稻纵卷叶螟线粒体基因组及细胞色素C氧化酶基因分析

线粒体基因是研究生物系统进化的重要分子标记,本文对迁飞昆虫稻纵卷叶螟Cnaphalocrocis medinalis线粒体DNA进行扩增及注释,结果表明:稻纵卷叶螟线粒体基因组全长15377bp,AT含量为82%,基因组结构为鳞翅目所特有的CR-M-I-Q结构。以细胞色素C氧化酶基因(COX)为分子标记,对有翅类昆虫22个物种进行系统树构建,发现与昆虫翅的发生高度吻合。对存在于PCGs终止密码子判定的争议予以阐明并提出注释建议,有利于今后动物线粒体基因组序列注释的统一规范。     

线粒体DNA编码细胞色素氧化酶亚基基因的进展

细胞色素氧化酶由13个亚基组成,其中构成级联反应核心的最大3个亚基(COXⅠ,COXⅡ和COXⅢ)由mtDNA编码,其余10个亚基(COⅣ,Ⅴa,Ⅴb,Ⅵa,Ⅵb,Ⅵc,Ⅶa,Ⅶb,Ⅶc,和Ⅷ)均由nDNA编码。COXⅠ亚基与hemea、hemea3、CuB结合,直接参与质子泵过程;COXⅡ亚基与CuA结合,位于线粒体包质面与细胞色素C进行反应;COXⅠП亚基参与氧化还原连接的质子易位过程;其余10个亚基的功能尚不明确。COX是线粒体组装所必需的基因,其表达调控与nDNA和mtDNA相互作用有关。     

基于线粒体细胞色素c氧化酶亚基I基因序列的帘蛤科贝类分子系统发育研究

对21种帘蛤科贝类线粒体细胞色素c氧化酶亚基Ⅰ(cytochrome c oxidase subunit I,COI)基因核苷酸序列进行了分析,以探讨这一序列在种质鉴定、分子系统发生研究中的应用价值。测序结果表明,所有物种扩增片段长度均为707 bp(含引物),序列A+T含量(62.4%—67.8%)明显高于G+C含量。物种间共有变异位点379个,其中简约信息位点334个;此区段共编码235个氨基酸,种间共有氨基酸变异位点100个。以COI基因片段序列为标记,用中国蛤蜊(Mactra chinensis)作外群,构建了35种帘蛤科贝类(其中14种贝类COI序列从GenBank下载)的系统发生树,结合拓扑结构分析和序列比对分析,结果表明:支持将短文蛤(Meretrix petechinalis)和丽文蛤(M.lusoria)订为文蛤(M.meretrix)的同物异名的观点,建议将丽文蛤和短文蛤订为文蛤的地理亚种;支持将薄片镜蛤(Dosinia corrugata)和D.angulosa订为2个独立种的观点;认为将波纹巴非蛤(Paphia undulata)和织锦巴非蛤(P.textile)订为2个独立种是合适的。COI基因序列含有丰富的遗传信息,适合作为帘蛤科贝类种群遗传结构和系统发生研究的分子标记。     

翘嘴鳜线粒体DNA细胞色素b基因序列分析

测定了翘嘴鳜（Siniperca chuatsi）的线粒体细胞色素b基因编码区全序列1140个核苷酸序列,并且由此推导出对应的氨基酸序列,A/T所占比例为53.4％,G C约占46.6％。该基因中密码子第1位核苷酸中4种碱基组成较为均衡,第2位核苷酸中T的使用率较高,G的使用率较低;而密码子第3位C/A的使用率高,而G的使用率仅为3.7％;在氨基酸序列中Leu所占比例16.36％,远高于其它氨基酸;而Cys使用比例仅为0.79％。本研究为鳜类的系统发育,资源保护和利用提供了核苷酸序列方面的资料,至于翘嘴鳜线粒体细胞色素b基本序列中密码子不同位置碱基使用比率以及氨基酸组成是翘嘴鳜特有还是鳜类共有特征,尚有待进一步研究。     

细胞色素C与细胞色素氧化酶之间相互作用的共振RAMAN光谱研究

分别于５１４．５ｎｍ及６０４ｕｍ波长激发下,对游离的细胞色素Ｃ,细胞色素氧化酶以及细胞色素Ｃ和细胞色素氧化酶的复合体的共振拉曼光谱进行了分析比较,在形成复合体时,双方蛋白的共振拉曼谱均有所变化,一个共同的特征性变化是Ａ２ｇｖ２２１１３０ｃｍ－１,ｖ２１１３１２ｃｍ－１,ｖ２０１４００ｃｍ－２,和ｖ１９１５８４ｃｍ－１强度都有增强,其中变化最明显的是Ａ２ｇｖ１９１５８４ｃｍ－１峰,在游离态中,Ｉ１５４０／ｉ１５８２＞１,在结合态中Ｉ１５５０／Ｉ１５８２＜１。     

线粒体通透性转换孔、细胞色素C与细胞凋亡

线粒体通透性转换孔（permeability transition pore,PTP)开放与细胞色素C从线粒体释放是细胞凋亡中的两个关键事件;有关细胞色素C释放的机制以及PTP开放是否是细胞色素C释放的重要或唯一途径仍需深入探索。     

缺氧对大鼠大脑皮质细胞色素氧化酶亚基Ⅰ、Ⅳ表达协同性的影响

本文探讨缺氧对细胞色素氧化酶（cytochrome oxidase,COX,即complexⅣ）的mtDNA和nDNA编码亚基Ⅰ,Ⅳ表达及其协同性的影响。实验用成年雄性Wistar大鼠随机分为对照组,缺氧2,5,15和30d组,缺氧大鼠于低压舱内模拟海拔5000m连续减压,对照组大鼠于舱外同时喂养（舱外海拔高度为300m)。用半定量逆转录-PCR法测定大脑皮质COXⅠ,ⅣmRNA量,用Western blot分析大脑皮质线粒体COXⅠ,Ⅳ蛋白量,以两个亚基的蛋白量,mRNA量的比值反映亚基表达的协同性,结果显示,缺氧2,5d,COXⅠmRNA增加,缺氧15,30d时下降至对照水平,缺氧2,5和15d时,COXⅣmRNA显著增加,缺氧30d时降低,与对照组差异非常显著。COXⅣ,ⅠmRNA比值在缺氧15d时最高,其它各缺氧组与对照组的差异无显著意义。各组COXⅠ,Ⅳ蛋白量及其比值均无显著差异。上述结果表明,缺氧可影响COXⅠ,ⅣmRNA的表达及其协同性,但对蛋白的表达及其协同性没有显著影响,提示转录后调节是缺氧过程中线粒体内COXⅠ,Ⅳ蛋白表达协同的主要机制。     

心磷脂对细胞色素C氧化酶质子泵功能的影响

 用胆酸盐透析法将猪心线粒体细胞色素C氧化酶重组在含心磷脂和二肉豆寇磷脂酰胆碱的脂质体上,以还原态细胞色素C作为酶反应底物,记录脂酶体囊泡外介质液pH的变化,pH下降幅度可以反映细胞色素C氧化酶质子泵的功能。 心磷脂含量不同的细胞色素C氧化酶脂酶体质子泵功能不同。心磷脂含量在10％—40％(w/w)范围内,随心磷脂含量增高,该酶质子泵功能增强;当心磷艏含量超过50％时,该酶质子泵功能却随心磷脂含量的增加表现出下降的趋势。阿霉素可以与心磷脂紧密结合,抑制细胞色素C氧化酶的质子泵功能。然而,少量阿霉素却能增强含70％心磷脂的脂酶体的质子泵功能。     

单只轮虫DNA提取及其细胞色素C氧化酶I亚基部分序列测定

通过调整试剂剂量及实验条件与步骤,利用Wizard^TM基因组DNA纯化试剂盒可以稳定、快捷地提取单只轮虫的DNA。以提取的DNA为模板,利用CO I通用引物,扩增并测定了萼花臂尾轮虫（Brachionus calyciflorus）CO I部分基因的序列。与褶皱臂尾轮虫（B.plicatilis）CO I基因序列比较结果表明,此片断确为轮虫CO I基因片段,从而证明使用本方法所提取单只轮虫痕量DNA的可靠性。     

基于部分线粒体细胞色素氧化酶亚基Ⅰ(mtCOI)DNA 序列的6种蝙蝠(翼手目:蝙蝠科)的分子系统进化关系

对贵州5种蝙蝠科蝙蝠的部分线粒体细胞色素氧化酶亚基ⅠDNA序列进行了测定,并结合从Genbank获得的爪哇伏翼的相应序列,以Pteropus dasymallus,P.scapulatus,Rousettus aegyptiacus为外群,运用贝叶斯法(Bayes-ian),最大似然法(Maximum Likelihood,ML)分析了这6种蝙蝠科蝙蝠的分子系统进化关系。结果表明:在贝叶斯,ML树中,这6种蝙蝠科的蝙蝠可分为3个分支:亚洲长翼蝠是第1个独立出来的分支;白腹管鼻蝠是继亚洲长翼蝠之后第2个分离出来的分支;第3个分支又分为两支,一支由大鼠耳蝠和小鼠耳蝠组成,另一支由南蝠和爪哇伏翼组成,支持将这4种蝙蝠同归于蝙蝠亚科的结论,从一定程度上否定了鼠耳蝠属和管鼻蝠亚科之间的姐妹类群关系,也不支持将鼠耳属提升为亚科。     

蜂猴线粒体细胞色素b基因变异特点及系统发育分析

测定了蜂猴属（Nycticebus)1个蜂猴（N.coucang)和2个矮蜂猴（N,pygmaseus)个体的线粒体细胞色素b(cyt-b)基因全序列,比较现有的司猴科其他种序列,分析了核苷酸序列差异和碱基替换特点,以指猴为外群重建了系统发育树,结果表明,在所研究的个体中,2个蜂猴物种碱基组成具有哺乳动物的共同特点,它们之间转换比（特别是密码子第3位）是颠换比的6倍多,大于其他种间比较;低的Ka/Ks值（＜0．1）,说明懒猴科cyt-b基因的异义突位点受到强的选择压力作用。由cyt-b基因构建的系统发育树符合懒猴科化石记录和形态学分类观点,根据化石记录和与分化时间有一定线性关系的第3位颠换和同义突变速率,估算蜂猴与倭蜂猴种间,蜂猴与蜂属间可能的分化时间分别为300和600万年。     

剑尾鱼线粒体细胞色素b基因的序列分析

目的　克隆和测定剑尾鱼 (Xiphophorushelleri)线粒体细胞色素b基因 (cytb)的全序列。方法　提取剑尾鱼肝脏的总DNA。设计合成特异引物进行PCR扩增。扩增产物经琼脂糖电泳检测、纯化后克隆到pGEM Teasyvectorsystem中的T载体上 ,筛选转化子 ,提取质粒 ,酶切鉴定。挑取重组质粒pGEM T xhcytb 11进行序列测定。结果　获得了剑尾鱼线粒体cytb基因的全序列 ,共 114 0bp。结论　用BLAST与GenBank中的线粒体DNA序列进行比较 ,显示剑尾鱼与其他鱼类的cytb基因具有较高的同源性 ;根据剑尾鱼与其他 13种鱼的cytb基因序列同源性所建立的进化树 ,与传统的分类地位基本吻合     

Bcl-2家族蛋白调控线粒体膜通透性和细胞色素C释放的新机制

Bcl-2家族蛋白在调控线粒体功能和细胞色素C释放中起重要作用。最近发现Bcl-2分子通过与其他促凋亡分子相互作用调控线粒体外膜通透性,其具体分子机制尚不完全清楚。本课题组采用化学生物学方法,在研究Bax/Bak非依赖的细胞凋亡途径中,发现了一些小分子化合物能够诱导Bim表达量急剧升高,Bim能转位到线粒体上,与Bcl-2相互作用增强,并直接促进Bcl-2构象变化。有意义的是,Bim可以诱导Bcl-2功能发生转换并能够形成大的复合体通道来介导细胞色素C释放。研究结果提示Bcl-2分子可变成促凋亡分子,参与Bax/Bak非依赖的细胞色素C释放和细胞凋亡。     

基于线粒体COⅠ基因的凤蝶亚科部分物种系统发育关系

通过对凤蝶亚科Papilioninae11属27种的线粒体细胞色素c氧化酶Ⅰ基因(COⅠ)序列测定,以阿波罗绢蝶Parnassius apollo为外群,分别采用邻接法(NJ)、最大简约法(MP)和最大似然法(ML)构建凤蝶亚科的系统发育树,初步探讨了其系统发育关系。结果显示,凤蝶亚科11属27个物种分为4个主要的分支,分别是裳凤蝶族Troidini、凤蝶族Papilionini、燕凤蝶族Lampropterini和喙凤蝶族Teinopalpini,与传统分类学观点一致。其中,燕凤蝶族构成凤蝶亚科系统发育树基部的一个独立分支,且为单系发生。凤蝶属Papilio中美凤蝶亚属Menelaides和翠凤蝶亚属Princeps首先相聚,华凤蝶亚属Sinoprinceps和凤蝶亚属Papilio亲缘关系较近,随后两分支再聚为一支,构成凤蝶属。本研究结果从分子水平验证了凤蝶亚科传统的形态分类地位,并为澄清凤蝶亚科物种间系统发育关系提供了基础资料。     

基于线粒体细胞色素b基因序列的虹雉属鸟类的系统发育关系

通过雉科虹雉属(Lophophorus)、角雉属(Tragopan)、勺鸡属(Pucrasia)和血雉属(Ithaginis)7种鸟类的细胞色素b(cyt b)基因序列比较,构建的虹雉属及其近缘属的分子系统树表明：①3种虹雉构成一个单系群(monophyletic group),虹雉属与角雉属、勺鸡属构成一个单系群;②虹雉属内分为白尾梢虹雉,以及棕尾虹雉和绿尾虹雉两个演化枝。综合分子系统学、地理分布格局和形态学的证据,推测虹雉属鸟类起源于中国的横断山脉,其中繁衍生活在原地的一枝演化为白尾梢虹雉;另一枝则分别进入喜马拉雅山区(西)和中国西南部(东),向西的演化为棕尾虹雉,向东的则为绿尾虹雉。     

肺细胞色素氧化酶体视学测量法在高压氧研究中的应用

采用超微结构细胞化学方法,用计算机图象分析仪测量计算了小鼠肺毛细血管和Ⅱ型肺泡线粒体、线粒体膜和嵴上细胞色素氧化酶活性变化的二维形态学、三维立体学定量参数。结果表明,毛细血管线粒体面积较Ⅱ型肺泡细胞小,但体密度却大;毛细血管线粒体细胞色素氧化酶阳性反应面积比正型肺泡细胞小,但酶反应体密度却大、暴露于高压氧（０．５ＭＰａ）后小鼠Ⅱ型肺泡细胞线粒体细胞色素氧化酶活性降低。     

基于线粒体CO Ⅰ基因的闪蛱蝶亚科系统发育关系研究

测定了重要林业害虫闪蛱蝶亚科Apaturinae 11属17种蝶类的线粒体细胞色素氧化酶Ⅰ的部分序列,并结合由GenBank下载的该亚科4种蝶类的相应序列进行分析,探讨了闪蛱蝶亚科各属间的系统发育关系。以玉杵带蛱蝶Athymajina,白斑眼蝶Penthema adelma,忘忧尾蛱蝶Polyura nepenthes和白带螯蛱蝶Charaxes bernardus作为外群,采用PAUP4.0b4a软件构建了闪蛱蝶亚科的MP和NJ分子系统树。虽然COI基因数据中第3位点的转换替换已达饱和,但由于这些位点含有大量系统发育信息,因而在数据统计分析时并没有将这些位点删除。同时通过对各分枝稳定性的比较,研究在简约分析中不同转换/颠换加权方式对假定所有特征具有相同权重的影响。分子系统树显示:NJ和不同转换/颠换加权方式下构建的MP系统树中闪蛱蝶亚科均有4个主要的聚类簇,该亚科系统树中存在许多置信度高且稳定的分枝,同时也存在一些因分枝置信度低且不稳定而使其分类地位不能确定的类群。在所构建的系统树中,由分子数据得到的蛱蝶亚科系统发育关系与传统分类学的基本一致,其中迷蛱蝶属Mimathyma为单系群;累积蛱蝶Lelecella limenitoides为明窗蛱蝶Dilipa fenestra的姐妹群且支持二者关系的置信度很高;支持将白斑迷蛱蝶Mimathyma schrenckii,迷蛱蝶M.chevana,夜迷蛱蝶M.nycteis,栗铠蛱蝶Chitoria subcaerulea,黄带铠蛱蝶C.fasciola,铂铠蛱蝶C.pallas,and银白蛱蝶Helcyra subalba等物种由闪蛱蝶属中移出的修订。     

家鸭细胞色素C氧化酶Ⅲ（COⅢ）基因的克隆及序列分析

线粒体是存在于绝大多数真核细胞内的一种基本的、重要的细胞器,是细胞进行氧化磷酸化的场所。不同脊椎动物同源基因序列的比较显示,细胞色素b(Cytb)、细胞色素C氧化酶Ⅰ（COⅠ）、细胞色素C氧化酶Ⅱ（COⅡ）、细胞色素C氧化酶Ⅲ（COⅢ） 基因最保守,同源性最高,ATPase6、ATPase8基因、ND基因变异比较大。本试验以家鸭（家鸭起源于绿头鸭：Anas platyrhynchos）肝脏的线粒体DNA为模板,按照GenBank已经公布的潜鸭族（AF090337）的全序列及其绿头鸭的mtDNA部分序列（L22476、L16770、L22477）设计合成特异引物进行PCR扩增,克隆并测定了线粒体细胞色素C氧化酶Ⅲ亚基（COⅢ）的全序列784bp以及ATPase6基因的3'端和tRNA-Gly基因的5'端序列共934bp。 用DNAStar分析软件对家鸭与GenBank中7种禽类的COⅢ序列进行比较分析,显示家鸭与这些动物的COⅢ基因具有较高的同源性,与同科潜鸭属中的Aythya Americana的相似性 最高为90.6 %,与同目不同科的加拿大雁、小天鹅、白额雁的相似性分别为89%、88.6%、88.6%。根据家鸭与其他7种禽类的COⅢ基因序列相似性所建立的进化树,与传统的分类地位基本吻合。     

DMPC单分子层膜及细胞色素C氧化酶重组脂质体表面的扫描隧道显微镜观察

本文报导了扫描隧道显微镜对固相磷脂单分子层膜以及重组了细胞色素C氧化酶后的脂质体表面结构的观察.对DMPC单分子层著,得到了有关磷脂头部形态,大小及排态状况等结构信息,达到分子水平分辨;对重组酶后的脂质体表面,也得到了氧化酶分子在膜上的结构信息.