新的抑癌基因家族--ASPP

P53是重要的抑癌基因之一的产物，其在抑制肿瘤功能的重要方面是诱导凋亡的能力。但多年来P53诱导凋亡的机制还不清楚，最近发现的ASPP蛋白较好的解释了这个问题，ASPP蛋白能和P53结合形成复合物，再作用于原凋亡基因的启动子区域，从而诱导细胞凋亡的发生，ASPP表达水平的改变能影响P53与DNA结合的能力，进而控制细胞是进入凋亡还是进入停滞的途径，影响P53诱导肿瘤抑制的效应。     

粗山羊草CCT基因家族进化及节律表达分析

CCT家族基因广泛参与植物花期的调控过程,粗山羊草(Aegilops tauschii Coss.)作为小麦D基因组供体,给小麦带来新的花期及适应性相关基因。研究粗山羊草CCT家族基因不仅可为小麦进化、驯化和演变规律提供参考,还有助于认识粗山羊草作为杂草的生态适应性。粗山羊草基因组中26个CCT基因进化分析后发现Group A、Group C、GroupH和Group G中的13个Aet CCT成员出现了快速进化;Group A中有42.1%的位点存在正选择效应,表明快速进化提高了粗山羊草的适应性。基因结构分析表明CCT结构域在Aet CCT家族中保守性很高,但不同基因内含子和外显子的排布差异较大,特异Motif可能是不同亚家族基因间功能差异的重要原因。Aet CCT4、Aet CCT7、Aet CCT8、Aet CCT11、Aet CCT12、Aet CCT16、Aet CCT17、Aet CCT19、Aet CCT21和Aet CCT22的表达具有明显的"生物钟效应",呈现出24 h的节律性表达,且基本都处于快速进化的Group A、Group C、GroupH和Group I。研究结果表明,这些成员可能参与花期调控等生长发育过程,在粗山羊草的适应性形成过程中发挥了作用。     

Nitric Oxide：from a mysterious labile factor to the molecule of the Nobel Prize Recent progress in nitric oxide ressarch

NO is now known to be an important messenger molecule in biology.It regulates a variety of functions within cells and tissues including vasodilation,neurotransmission and immunological process.This review will focus on the nitric oxide synthase gene family and recent progress on molecular genetic analysis of NOS1,NOS2 and NOS3 genes.     

苹果柠檬酸合酶3基因家族成员鉴定及表达分析

柠檬酸合酶(citrate synthase 3, CS3)是细胞代谢途径中的关键酶之一,其活性调节着生物体的物质和能量代谢过程。本研究旨在从苹果全基因组中鉴定CS3基因家族成员,并进行生物信息学和表达模式分析,为研究苹果CS3基因的潜在功能提供理论基础。利用BLASTp基于GDR数据库鉴定苹果CS3家族成员,通过Pfam、SMART、MEGA5.0、clustalx.exe、ExPASy Proteomics Server、MEGAX、SOPMA、MEME和WoLF PSORT等软件分析CS3蛋白序列基本信息、亚细胞定位情况、结构域组成、系统进化关系以及染色体定位情况。利用酸含量的测定和实时荧光定量PCR (real-time fluorescence quantitative polymerase chain reaction, qRT-PCR)技术检测苹果6个CS3的组织表达和诱导表达特性。苹果CS3基因家族包含6个成员,这些CS3蛋白包括473−608个不等的氨基酸残基,等电点分布在7.21−8.82。亚细胞定位结果显示CS3蛋白分别定位在线粒体和叶绿体。系统进化分析可将其分为3类,各亚家族基因数量分别为2个。染色体定位结果显示,CS3基因分布在苹果不同的染色体上。蛋白二级结构以a-螺旋为主,其次是无规则卷曲,b-转角所占比例最小。筛选的6个家族成员在不同苹果组织中均有表达,整体表达趋势从高到低依次为MdCS3.4相对表达含量最高,MdCS3.6次之,其他家族成员相对表达量依次为MdCS3.3>MdCS3.2>MdCS3.1>MdCS3.5。qRT-PCR结果显示,MdCS3.1和MdCS3.3基因在酸含量较低的‘成纪1号’果肉中相对表达量最高,酸含量较高的‘艾斯达’果肉中MdCS3.2和MdCS3.3基因相对表达量最高。因此,本研究对不同苹果品种中CS3基因相对表达量进行了检测,并分析了其在苹果果实酸合成过程中的作用。结果表明,CS3基因在不同苹果品种中的相对表达量存在差异,为后续研究苹果品质形成机制提供了参考。     

白菜PLD基因家族全基因组鉴定及对高温胁迫的响应

膜磷脂是产生胞内信号信使的重要来源,磷脂酶Ds(phospholipase D,PLDs)可以催化磷脂产生信号分子磷脂酸(phosphatidic acid, PA),从而响应不同胁迫信号。该研究利用生物信息学方法对白菜PLD基因家族的基因成员进行鉴定及结构域分析,并采用qRT PCR方法对不结球白菜的18个BrPLD基因的表达进行分析,以探讨不结球白菜的BrPLD基因家族对高温胁迫的响应机制。结果表明：(1)共鉴定到18个白菜PLD基因家族成员,其中有2个成员(BrPLD03和BrPLD09)的C2结构域被替换为PH/PX结构域,另有1个基因(BrPLD12)缺少了其N末端保守结构域,由信号肽代替。(2)根据编码蛋白结构域的不同,18个BrPLD基因分为3个亚类,分别为15个C2 BrPLD、2个PH/PX BrPLD和1个SP BrPLD;氨基酸理化性质分析发现,该基因家族编码蛋白多半为酸性蛋白;18个基因分布在除4号和7号之外的8条染色体,且呈现不均匀分布,并发现了BrPLDs蛋白Ca²⁺配位碱基的缺失。(3)qRT PCR检测发现,高温处理下不结球白菜的BrPLD基因的表达量发生明显变化,各基因在耐热和热敏品种中的表达具有差异。(4)对BrPLD基因家族不同功能顺式响应元件的预测发现,所有家族基因含有光应答有关的作用元件,9个基因含有与低温有关的顺式元件,10个基因含有调控干旱相关元件,18个基因均未预测到热胁迫相关顺式响应元件。     

高粱LEA基因家族的鉴定及表达分析

有研究表明,干旱、低温和盐等环境胁迫能够诱导LEA基因的表达。为了探索LEA基因家族在高粱响应外界刺激过程中起到的作用,本研究通过生物信息学的方法对LEA基因家族在高粱全基因组水平进行鉴定和分析,于高粱全基因组中共鉴定出35个基因家族成员,不均匀地分布于高粱8条染色体上,结合系统进化树和保守结构域分析结果,将高粱LEA基因家族成员分为7组。亲水性分析和结构无序性预测表明高粱LEA蛋白绝大多数为亲水性且结构无序。基因结构分析显示了各分组基因结构上的保守性。高粱LEA基因的启动子分析发现了一些与激素和非生物胁迫响应相关的顺式作用元件。对激素和干旱胁迫下高粱LEA基因的表达分析发现外界胁迫能够诱导部分高粱LEA基因的表达。     

赭曲霉G蛋白偶联受体的鉴定及生物信息学分析

【目的】预测并分析赭曲霉(Aspergillus ochraceus)中存在的G蛋白偶联受体(G-protein- coupled receptors,GPCRs)的结构特征和理化性质,探究赭曲霉GPCR超家族蛋白的结构及所接收配体的聚类情况以及与其他同源蛋白的进化关系,为深入开展赭曲霉中GPCRs的定位、功能研究提供理论基础,也有望从G蛋白信号途径角度抑制赭曲霉毒素的产生,进一步控制粮食的真菌毒素污染。【方法】基于已经报道的曲霉属典型GPCRs序列,在赭曲霉全基因组中进行BLASTp比对以获取候选GPCRs蛋白。通过SMART及多种软件进行保守结构域,特别是跨膜结构的分析,进一步分析候选序列的理化性质、信号肽、二级结构及亚细胞定位等特征。最后,利用MEGA构建赭曲霉中GPCRs与同源蛋白的系统发育树进行遗传关系的比较。【结果】明确赭曲霉存在 15个具有典型7次跨膜结构的GPCRs蛋白,不存在信号肽及转运肽,均含有较高比例的α螺旋结构,15个蛋白质中有7个定位在细胞膜。赭曲霉中的GPCRs与黄曲霉等曲霉属中相应的同源序列具有较近的亲缘关系。【结论】本研究首次对赭曲霉的GPCR超蛋白家族进行了预测,分析其结构及理化性质,探讨了其与同源蛋白的聚类情况,为深入开展赭曲霉GPCRs的功能研究提供理论基础。     

植物查尔酮合成酶超基因家族的分子进化

查尔酮合成酶(CHS)超基因家族又称为植物类型III聚酮合酶超基因家族,其编码酶通过催化和合成一系列结构多样及生理活性各异的次生代谢物,在植物生长发育和适应环境的过程中扮演着重要角色。为全面了解CHS超基因家族在植物中的进化规律,重建其进化历史,该研究利用14种具有全基因组数据的代表植物,通过生物信息学手段,深入挖掘和分析了不同植物类群基因组中查尔酮合成酶超基因家族的成员构成,推测了其可能的扩增机制和功能分歧,并探讨了该超基因家族在植物中的总体进化趋势。结果共识别144条具有表达信息的同源序列,它们全部来自9种陆生植物的基因组,藻类植物基因组中没有发现相关序列。系统发育和进化分析表明,CHS超基因家族的起源古老,它们可能为适应复杂的生态环境而出现在早期的陆生植物中,之后在长期的进化过程中不断发生谱系的特异扩张和拷贝丢失,最后通过功能分歧的形式在不同植物类群中被分别固定。此外,进化检验也显示,尽管CHS超基因家族内部发生了多样的遗传改变,但整个超基因家族仍处于强烈的纯化选择之下,并且个体基因中也无任何单氨基酸位点受到正向选择的影响。     

植物重金属胁迫耐受机制

重金属是一类会对植物产生毒害作用的污染物,植物在长期进化过程中演变出耐受重金属胁迫的相关机制。以植物重金属耐受性为基础,对近几年来国内外植物响应重金属胁迫的耐受机制研究作一简要综述。主要概述了重金属对植物的胁迫影响及植物抗氧化系统,脯氨酸、可溶性糖、可溶性蛋白等渗透调节物质和不同类型基因家族等方面对植物耐受重金属胁迫机制的研究进展。以期为提高植物耐重金属胁迫能力及研究植物修复重金属污染土壤的应用奠定一定的基础。