利用比较基因组学方法对猪BAC DNA序列分析来研究抑肌素基因的调控

抑肌素(GDF8, MSTN)是调控骨骼肌发育的TGF-b超家族的一员. 作为负调节因子, 抑肌素通过控制肌纤维的大小和数量来调控骨骼肌的发育. 为了更深入研究它的表达和调控模式, 我们利用比较基因组学方法对一个大约170 kb的猪BAC序列与人和小鼠的相应序列进行了分析, 这段基因组序列的特点是富含分散型重复而G+C含量较低. 抑肌素基因的同源性在猪、人和小鼠3种生物之间非常高, 正如所希望的, 在人与猪之间的同源性高于它们与小鼠的同源性. 一个有意思的特征是在抑肌素启动子CCAAT盒下游有两个TA盒, 进一步分析表明TA盒1负责在人、猪中转录, 而TA盒2在小鼠中起作用; 另一个的特征是在猪抑肌素3′UTR有两个polyA信号序列(AATAAA). 进而, 我们在进化保守区域分析到许多潜在的转录因子结合位点, 它们可能与抑肌素的调控有关. 许多潜在的转录调控因子在肌肉的发育中起重要作用, 暗示着抑肌素与这些因子的复杂相互作用可能是正常肌肉发育所必需的(文中所提到的序列已提交到GenBank, 序号为: AY208121).     

利用比较基因组学方法对猪BACDNA序列分析来研究抑肌素基因的调控

抑肌素(GDF8, MSTN)是调控骨骼肌发育的TGF-b超家族的一员. 作为负调节因子, 抑肌素通过控制肌纤维的大小和数量来调控骨骼肌的发育. 为了更深入研究它的表达和调控模 式, 我们利用比较基因组学方法对一个大约170 kb的猪BAC序列与人和小鼠的相应序列进行了分析, 这段基因组序列的特点是富含分散型重复而G+C含量较低. 抑肌素基因的同源性在猪、人和小鼠3种生物之间非常高, 正如所希望的, 在人与猪之间的同源性高于它们与小鼠的同源 性. 一个有意思的特征是在抑肌素启动子CCAAT盒下游有两个TA盒, 进一步分析表明TA盒1负责在人、猪中转录, 而TA盒2在小鼠中起作用; 另一个的特征是在猪抑肌素3′UTR有两个polyA信号序列(AATAAA). 进而, 我们在进化保守区域分析到许多潜在的转录因子结合位 点, 它们可能与抑肌素的调控有关. 许多潜在的转录调控因子在肌肉的发育中起重要作用, 暗示着抑肌素与这些因子的复杂相互作用可能是正常肌肉发育所必需的(文中所提到的序列已提交到GenBank, 序号为: AY208121).     

猪肌生成抑制素基因编码序列的分析

通过ＰＣＲ分段扩增出军牧１号白猪的肌生成抑制素基因编码序列１１２８ｂｐ,与国外猪种 同一基因的ｃＤＮＡ序列进行比较,仅在６３４ｂｐ处发生了由Ｔ替换Ｃ的变化,但对应的氨基酸没有变化,说明猪肌生成抑制素基因具有很高的保守性。     

军曹鱼肌生成抑制素基因的克隆与序列分析

肌生成抑制素(Myostation,MSTN)是一种骨骼肌生长的负调控因子,其生物功能主要是抑制骨骼肌的生长。肌生成抑制素的活性降低或丧失,可使肌肉与其他组织的比例大大提高,因此在动物育种和医疗上有很大的潜在应用价值。目前包括鱼类在内的20多种脊椎动物的MSTN cDNA已经得到克隆和测序。本实验依据已知的鱼MSTN cDNA的保守区域设计一对特异引物,利用PCR技术分别从军曹鱼基因组中扩增出一个约1000bp的特异片段和300bp片段,所得目的片段回收纯化,将其酶切产物连接到pMDl8-T克隆载体上,转化入JM109感受态细胞中,挑取阳性克隆进行转化子鉴定,其质粒测序结果与文献报道的一致,证明成功地克隆了军曹鱼肌生成抑制素基因。     

牦牛BLG基因5'调控成分的克隆及序列分析

目的:克隆牦牛β-乳球蛋白(BLG)基因5'调控成分(3.5kb).方法:利用PCR方法克隆了牦牛BLG基因5'侧翼区,并进行生物信息学分析表明.结论:获得了3.5kb的BLG基因5'调控成分,其中包括5'侧翼区(2 472bp),第一外显子及第一内含子(1 066bp).该序列与牛、绵羊和山羊的同源性分别为98.42%、89.61%和84.41%;平均GC含量为49.3%;存在一个CpG岛;可能存在一个启动子位点,位于起始密码子前-83bp处;AliBaba2.1分析发现该区域有47种潜在的转录因子结合位点,其中包括乳蛋白结合因子(MPBF)、乳腺活化因子(MAF)、糖皮质激素受体(GR)、雌激素受体(ER)、核因子1(NF-1)等结合位点,提示该调控成分可用于构建乳腺特异性表达载体.结果:成功克隆出BLG基因5'侧翼区,为构建转基因牦牛乳腺生物反应器的特异性表达载体奠定基础.     

应用系统遗传学与细胞发生的基因调控网络序列标记显示分析

基因型-表现型复杂系统自组织化是基因系统到蛋白质系统、代谢酶系统的遗传信息转换过程。一个协同表达的基因群调控一个相对独立性状的功能模块,基因网络的自组织化建构基因组稳态与遗传适应过程。腺垂体干细胞分化成5种不同的内分泌细胞系,受上丘脑和性腺、胰岛细胞等激素的调控,涉及系列转录因子的诱导表达,成为细胞系发生研究的模型。GH基因的表达受上丘脑激素GRF、GHRP-6刺激以及SMS抑制,经不同受体、G蛋白亚单元和PKA、PKC信号传导路径,转录因子调控细胞再生或GH基因表达、激素分泌。基因表达调控决定于基因序列,如启动子、非翻译RNA区、蛋白质的结构域等,系统生物学包括组学、计算与合成生物技术,序列标志片段显示(STFD),可用于细胞系分化、病理变化等基因表达谱、信号传导网络的系统分析与功能基因克隆。     

猪肌肉生长抑制素基因5′调控区T→A突变与生长性状的关系分析

生长速度是猪育种中选择的主要目标性状之一,鉴定影响生长速度的QTL或基因具有重要的实践意义和理论价值.对猪肌肉生长抑制素基因(myostatin,MSTN)5′调控区TA突变与生长性状的关系进行了分析.突变所产生的基因型的判定采用PCR-RFLP方法进行.猪生长性状的测定指标包括60日龄体重(body weight at 60d,BW60)、前期平均日增重(average daily gain of stage one,ADG1)、后期平均日增重(average daily gain of stage two,ADG2)和全期平均日增重(average daily gain of whole stage,ADG),所采用的记录数分别来自165,276,275和275头无亲缘关系个体.采用SAS软件包的GLM程序对MSTN基因型与猪生长性状的关系进行分析.结果表明,MSTN基因型对猪BW60,ADG1和ADG2的效应不显著(P＞0.1),对ADG2的效应在剔除基因型与品种的互作效应以后几乎达到显著水平(P＝0.0522),突变等位基因的携带者(基因型为TA)具有较高的后期平均日增重.     

猪肌肉生长抑制素基因5‘调控区T→A突变与生长性状的关系分析

生长速度是猪育种中选择的主要目标性状之一,鉴定影响生长速度的QTL或基因具有重要的实践意义和理论价值。对猪肌肉生长抑制素基因（myostatin,MSTN)5‘调控区T→A突变与生长性状的关系进行了分析。突变所产生的基因型的判定采用PCR－RFLP方法进行。猪生长性状的测定指标包括60日龄体重（body weight at 60d,BW60)、前期平均日增重（average daily gain of stage one,ADG1)、后期平均日增重（average daily gain of stage two,ADG2)和全期平均日增重（average daily gain of whole stage,ADG),所采用的记录数分别来自165．276,275和275头无亲缘关系个体。采用SAS软件包的GLM程序对MSTN基因型与猪生长性状的关系进行分析。结果表明,MSTN基因型对猪BW60（P＝0．0522）,突变等位基因的携带者（基因型为TA）具有较高的后期平均日增重。     

水母雪莲Myb转录调控因子SmP基因的克隆及序列分析

采用TDPCR(Touch down PCR)法从水母雪莲(Saussurea medusa Maxim)红色系愈伤组织cDNA文库中筛选并克隆了雪莲Myb转录调控因子SmP (S.medusa Maxim Mybrelated P gene)基因。序列分析表明该基因全长969bp,包括一个771bp的完整开放阅读框架（ORF）,编码一个256氨基酸残基的蛋白质。氨基酸序列的同源性分析表明在N-端具有两个典型的R2R3-Myb-DNA结合结构域。C-端富含亲水的丝氨酸S(18.38%),且以寡聚体的形式存在,具有转录调控因子激活结构域常见的特征。     

肌肉增强子因子2对猪肌肉生长抑制素启动子活性的调节

肌肉生长抑制素(Myostatin,Mstn)是转化生长因子-β超家族的成员,在哺乳动物的骨骼肌生长和分化过程中起负调控作用,其转录调控受到多个基因的影响,其中肌肉增强子因子2(MEF2)是重要的调控因子之一。因此,对猪Mstn启动子上MEF2位点及其作用方式的探讨具有重要意义。首先,通过PCR方法扩增了猪Mstn基因上游1 969 kb的启动子序列,利用生物信息学方法分析该序列包含3个MEF2的结合位点;其次,采用逐步删除的方法获得5个长度不等的启动子,用荧光素酶报告系统评估了它们在小鼠成肌细胞C2C12中的活性。其次,转入含有MEF2结合位点的启动子片段和MEF2C表达载体,可以显著增强启动子活性2～6倍,高表达另一亚型MEF2A则启动子活性没有明显改变。最后,转入MEF2C表达载体,用实时定量PCR和Western blotting方法检测Mstn的转录和蛋白水平的变化,结果发现mRNA升高了2～4倍;在肌管细胞中,蛋白翻译水平也有显著升高。这些结果显示,MEF2C可以通过激活Mstn参与猪肌肉生长和发育阶段的调节。研究为Mstn基因的转录调控提供了有效的作用靶点和效应分子,为进一步探讨Mstn的功能调控提供了一种新的思路。     

利用DNA池技术研究猪GH基因启动子序列的多态性

目的:分析猪GH基因启动子区序列的多态性,期望筛选出对猪生长性状有显著影响的SNP位点,为地方猪种的选育及选种提供一定的理论依据.方法:以大约克、可乐猪、香猪和黔北黑猪为试验对象,构建品种DNA池,采用PCR产物直接测序法对猪GH基因启动子区-856～+171片段共1 027bp进行单核苷酸多态性检测.结果:除香猪外,在其他3个猪种5'-端侧翼序列发现5个SNP位点:C22T、A- 26T、G- 219A、T- 385A和C-391T,并且在大约克GH基因启动子区-640处发现了一个12bp碱基序列(GGCAAAGTGTAG)的缺失.结论:DNA池结合PCR产物直接测序技术能够很好的筛选SNP位点,本研究采用该技术在猪GH基因启动子区- 856～+171片段检测到了5个SNP位点.     

酵母基因上游序列中潜在的转录正调控位点分析

前期研究表明,高效转录酵母基因内含子在序列长度、寡核苷酸使用、以及位置分布等方面都有着区别于低转录内含子的特征 . 进一步观察发现：上游基因间区域的序列长度与基因转录频率也有与内含子序列相同的现象,转录频率高的上游基因间序列一般都比转录频率低的长 . 对高效转录和低效转录上游基因间序列的寡核苷酸使用频率进行统计比较分析,抽提出高转录基因上游区可能的转录正调控元件 . 与酵母的所有非编码序列比较,这些可能的正调控元件基本上也是过表达的 (over-represented) ,其中多数和实验所得的一些位点特征相吻合 . 这些元件富含 G 、 C ,这与内含子中可能的正调控元件在碱基组成上有一定的互补性 . 从这些特征看,高效转录基因上游的序列结构确实有利于基因的转录 .     

人Daintain 基因5'调控区序列的生物信息学分析

目的：探讨人Daintain 基因5''调控区的序列特征。方法：利用在线软件BLAST、Neural Network Promoter Prediction、Promoter 2.0、Promoter SCAN、EMBOSS、CpG Island Searcher 和TF SEARCH预测人Daintain 基因启动子区域、CpG 岛分布和转录因子结 合位点。结果：人Daintain 基因5''调控区存在1 个CAAT盒。Daintain 基因可能存在6 个启动子位点,CpG岛可能位于216 bp 区 间( 23 ~ 238 bp)。评分85 分以上时,该序列存在251 个可能的转录因子结合位点;评分90 分以上时,该序列存在70 个可能的转 录因子结合位点;评分95 分以上时,该序列存在16个可能的转录因子结合位点;评分100 分以上时,该序列存在7 个可能的转 录因子结合位点;这些结合的转录因子基本是与免疫细胞增殖或性别发生有关。结论：人Daintain 基因5''调控区的生物信息学研 究表明其转录受甲基化和多种转录因子的调控,为研究Daintain 基因启动子的功能提供理论基础。     

黑曲霉3.795glaA基因及其5'调控区的克隆和序列分析

黑曲霉Ｔ２１是由黑曲霉３．７９５经诱变育种获得的糖化酶高产菌株,为阐明其高产的分子机制,由黑曲霉３．７９５克隆了糖化酶结构基因及其５′旁侧序列,并与黑曲霉Ｔ２１的相应序列进行了比较．由黑曲霉３．７９５菌丝体分离染色体ＤＮＡ,Ｓｏｕｔｈｅｒｎ杂交分析表明,糖化酶结构基因位于～２．５ｋｂ的ＥｃｏＲⅠ－ＥｃｏＲⅤ染色体ＤＮＡ片段上,在此ＥｃｏＲⅠ位点上游约１．０ｋｂ处有一ＳａｌⅠ位点．为构建糖化酶结构基因及其５′旁侧序列的基因组文库,该染色体ＤＮＡ分别用ＥｃｏＲⅠ＋ＥｃｏＲⅤ和ＥｃｏＲ＋ＳａｌⅠ消化,琼脂糖凝胶电泳分离并回收长度在１．０ｋｂ左右和２．５ｋｂ左右的ＤＮＡ片段,分别与ｐＵＣ１９载体连接后转化入Ｅ．ｃｏｌｉＤＨ５．用原位杂交方法筛选到了携带糖化酶基因编码区及其１５０５ｂｐ５′旁侧序列的阳性克隆．对克隆片段的ＤＮＡ序列进行了测定并与黑曲霉Ｔ２１的相应序列进行了比较,结果表明,在糖化酶基因编码区及其１５０ｂｐ３′非编码区内,未发现碱基差异,但在－３４０～－１５０５的５′上游区内发生了９个位置的碱基变化,包括缺失、插入和替换．这些结果表明,黑曲霉Ｔ２１与３．７９５的糖化酶产量的差异与其结构基因无关,但可能与其     

植物类防御素基因的预测和序列分析

文章用已知的9种植物防御素基因为对照,根据DFCI数据库中28种植物的相关数据,进行BLAST同源性比对,在24种植物中预测出115种新的类植物防御素基因。对它们进行序列比对、信号肽预测和进化树分析的结果表明：他们与已知的植物防御素有很高的同源性,且具备植物防御素的基本特征。     

抑瘤素M受体对慢性自身免疫性荨麻疹发病机制的影响

本研究旨在探讨抑瘤素M受体(OSMR)在慢性自身免疫性荨麻疹(CAU)发病机制中的作用。本研究分别检测30例CAU患者及30名健康受试者的皮肤组织中OSMR、JAK和STAT3的表达,研究显示OSMR、JAK和STAT3在CAU患者皮肤组织中高表达(p<0.05)。转染OSMR-siRNA可显著降低CAU模型小鼠血清炎症因子IL-1、IL-6和IFN-γ水平,而转染JAK/STAT3信号通路激动剂Tyr705则可显著升高炎症因子水平(p<0.05)。转染OSMR-siRNA可显著降低CAU小鼠瘙痒次数、瘙痒时间和嗜酸性粒细胞计数,而转染Tyr705则可显著升高CAU小鼠瘙痒次数、瘙痒时间和嗜酸性粒细胞计数(p<0.05)。转染OSMR-siRNA促进了CAU小鼠上皮细胞的增殖能力,并抑制了细胞凋亡(p<0.05)。而转染Tyr705则抑制了CAU小鼠上皮细胞的增殖能力,并促进了细胞凋亡(p<0.05)。转染OSMR-siRNA下调了上皮细胞中OSMR、JAK和STAT3的表达,而转染Tyr705则上调了OSMR、JAK和STAT3的表达(p<0.05)。总之,本研究表明OSMR基因在CAU患者皮肤组织中高表达。OSMR基因沉默可通过抑制JAK/STAT3信号通路来抑制炎症因子表达及嗜酸性粒细胞数量,促进上皮细胞增殖并抑制细胞凋亡。     

多发性骨髓瘤患者13q14.3区域一个候选抑瘤基因MYETS1的克隆与序列分析

为克隆位于多发性骨髓瘤(multiple myeloma,MM)患者染色体13q14.2～13q21.1区域候选抑瘤基因,通过生物信息学分析获取疾病基因定位区域内代表新基因的ESTs,并运用半定量RT-PCR检测它们在正常人与MM患者骨髓组织中的表达水平,发现一条在MM患者骨髓组织中明显表达下调的EST(GenBank收录号:H86826).Northern印迹杂交显示H86826在骨髓组织中转录本大小为1.5kb.通过购买商品化克隆IM-AGE223589测序获得了H86826所代表的基因的1491 bp全长cDNA序列(GenBank收录号:AY368652),人类基因组命名委员会将其命名为MYETS1(myeloma tumor suppressor 1).生物信息学分析其为一个编码分子质量为15.1 kD、等电点为6.13的135个氨基酸的新基因.该基因的功能正在进一步的研究之中.     

多位点序列和比较基因组学分析对盐单胞菌科菌株JSM 104105的系统发育学研究

【目的】为了精准地判定产铁载体嗜盐新菌株JSM 104105在盐单胞菌科(Halomonadaceae)中的系统发育地位。【方法】采用基于16SrRNA基因、DNA促旋酶B亚基基因(DNAgyraseB subunit gene, gyrB)和核糖核酸聚合酶σ因子RpoD基因(RNA polymerase sigma factor RpoD gene,rpoD)序列的多位点序列分析方法(multilocus sequence analysis, MLSA),对菌株JSM 104105的系统发育地位进行初步分析;采用比较基因组学分析(comparative genomics analysis),分析该菌株与其系统发育关系密切的典型菌株之间的GC含量、平均核苷酸一致性(average nucleotide identity,ANI)和数字DNA-DNA杂交值(digital DNA-DNA hybridization, dDDH),并进行基因组系统发育学分析(phylogenomic analysis),更准确地判定菌株JSM 104105在盐单胞菌科中的系统发育地位。【结果】MLSA分析...     

水稻富硫10kD醇溶谷蛋白基因的克隆和序列分析比较

用ＰＣＲ技术从我国水稻品种“广陆矮”（Ｏｒｙｚａ ｓａｔｉｖａ ｖａｒ． ｉｎｄｉｃａ）和“中花８ 号”（Ｏ． ｓａｔｉｖａｖａｒ． ｊａｐｏｎｉｃａ）中特异地扩增并克隆测序了富硫１０ ｋＤ醇溶谷蛋白基因,它共有５２５ 个核苷酸,编码１３４ 个氨基酸。经分析,克隆的基因与水稻属其它种或品种的同类基因同源率为９６．６％ 到１００％ ,与玉米１０ ｋＤ醇溶蛋白基因同源率为３４．２％ ;与某些双子叶植物的贮藏蛋白也有一定的同源性,例如和巴西豆富硫水溶蛋白同源率达３１．２％ 。水稻１０ ｋＤ醇溶谷蛋白Ｎ 端有一段信号肽含２４ 个氨基酸,经分析,发现这段信号肽与禾谷类玉米、高粱和燕麦的贮藏蛋白信号肽同源率很高,分别为６５．０％ 、６５．０％ 和６２．５％ ,而在双子叶植物的贮藏蛋白中未发现有相似序列。所测定的“广陆矮”和“中华８ 号”１０ ｋＤ醇溶谷蛋白基因序列已被ＥＭＢＬ数据库接受,收录号分别为Ｌ３６６０４ 和Ｌ３６６０５