表达的基因可能与家蚕应对白僵菌侵染的应答机制有关, 其中与免疫应激相关的蛋白基因如溶菌酶、 热激蛋白、 谷胱甘肽S 转移酶、 肽聚糖识别蛋白基因等可能直接参与了家蚕对白僵菌的免疫识别和防御, 研究结果为从分子水平阐明家蚕抵御真菌侵染的防御机制和白僵菌对家蚕的致病机理提供新的依据。