脊椎动物Sox基因家族的系统发生分析

脊椎动物Sox基因是一类高度保守的基因家族,它们编码一类转录因子,参与多种发育过程的调控,这个家族的共有特征是Sox蛋白具有一个约79个氨基酸,可与DNA特异结合的HMG盒区,该基因家族成员众多复杂,对它们的基因结构,功能及进化关系的研究有助于对该基因家族的全面认识,利用已克隆的全部脊椎动物全长核苷酸／蛋白质数据,对这些数据进行序列比对及进化树的构建,分析Sox基因家族成员的分类及分子进化模式。     

赤链蛇Sox基因的克隆及序列分析

参照人SRY基因HMG-box保守区的序列,设计一对兼并引物,采用PCR技术扩增了赤链蛇的Sox基因,并对扩增产物进行了克隆和测序,结果在雌雄个体中共筛选出三个Sox基因,其中有一个为雌雄共有,显示出性别差异性;三个Sox基因编码的氨基酸序列与人相应SOX3,SOX4,SOX22基因的相似性分别为96%,98%,96%。显示出Sox基因在进化上的高度保守性,本文为赤链蛇的性别决定机制研究提供了分子资料。     

两种泥鳅中Sox基因的检出

性别决定基因SRY都具有一个高度保守的基因序列——HMG-box,编码Sox蛋白,在胚胎发育过程中起重要作用。本文利用两种引物检测了泥鳅和大鳞副泥鳅的Sox基因。第一对引物特异扩增人类SRY基因的保守区。在扩增泥鳅的基因组DNA时可见长度分别为200、550、940和1000bp的四条扩增带。在大鳞副泥鳅中可以扩增出200、550、900bp三条带(Fig.1)。Southem杂交表明200和550bp两条带可以和SRY基因探针杂交(Fig．2)。第二对引物是兼并引物,可以特异扩增Sox基因的HMG-box区域。以基因组DNA为模板可以在大鳞副泥鳅中扩增出220、550、700和1500bp四条带(Fig．3);而在泥鳅中则为220、530、570乖1500bp四条带(Fig.4)。PCR产物的长度差异被认为是由于部分Sox基因的HMG-box区域中存在着内含子。没有发现性别特异扩增带。以上结果说明哺乳动物与性决定有关的组分在脊椎动物中是广泛存在的。但这些组分在鱼类中是否与性决定有关,或仅是哺乳动物性决定因子的进化前体尚不得而知。无论如何广泛深入研究鱼类的Sox基因对于揭示性决定系统和因子的进化方式是十分有意义的。     

虎纹蛙四个Sox基因的克隆及序列分析

参照人SRY基因HMG－box保守区的序列,设计一对兼并引物,扩增了虎纹蛙的Sox基因,并对扩增产物进行了克隆和测序。结果在雌雄个体中共筛选出四个不同的Sox基因,其序列与人相应SOX基因的相似性分别为92％、94％、985和98％。本研究为探索虎纹蛙的性别决定机制提供了分子资料。     

中华鳖4个Sox基因保守区的序列分析

采用PCR技术,扩增和克隆了中华鳖Sox基因（TSSox）。经DNA序列分析显示,Sox基因在系统进化上十分保守,其中TSSox4与鸟类LF4基因编码的氨基酸序列完全相同、与人类SOX4和Sox4编码的序列仅一个氨基酸的差异;TSSox5与鸟类的LF5基因的编码也仅一个氨基酸发生了改变;TSSox2与海龟的TSox2相似性最高。4条TSSox序列中,TSSox与人SRY基因序列相似性最高,达75％;序列上的相似性可能暗示了它们在功能上的保守性。     

两种鱼类Sox基因保守区的克隆和Sox9基因保守区内含子的遗传变异性

Sox基因家族是生物个体发育过程中关键的调控因子,尤其在睾丸、神经、肌肉和骨骼等组织分化和发育过程中发挥着重要的作用(Fosteretal.,1 994 ;PevnyandLovell Badge ,1 997;Schepersetal.,2 0 0 0 ;ClarksonandHarley ,2 0 0 2 ;Changetal.,2 0 0 2 ;Monteroetal.,2 0 0 2 ;Ga     

Sox基因家族对成年神经发生的 转录调控作用

成年神经发生是脑内一个复杂而高度调控的重要生物学过程,维持了脑内可塑性和相关功能。近年来,成年神经发生受内在因素和外在因素的影响。其中,内在因素中的转录因子参与基因转录,协调成年神经发生过程中遗传程序的表达。Sox基因家族编码的Sox蛋白作为重要的转录调控因子对成年神经发生起着重要的转录调控作用。因此,本文就Sox基因家族中参与成年神经发生的关键因子展开综述,为人们理解成年脑内神经发生的分子调控机制提供新的见解。     

性别决定基因SRY的研究进展

SRY基因是哺乳动物性别决定过程中的主宰基因,其表达产物SRY蛋白是一种DNA结合蛋白,该蛋白含有一个HMG盒,能够以序列特异性结合到DNA双螺旋链的一侧,起到转录因子的作用。调节或协同下游基因如SOX9、AMH等基因的表达,使胚胎发育向雄性方向发展。     

黄鳝Sox9基因的克隆及其鉴定分析

Sox9基因在人和多种动物中具有进化保守性,在性别决定过程中发挥着重要作用。通过对黄鳝Sox9基因的分子克隆及其限制酶切分析,确定了该克隆的限制酶图谱。从限制酶片段的PCR分析以及HMG盒的DNA序列测定,鉴定该阳性克隆为黄鳝Sox9基因克隆,黄鳝Sox9基因的克隆进一步说明Sox9基因在进行上的高度保守性,对其基因组DNA和cDNA序列结构和转基因黄鳝的深入研究,无疑有助于从进化上阐明Sox9基因功能。     

植物DREPP基因家族研究进展

发育调节质膜多肽(DREPP)蛋白是一类与质膜相关的植物特异性蛋白, 具有结合磷脂酰肌醇磷酸(PtdInsP_s)、Ca ²⁺/钙调蛋白(CaM)复合物、微管和微丝等多种功能, 在植物生长发育与逆境(低温和干旱等)应答过程中发挥重要作用。该文综述了植物DREPP家族成员的组成、蛋白质序列特征及其在发育与逆境应答过程中的生物学功能, 以期为深入认识DREPP参与的信号调控网络提供帮助。     

植物DREPP基因家族研究进展

发育调节质膜多肽(DREPP)蛋白是一类与质膜相关的植物特异性蛋白, 具有结合磷脂酰肌醇磷酸(PtdInsP_s)、Ca ²⁺/钙调蛋白(CaM)复合物、微管和微丝等多种功能, 在植物生长发育与逆境(低温和干旱等)应答过程中发挥重要作用。该文综述了植物DREPP家族成员的组成、蛋白质序列特征及其在发育与逆境应答过程中的生物学功能, 以期为深入认识DREPP参与的信号调控网络提供帮助。     

高等植物己糖激酶基因研究进展

己糖激酶(HXK)具有催化己糖磷酸化的作用,是植物体呼吸代谢过程中的关键酶之一。近十几年的研究发现,HXK在植物的糖感知和糖信号转导过程中扮演重要的角色。目前GenBank已登录28种高等植物的HXK同源基因,其在不同物种中均以多基因家族形式存在。HXK基因家族多数成员包括9个外显子,编码492-522个氨基酸。HXK亚细胞定位研究发现,植物HXK家族成员主要分布于线粒体,少数成员存在于细胞质、叶绿体和质体基质中。植物HXK基因家族大部分成员在不同器官或组织中均有表达,但是拟南芥(Arabidopsis thaliana)AtHKL3和水稻(Oryza sativa)OsHXK10仅在花中表达。高等植物部分HXK不仅影响植物生长发育,还调控植物激素信号转导以及调节植物花青素合成途径中相关基因表达。应用MEGA 4.0软件对18个物种HXK基因氨基酸序列构建系统进化树,HXK基因序列聚为7小支,聚类关系能反映不同基因结构和功能的差异。     

植物Dof基因家族功能研究进展

Dof(DNA-binding with one finger)蛋白是植物特有的一类转录因子,在植物生长发育过程中起着重要的作用。在其N-末端有一个52氨基酸残基组成的高度保守的C2-C2单锌指结构,称为Dof保守域,能够特异性的识别植物启动子序列中的AAAG/CTTT作用元件,从而激活或抑制植物基因的表达;其C-末端的转录调控结构域,氨基酸序列较为多变,不具有保守性,是Dof蛋白在植物中功能多样性的基础;同时Dof蛋白也具有和蛋白相互作用的功能。在过去的十几年里,大量的Dof基因被克隆鉴定或从基因组数据库中预测出来,Dof蛋白在植物生长发育中的作用也受到更多关注。本文就Dof转录因子的特点,各物种中已经报道的Dof转录因子的数目、系统进化关系和分类及其生物学功能的进展进行了综述。     

Dof基因家族调节植物生长发育功能的研究进展

Dof（DNA binding with one finger）蛋白是一类植物特异性转录因子,通常含有200～400个氨基酸和2个主要结构域。该家族成员的N 末端为高度保守的单锌指Dof结构域,具有与DNA和蛋白质相互作用的双重功能,其C末端的氨基酸序列则较为多变,是Dof蛋白重要的特异转录调控结构域。研究表明,Dof蛋白作为转录激活物或阻遏物参与了多方面的植物生长发育过程。随着基因组测序技术的发展,已有大量的Dof基因从植物基因组数据库中鉴定出来。该文对近年来国内外有关Dof基因家族的结构特点、全基因组鉴定、蛋白互作以及生物学功能等方面的研究进展进行综述,以期为Dof转录因子的深入研究提供参考。     

SOX、DMRT性别决定基因家族及其应用研究进展

SOX基因家族是在动物中发现的一类新的编码转录因子的基因家族,其产物具有一个HMG基序保守区,参与诸如性别决定等多种早期胚胎发育过程。到目前为止,在XXXY染色体性别决定系统中,只发现了两个性别决定基因:一个是SRY,它主要在哺乳动物性别决定中起作用;一个是DMY,它是在青鳉(Oryziaslatipes)中发现的。SRY属于SOX基因家族,而DMY则属于另一个普遍参与脊椎动物性别决定过程的DMTR基因家族。本文综述了这两大性别决定基因的研究进展,并探讨了它们在水产养殖动物性别决定基因研究中的意义和价值。