燕麦β-1,3-葡聚糖酶Ⅱ基因3′端cDNA的克隆及分析

实验利用3′-RACE技术进行燕麦β-1,3-葡聚糖酶Ⅱ(Oglc13Ⅱ)3′末端cDNA的快速扩增并进行序列分析。将0.01%的HgCl2诱导处理24h之后的燕麦(Avena Sativa)幼叶作为材料,利用RT-PCR技术得到Oglc13Ⅱ的部分cDNA片段,根据此片段设计一条特异性上游引物,反转录引物中的部分序列即3′sites Adaptor Primer作为下游引物,按3′RACE试剂盒(Takara)操作流程进行Oglc13Ⅱ3′末端cDNA的快速扩增,成功获取837bp的3′-RACE反应产物,通过BLAST技术,发现该片段与许多植物β-1,3-葡聚糖酶基因具有较高的相似性(50.0%~72.0%)。因此认为成功克隆了Oglc13ⅡcDNA的3′末端序列。     

燕麦β-1,3-葡聚糖酶Ⅱ基因 3'端cDNA的克隆及分析

实验利用3'-RACE技术进行燕麦β-1,3-葡聚糖酶Ⅱ(Oglc13Ⅱ)3'末端cDNA的快速扩增并进行序列分析.将0.01%的HgCl2诱导处理24h之后的燕麦(Avena Sativa)幼叶作为材料,利用RT-PCR技术得到Oglc13Ⅱ的部分cDNA片段,根据此片段设计一条特异性上游引物,反转录引物中的部分序列即3'sites Adaptor Primer作为下游引物,按3'RACE试剂盒(Takara)操作流程进行Oglc13Ⅱ3'末端cDNA的快速扩增,成功获取837bp的3'-RACE反应产物,通过BLAST技术,发现该片段与许多植物β-1,3-葡聚糖酶基因具有较高的相似性(50.0%～72.0%).因此认为成功克隆了Oglc13ⅡcDNA的3'末端序列.     

花生β-1,3-葡聚糖酶基因启动子的克隆及功能分析

植物β-1,3-葡聚糖酶属于一种重要的植物病程相关蛋白（PR蛋白）,容易受到激发子的诱导而积累。用1.5 mmol/L水杨酸 （Salicylic Acid,,SA）对花生品种花育20号幼苗进行诱导处理,提取RNA利用 Real-time PCR技术检测β-1,3-葡聚糖酶基因的表达量。结果表明经诱导后24h,β-1,3-葡聚糖酶基因的表达量达到最高,是未经SA诱导的1.8倍。根据花生β-1,3-葡聚糖酶基因 cDNA序列（GenBank JQ801335）设计三个嵌套的5＇端特异引物,以花育20号基因组DNA为模板,利用TAIL-PCR方法扩增得到973bp的花生β-1,3-葡聚糖酶基因上游启动子片段, ,命名为Ah-Glu-Pro,,在NCBI网站注册序列号为GenBank KC290400。PLACE 和 PlantCARE 启动子在线预测分析表明,Ah-Glu-Pro序列中含有TATA-box和CAAT-box等核心元件,还含有病原菌及SA响应的顺式调控元件。根据Ah-Glu-Pro序列设计上下游引物,采用普通PCR法从花育20号基因组中扩增得到931bp的启动子序列,命名为Ah-Glu-P。将Ah-Glu-P取代pCAMBIA1301质粒中的CaMV35S启动子,构建植物表达载体 pCAMBIA1301-Ah-Glu-P。通过农杆菌介导法将 pCAMBIA1301-Ah-Glu-P 转化洋葱表皮细胞,经5.0 mmol/L SA诱导处理48h后进行GUS染色。结果表明：经SA诱导后的洋葱表皮细胞GUS染色显示为蓝色,未经诱导的洋葱表皮细胞GUS染色未显示蓝色,说明Ah-Glu-P是一个诱导型的启动子,可能含有对SA响应的顺式调控元件。     

绿色木霉LTR-2 β-1, 3-葡聚糖酶基因的克隆及其在 毕赤酵母中的表达

根据从GenBank中检索到的木霉菌β-1,3-葡聚糖酶基因序列设计引物,以高产β-1,3-葡聚糖酶菌株--绿色木霉LTR-2的cDNA为模板,采用PCR方法扩增得到内切β-1,3-葡聚糖酶基因(glu).将glu克隆至载体pMD18-T上,进行了全序列测定.序列分析表明该基因由2289个核苷酸残基组成,含有一个开放阅读框架,可以编码762个氨基酸,与报道基本相同.翻译后的氨基酸序列含有两个β-1,3-葡聚糖酶的保守区RVVYIPPGTY和AASQNKVAYF.基因与已发表的木霉β-1,3-葡聚糖酶基因有较高的同源性,其中和哈茨木霉bgn3.1和绿木霉bgn13.1的同源性达到93%.序列已经提交GenBank,登录号为EF176582.将glu基因插入到巴斯德毕赤酵母(Pichia pastoris)穿梭载体pPIC9K中,获得重组质粒pGLU14,经线性化后转化毕赤酵母菌株KM71.经大量平板筛选,获得能有效分泌表达β-1,3-葡聚糖酶的毕赤酵母工程菌株KGLU14,菌落PCR扩增证实了glu基因已经整合到酵母基因组中.SDS电泳结果表明其β-1,3-葡聚糖酶的分子量大约为80kDa,和理论推测值大致相同.摇瓶发酵结果表明,培养基中β-1,3-葡聚糖酶的活力可达889U/mL.     

蒙古冰草磷脂酶D基因cDNA 3'端的克隆及分析

目的：采用3’RACE方法对蒙古冰草磷脂酶D（PLD）基因3’端全序列进行了快速扩增和序列分析,为得到全序列及研究该基因的功能奠定基础。方法：实验以蒙古冰草幼叶为材料,利用RT-PCR技术得到PLD基因的部分cDNA序列,根据此序列设计一条特异性上游引物,反转录引物中的部分序列即M13PrimerM4作为下游引物,按3’RACE试剂盒（TaKaRa）操作流程进行PLD基因3’末端的快速扩增,成功获得993bp的3’RACE反应产物,采用DNAStar软件对扩增的PLD基因的3’RACE产物和中间片段进行拼接,最终获得2113bp的PLD基因3’端cDNA序列。结果：通过BLAST技术,发现该片段与许多植物磷脂酶D基因的同源性为47.0%～80.0%。结论：通过同源性比较,成功克隆了PLD基因cDNA3’端序列。     

高杆野生稻PR2同源序列的分离与序列分析

根据已知植物病程相关蛋白基因β-1,3-葡聚糖酶基因（PR2）的保守结构域设计2对简并引物,从高杆野生稻基因组DNA中分离出3条防卫基因类似物（defense—genes analogues,DGAs）,其中2条具有通读的ORF,另一条提前出现终止密码子。对这3条序列在NCBI上进行同源性搜索发现,在核苷酸水平这3条序列均与水稻的β-1,3-葡聚糖酶基因具有90％～93％的同源性,与已知大麦、小麦、高梁、黑麦、燕麦、玉米等其它植物的β-1,3-葡聚糖酶基因具有69％-81％的同源性。在氨基酸水平与水稻、大麦、小麦、黑麦的β-1,3-葡聚糖酶具有60％～93％的同源性。对具有通读ORF的2条序列RD1-GG6和RD1-GG12进行表达分析,发现经水杨酸（SA）诱导后表达量明显提高。     

白菜型冬油菜β-1,3-葡聚糖酶基因在低温胁迫下的表达

为探明β-1,3-葡聚糖酶基因(β-1,3-glucanase)对油菜(Brassica campestris)抵御低温胁迫能力的作用,通过蛋白质谱分析得到β-1,3-葡聚糖酶蛋白,采用RT-PCR技术克隆白菜型冬油菜(B.rapa)陇油6号和天油4号β-1,3-葡聚糖酶的c DNA序列;并对该序列进行生物信息学分析;进而采用实时荧光定量PCR及半定量PCR检测β-1,3-葡聚糖酶基因在低温胁迫下的表达模式。结果获得长度为1 032 bp的陇油6号β-1,3-葡聚糖酶基因开放阅读框,编码343个氨基酸,相对分子量为38.102k Da,理论等电点为6.63,其与菜心(B.rapa subsp.chinensis)和甘蓝型油菜(B.napus)的蛋白质氨基酸序列同源性高达93.94%。该基因编码的酶是一个主要由α-螺旋组成的亲水性稳定蛋白,含有1个信号肽,存在2个跨膜结构域。该基因在进化上高度保守,其保守序列属于植物的糖基水解酶家族17特有的保守结构域。β-1,3-葡聚糖酶基因表达模式分析显示,4°C时该基因上调表达,继续低温(–4°C)胁迫处理,该基因上调表达至峰值,至–8°C时其表达下调。研究表明从白菜型冬油菜中克隆的β-1,3-glucanase在冬油菜品种陇油6号抗寒过程中发挥作用。     

黑曲霉bgl基因的cDNA克隆及序列分析

通过一步法提取黑曲霉AS3．796的总RNA,利用依据其他黑曲霉β-葡萄糖苷酶（bgl）基因序列设计的一对特异性引物,采用RT-PCR方法扩增得到了该菌bgl基因cDNA片段。将目的片段与pGEM-T载体连接并转入大肠杆菌。序列测定结果表明该cDNA片段大小为2583bp,其基因序列与已公布的其它黑曲霉bgl基因的同源性最高可达99％。蛋白质分析结果表明该β-葡萄糖苷酶属于糖苷水解酶家族3成员。     

β-1,3-1,4葡聚糖酶基因克隆表达及其抗菌活性与机理研究进展

β-1,3．1,4-葡聚糖酶是一类能水解β-1,3．糖苷键和β-1,4-糖苷键的酶,因其主要分解大麦中的β-1,3-1,4-葡聚糖和细菌地衣多糖,所以又称地衣多糖酶。综述了β-1,3．1,4-葡聚糖酶基因的克隆表达及其抗菌活性与机理最新研究进展。     

巴西橡胶树(Hevea brasiliensis)微管相关蛋白全长cDNA克隆及表达分析

从巴西橡胶树Hevea brasiliensis差减cDNA文库中分离到微管相关蛋白（Microtubule-associated protein,MAPs）基因片段,根据该基因片段序列信息,设计特异引物,采用cDNA末端快速扩增技术RACE（Rapid Amplification ofcDNA Ends）进行差异片段的5＇和3＇端的扩增,获得了长度为788bp的全长cDNA,该基因在GenBank中的登录号为AY461412.序列分析表明该基因包含完整的开放阅读框,编码144个氨基酸,与微管相关蛋白基因家族具有很高的同源性,推测该基因是微管相关蛋白基因.半定量RT-PCR检测证实它在胶乳中的表达强于叶中,胁迫处理（伤害及乙烯处理）使其表达上调.     

不同信号肽对胞外β-(1,3)-葡聚糖酶在巴斯德毕赤酵母中表达的影响

目的:在胞外β-(1,3)-葡聚糖酶成熟肽的N端添加不同类型的信号肽,研究不同信号肽对其在巴斯德毕赤酵母中表达水平的影响。方法:通过融合PCR方法将α成熟交配因子(MFα)、成熟交配因子Pre肽(αPre)和共翻译转运信号肽(Bip信号肽)等3种信号肽的DNA片段连接至胞外β-(1,3)-葡聚糖酶成熟肽基因的5′端,利用PCR扩增包含其自身信号肽的胞外β-(1,3)-葡聚糖酶基因,将上述4种基因片段分别插入pPIC9质粒,再转化巴斯德毕赤酵母GS115宿主菌并诱导表达;测定胞外β-(1,3)-葡聚糖酶的活性,检测其表达水平。结果:目前在毕赤酵母中已广泛使用的MFα信号肽介导的胞外β-(1,3)-葡聚糖酶表达水平最高,其次是αPre,Bip信号肽介导的该酶表达水平是酶自身信号肽介导的表达水平的2倍。结论:共转运信号肽能够提高胞外β-(1,3)-葡聚糖酶的表达水平。     

β-1,3-葡聚糖酶在植物抗真菌病基因工程中的研究进展

β-1,3-葡聚糖酶是植物抗真菌病的重要抗性物质之一,植物β-1,3-葡聚糖酶可由病原物(如Mg)、化学因子(如水杨酸、乙烯、赤霉素)或物理因子(如紫外线照射、机械损伤)等多种生物因子和非生物因子诱导产生.将外源β-1,3-葡聚糖酶基因导入植物,可提高植物的抗真菌病害的能力;而将β-1,3-葡聚糖酶基因与其他防卫蛋白基因同时导入植物,将更大程度的提高植物的抗真菌病能力,是植物抗真菌病防治的有效新途径.文章中主要对β-1,3-葡聚糖酶的生物学特性、植物β-1,3-葡聚糖酶基因在转基因植株中的独立表达及其与其他抗真菌病基因的协同表达等进行了综述.     

拟青霉内切β-1,3(4)-葡聚糖酶基因克隆、表达及重组酶性质

采用改造的酿酒酵母表达载体pYES2-GSL构建了拟青霉Paecilomyces sp. FLH30表达cDNA文库, 刚果红平板法筛到一内切β-1,3(4)-葡聚糖酶基因(PsBg16A), 全长cDNA为1 217 bp, 完整开放阅读框(ORF) 951 bp, 编码316个氨基酸, 属于糖苷水解酶16家族。去信号肽的PsBg16A克隆入表达载体pET28a(+)并在E. coli BL21成功表达, 经16 °C 20%乳糖诱导24 h, 酶活达482 U/mL。重组PsBg16A可水解大麦葡聚糖、地衣多糖和昆布多糖, 显示PsBg16A为典型的β-1,3(4)-葡聚糖酶(EC 3.2.1.6), 重组酶最适pH和温度分别为7.0和65 °C, 对大麦葡聚糖、地衣多糖和昆布多糖的Km 分别为3.12、4.86和10.32 g/L。     

几丁质酶和β-1,3-葡聚糖酶基因研究进展

几丁质酶和β-1,3-葡聚糖酶是重要的水解酶,实践证明,转几丁质酶和β-1,3-葡聚糖酶基因植物能比较有效地抵抗真菌侵染。本综述了几丁质酶和β-1,3-葡聚糖酶结构分类、抗真菌机理．及其近年来在抗黄曲霉病研究中的应嗣研究,并对今后的研究及应用进行了预测。     

β2-肾上腺素能受体基因的克隆及序列分析

目的:克隆β2-肾上腺素能受体(β2-AR)全长基因片段.方法:根据GenBank中收录的猪β2-AR cDNA序列设计一对引物,以猪肝脏组织总RNA为模板,利用RT-PCR技术扩增目的基因,将其与pUC18载体体外连接,转化感受态大肠杆菌E.coil DH5α,筛选阳性克隆.结果:扩增出一条1257 bp的目的基因片段,该片段编码418个氨基酸.与CenBank中收录的猪β2-AR序列比对,其同源性为99.52%,编码的氨基酸有99.04%相同.结论:成功获得了β2-AR全长基因片段,为该基因的表达和受体筛药模型的建立奠定基础.     

香菇转录本Unigene 10627过氧化物酶结构域的克隆表达及抗氧化活性研究

目的分析香菇C91-3转录本Unigene 10627基因的结构域,并对其进行诱导表达,初步探讨所得目的蛋白的抗氧化活性。方法将香菇C91-3菌丝体中总RNA提取出来,通过反转录获得cDNA文库,根据反转录结果,通过3′-RACE(Rapid Amplification of cDNA Ends),5′-RACE技术扩增获取基因全长。通过生物信息学方法预测基因的结构域,利用PCR技术扩增该目的片段,将扩增产物连接到原核表达载体pET32a(+)上,采用热转化法转至E.coli Rosetta-gami(DE3)中进行诱导表达,对目的蛋白进行分离、纯化及鉴定。采用二苯代苦味酰自由基(2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl,DPPH)法检测蛋白的抗氧化活性。结果成功获得基因全长,预测结果表明该基因具有染料脱色过氧化物酶结构域(DyP_Perox),双酶切结果证实目的片段成功插入,并通过诱导表达获得目的蛋白。结论目的蛋白成功表达,且具有抗氧化活性,为进一步研究其生物学活性提供基础。     

海芋凝集素cDNA的分子克隆及其性质预测

用cDNA末端快速扩增-聚合酶链式反应（RACE-PCR）方法克隆了海芋（Alocasia macrorrhiza）凝集素的全长cDNA（GenBank检索号DQ340864）,并用多种生物信息学工具对其性质进行了预测。根据来源于天南星科其他植物的凝集素和类似蛋白的保守区的DNA序列,设计了几个海芋凝集素基因aml特异引物（GSP）。用RNeasy试剂盒从海芋块茎中提取出总RNA,并以此为模板,用SMART^TM RACE cDNA扩增试剂盒提供的经特殊设计的通用引物以及不同的基因特异引物,分别获得海芋凝集素5′-和3′-RACE-PCR扩增片段。这些PCR产物经0．8％琼脂糖凝胶纯化后,分别与T克隆载体pMD 18-T相连,筛选获得阳性克隆并提取质粒,经双酶切和特异引物的PCR验证无误后,进行序列分析。从5′-和3′-RACE-PCR测序结果拼接出全长海芋凝集素cDNA序列,并用新设计自5′-RACE-PCR 5′末端的引物GSP7进行全长3′-RACE-PCR反应,获得全长海芋凝集素cDNA克隆并再次测序验证。这一新克隆的海芋凝集素cDNA的长度为1124核苷酸,分析表明它是一个编码270个氨基酸残基的蛋白质,其等电点为pH 5．7,相对分子量为29．7kD。同源性分析结果表明,海芋凝集素与其他来源于天南星科的甘露糖凝集素以及相似蛋白具有高度同源性。在海芋凝集素序列中发现了2个B型凝集素功能区域和3个甘露糖的结合位点。综合上述信息,认为这一新克隆的海芋凝集素cDNA是一个编码甘露糖识别凝集素的基因序列。     

牡丹CTR1基因家族基因片段及其cDNA 3′-末端的克隆与序列分析

以牡丹品种‘洛阳红’(Paeonia suffruticosa‘Luo Yang Hong’)花瓣为材料,用CTAB法提取总RNA,根据已报道的CTR1(Constitutive Triple Response 1)蛋白的保守氨基酸序列设计简并引物,通过RT-PCR扩增得到3条牡丹CTR1基因同源片段。利用其已知中间序列,通过3′快速扩增cDNA末端技术(3′RACE)及序列拼接,最终得到了这3个基因片段除5′末端外的全部cDNA序列,分别命名为PsCTR1、PsCTR2和PsCTR3。分析结果表明,由PsCTR1、PsCTR2和PsCTR3基因翻译的氨基酸片段与拟南芥和番茄的CTR1蛋白氨基酸序列的同源性均较高,分别为88%和85%;61%和61%以及70%和69%。     

荷斯坦奶牛中性粒细胞β-防御素cDNA的克隆与序列分析

为研发牛β-防御素生物制剂,防治奶牛乳腺炎。根据已发表的牛β-防御素基因序列设计一对引物。收集患乳腺炎奶牛乳静脉血液中性粒细胞,用试剂盒提取总RNA。经RT-PCR扩增牛β-防御素cDNA片段,回收纯化PCR产物,连接pMD18-T载体,转化感受态细胞JM109。在含X-Gal、Amp及IPTG的LB平板上筛选阳性克隆,经菌落PCR及双酶切鉴定后,对目的片段进行测序。结果表明RT-PCR扩增出的cDNA片段碱基数为189bp,含有一个完整的ORF,能编码63个氨基酸的多肽,多肽中含6个保守半胱氨酸残基。用Blast程序进行检索比较,表明扩增序列与GenBank中发表的BNBD-7编码区序列96.3%相同。结果成功克隆出奶牛β-防御素家族的成员BNBD-7基因,为重组牛β-防御素的开发奠定了基础。