西伯利亚蓼硫堇基因的克隆和序列分析

根据西伯利亚蓼抑制消减文库(SSH)中获得的硫堇(THI)基因的部分序列,应用RACE技术克隆了具有PolyA的全长cDNA序列。基因全长789bp,5'非翻译区90bp,3'非翻译区276bp,开放阅读框编码140个氨基酸。序列分析表明,该编码蛋白与大多数植物THI蛋白前体高度相似,N端具24个氨基酸的信号肽,中间46个氨基酸为成熟THI部分,C端的70个氨基酸为酸性多肽部分。西伯利亚蓼THI蛋白与丹参等双子叶植物THI蛋白有较高的同源性,具保守的植物THI标签序列C-C-X(5)-R-X(2)-[FY]-X(2)-C。此成熟THI蛋白带正电荷,偏碱性,推定可能具有抗病原微生物活性,为一种新的植物THI蛋白,GenBank登录号为DQ981482。     

金纹细蛾几丁质酶基因生物信息学分析

本文从生物信息学角度对克隆获得的金纹细蛾几丁质酶进行分析,通过课题组提交到GenBank的数据,采用在线分析及相应软件分析预测金纹细蛾几丁质酶(LrCHI)基因核苷酸和氨基酸序列的组成、理化性质、信号肽、糖基化位点、磷酸化位点、疏水性、二级结构和三级结构等,并构建系统发育树。结果表明:LrCHI开放阅读框由1737bp组成,推导578个氨基酸;此序列所编码的蛋白属于几丁质酶18家族,其N端含有信号肽和几丁质酶18家族活性位点,C端为几丁质结合区,无跨膜结构域区域;预测LrCHI为亲水性蛋白;金纹细蛾与鳞翅目的棉铃虫、甜菜夜蛾进化关系最近。分析结果可为LrCHI的科学研究提供有价值的信息,为进一步研究其高级结构与功能的关系提供理论依据。     

一种新的抗真菌几丁质酶基因的分离及其植物表达载体的构建

以西瓜尖镰孢菌诱导、提纯的豇豆抗真菌 I类几丁质酶 N端前 1 0个氨基酸序列测定的基础上 ,设计合成了引物 ,运用 PCR等分子生物学技术 ,从豇豆基因组中分离克隆了该特异几丁质酶成熟蛋白基因 ,测定分析了其全序列。该新基因全长 894bp,无内含子 ;具 Aat I、Aat II、Bgl I、Dpn I、Dpn II、Eco R II、Hae I、Hae II、Hae III、Hinf I、Hpa II、Mae II、Mae III、Nba I、Oxa I和 Sst IV酶切位点 43个 ;豇豆、Vigna unguiculata、菜豆、豌豆、烟草、小麦、水稻的同源性依次递减。扩增克隆了菜豆几丁质酶信号肽基因 ,并将其与豇豆几丁质酶成熟蛋白基因连接 ,再与 p BI1 2 1重组 ,成功构建了特异几丁质酶基因的植物表达载体 ,为进一步培育抗真菌病转基因西瓜新品种打下了坚实基础。     

西伯利亚蓼rd22基因的克隆与序列分析

以3% NaHCO₃溶液胁迫处理48 h的西伯利亚蓼为试材,利用RACE技术,从其茎部组织克隆了脱水应答蛋白RD22的全长cDNA序列。测序后的结果分析表明,该cDNA序列全长为1 302 bp,5′非翻译区为59 bp,3′非翻译区为25 bp,开放读码框为1 218 bp,编码405个氨基酸。在氨基酸序列的C端含有一个比较保守的BURP结构域,N端含有5个重复序列THV-VGKGGV-V。信号肽检测证明该蛋白为分泌性蛋白,前21个氨基酸区域为信号肽结构。其推演的氨基酸序列与葡萄的同源性最高,达到60%。该基因已在GenBank上注册,基因序列登录号为DQ836050。     

玫烟色棒束孢几丁质酶的转基因球孢白僵菌菌株的获得及其对马尾松毛虫的毒力增效作用

本文根据GenBank中已登录的蜡蚧蚧霉Lecanicillium lecanii,粉棒束孢Isaria farinosa,球孢白僵菌Beauveria bassiana和金龟子绿僵菌Metarhizium anisopliae的几丁质酶基因序列的同源性比较, 以它们高度保守的核苷酸序列设计一对引物,采用RT-PCR和3′/5′-RACE相结合的方法,首次从玫烟色棒束孢Isaria fumosorosea中克隆出几丁质酶Ifuchi1全长cDNA基因。其全序列长为1 542 bp,编码阅读框由1 275个核苷酸组成, 5′非翻译区（5′-UTR）与3′非翻译区（3′-UTR）分别为33个核苷酸和234个核苷酸。基因编码424个氨基酸, 信号肽长度为24个氨基酸, 成熟蛋白理论分子量为47.6 kDa,理论等电点为4.89。该蛋白可归于几丁质酶18族V类。运用制备芽生孢子转化法将Ifuchi1基因导入球孢白僵菌。最适产酶时间36 h条件下, 挑选的转基因菌株的几丁质酶活性相对于野生型菌株提高了86.2%;在对马尾松毛虫的生物测定中,在孢子浓度为1×10⁷个孢子/mL时,与野生型菌株Bb13相比,转基因菌株的致死中时间LT₅₀平均缩短了29%,同时死亡率提高了52.9%;野生型菌株和转基因菌株致死中浓度LC₅₀分别为4.71×10⁶ 个孢子/ mL和1.74×10⁶ 个孢子/ mL,降低了约1.7倍的剂量,故通过基因工程方法获得的转基因工程菌株显著地提高了球孢白僵菌的杀虫效率。     

一株Sanguibacter sp.C4产几丁质酶基因的克隆与表达

Chi58是Sanguibacter sp．strain C4产生的一种胞外几丁质酶。通过chiA的特异性PCR引物探测到菌株C4中存在几丁质酶,并将扩增到的几丁质酶基因片段（chiA-F）克隆、测序后,提交GenBank数据库进行同源性搜索。对从GenBank中获得的高同源性序列进行比对,并根据保守区域设计2对PCR引物进行嵌套PCR,扩增出Chi58基因的开放阅读框（ORF）。测序结果表明该酶的ORF由1692个核苷酸组成,编码563个氨基酸,在N端有23个氨基酸的信号肽,其成熟蛋白的分子量应为58．544kDa。对其推导氨基酸的序列分析表明Chi58与沙雷氏菌的几丁质酶（如徂）有高度同源性（88．9％-99．6％）,其结构主要包括信号肽序列、PKD结构域和18家族糖苷水解酶结构域。将该基因克隆到pET32a（＋）载体构建重组质粒pChi58,转入大肠杆菌BL-21（DE3）进行融合表达。经IPTG诱导后,可见分子量约81．1kDa的融合蛋白的表达。     

粉拟青霉类枯草杆菌蛋白酶基因的cDNA克隆及其序列和蛋白质分析

粉拟青霉是一种常见的昆虫病原真菌,被广泛用于生物防治。根据GenBank中已登录的淡紫拟青霉,球孢白僵菌和金龟子绿僵菌的类枯草杆菌蛋白酶基因序列的同源性比较,以它们高度保守的核苷酸序列设计一对引物,采用RT-PCR和3’/5’-RACE相结合的方法,首次从粉拟青霉中克隆出完整的类枯草杆菌蛋白酶cDNA基因。其全序列为2060bp,该序列5’-端和3’-端的非编码序列长度分别为209bp和252bp,开放阅读框为1599bp,编码532个氨基酸,信号肽长度为16个氨基酸。成熟蛋白的氨基酸序列和金龟子绿僵菌小孢变种(CAB63913),玉米赤霉菌(EAA68914),金龟子绿僵菌蚱蜢变种(CAC95047)及柄孢壳(AAC03564)的同源性分别为69%、71%、68%和68%。成熟蛋白具有典型的丝氨酸蛋白酶活性位点,同时有5个半胱氨酸,3个潜在的N-糖基化位点和2个可能的O-糖基化位点。该基因在的密码子第三位碱基的使用上,显示出明显的对C的偏爱。     

鳜胰岛素样生长因子-I cDNA全长克隆及组织表达分析

采用RT-PCR、cDNA末端快速扩增法(RACE)等技术克隆了鳜(Siniperca chuatsi)肝组织胰岛素样生长因子-I(IGF-I)cDNA全长序列.结果表明,鳜IGF-I cDNA全长1 784 bp,包括5'端非翻译区233bp,3'端非翻译区990 bp和开放阅读框561 bp,共编码186个氨基酸;前肽由信号肽、成熟肽、E肽三部分组成,其中,信号肽44个氨基酸,成熟肽68个氨基酸,E肽74个氨基酸;成熟肽由B、C、A、D 4个区域组成,E肽分析表明,鳜IGF-I属Ea-4型.鳜IGF-I氨基酸序列与其他脊椎动物IGF-I氨基酸序列相似度达81%～99%,表明IGF-I在脊椎动物进化中较为保守.运用实时荧光定量RT-PCR技术检测了鳜IGF-I在成鱼不同组织中的表达水平,其中,肝中表达量最高,肾、脑、后肠、皮肤、性腺表达量次之,胃、脾、前肠、鳃、心、肌肉表达量较低.本研究结果为该基因的时序表达、生长调控等研究奠定了分子基础.     

紫杆柽柳与其它物种脂质转运蛋白基因编码蛋白的同源性比较

根据从柽柳cDNA文库克隆获得的脂质转运蛋白(LTP)的部分序列,用RACE技术克隆出其全长cDNA序列.基因的5'非翻译区96bp,3'非翻译区222bp,开放阅读框285bp,编码94个氨基酸,预计蛋白的分子量为9.9 kD,等电点为8.02.此基因有8个位置保守的Cys残基及26个氨基酸的信号肽,为典型的植物脂质转运蛋白基因.其基因序列数据库(GenBank)登录号为AY574218(基因)和AAS79106(蛋白).     

东亚飞蝗中肠几丁质酶基因的克隆、序列分析及组织定位

通过RACE方法,克隆了东亚飞蝗Locusta migratoria manilensis (Meyen)几丁质酶基因 (LmChi)cDNA全序列 (GenBank 登录号：EF092841)。获得的cDNA全长1 604 bp,其中可读框1 452 bp, 编码483个氨基酸。推测其氨基酸序列与18家族昆虫几丁质酶有较高的相似性。与其他几丁质酶一样,东亚飞蝗几丁质酶序列也包含一个信号肽、一个几丁质酶活性位点、一个碳端丝氨酸富集区和一个几丁质结合域。半定量RT-PCR研究表明,LmChi基因只在东亚飞蝗不同发育阶段的中肠组织中表达,而在东亚飞蝗体壁、前肠和后肠均没有发现LmChi基因的转录。     

鸡含锰超氧化物歧化酶cDNA克隆及序列分析

 为弄清鸡含锰超氧化物歧化酶 (manganese containingsuperoxidedismutase ,MnSOD)的cDNA序列 ,以开展动物锰营养学的深入研究 ,根据已知鸡MnSOD的N端氨基酸序列设计简并引物 ,应用 3′RACE(rapidamplificationofcDNAends)技术 ,扩增克隆了鸡心肌MnSOD 990bp的 3′cDNA片段 .再根据 3′RACE片段测序结果设计引物进行 5′RACE ,结果获取了一个与 3′RACE片段相互重叠的鸡心肌MnSOD 52 1bp的 5′RACE片段 ,并对其进行了克隆测序 .最后根据 3′RACE片段和 5′RACE片段序列信息进行拼接 ,从而获取鸡MnSODcDNA的全序列信息 .研究结果表明 :鸡MnSODcDNA全长为 110 8个核苷酸 ,其中 5′非翻译区 2 5个核苷酸 ,编码区 675个核苷酸 ,3′非翻译区 4 0 8个核苷酸 ,编码一个长 2 2 4个氨基酸残基的蛋白质前体 .其中信号肽长 2 6个氨基酸残基 ,成熟肽长 198个氨基酸残基 ,分子量为 2 2kD .与人、大鼠、线虫、果蝇等真核生物MnSOD氨基酸序列的同源性分别为82 4 %、84 .7%、62 .4 %、59.3% .     

Cloning and expression of xylanase 10 from Cryptovalsa mangrovei (BCC7197) in Pichia pastoris.

Xylanases are one of the industrially valuable enzymes. Using RT-PCR and 5'- and 3'-RACE procedures, we have cloned a full-length xylanase encoding gene from a filamentous fungus, Cryptovalsa mangrovei (BCC7197) from Phuket, Thailand. The results showed that BCC7197 xylanase cDNA has an open reading frame of 978 bp encoding 325 amino acid residues. Further sequence analysis revealed that this xylanase gene is belonged to the glycosyl hydrolase family 10 and has approximately 50-60% amino acid sequence similarity to other fungal xylanases. Furthermore, expression of BCC7197 xylanase in the Pichia pastoris was also performed. The results demonstrated that the active BCC7197 xylanase protein was successfully produced and secreted from P. pastoris.     

Cloning and structural analysis of bglM gene coding for the fungal cell wall-lytic beta-1,3-glucan-hydrolase BglM of Bacillus circulans IAM1165

Bacillus circulans IAM1165 produces isoforms of beta-1,3-glucan-hydrolases. Of these enzymes, the 42-kDa enzyme BgIM degrades Aspergillus oryzae cell walls the most actively. A gene coding for a BgIM precursor consisting of 411 amino acid residues was cloned. The 27 N-terminal amino acid sequence of the precursor is a signal peptide. The 141 C-terminal amino acid sequence showed a motif of carbohydrate-binding module family 13. This domain bound to pachyman, lichenan, and A. oryzae cell walls. The central domain showed a bacterial beta-1,3-glucan-hydrolase motif belonging to glycosyl hydrolase family 16. By removal of the C-terminal domain in the IAM1165 culture, mature BglM was processed to several 27-kDa fragments that hydrolyze a soluble beta-1,3-glucan.     

Cloning and Structural Analysis of bglM Gene Coding for the Fungal Cell Wall-lytic β-1,3-Glucan-hydrolase BglM of Bacillus circulans IAM1165

Bacillus circulans IAM1165 produces isoforms of β-1,3-glucan-hydrolases. Of these enzymes, the 42-kDa enzyme BglM degrades Aspergillus oryzae cell walls the most actively. A gene coding for a BglM precursor consisting of 411 amino acid residues was cloned. The 27 N-terminal amino acid sequence of the precursor is a signal peptide. The 141 C-terminal amino acid sequence showed a motif of carbohydrate-binding module family 13. This domain bound to pachyman, lichenan, and A. oryzae cell walls. The central domain showed a bacterial β-1,3-glucan-hydrolase motif belonging to glycosyl hydrolase family 16. By removal of the C-terminal domain in the IAM1165 culture, mature BglM was processed to several 27-kDa fragments that hydrolyze a soluble β-1,3-glucan.