从江香猪λ1干扰素基因的克隆及序列分析

[目的]对从江香猪λ1干扰素(interferon-λ1,IFN-λ1)基因进行扩增、克隆和生物信息学分析。[方法]根据Gen Bank登录的猪IFN-λ1基因序列(FJ455508)设计合成特异性引物,通过RT-PCR从淋巴细胞中扩增IFN-λ1基因CDS区并进行克隆和生物信息分析。[结果]从江香猪IFN-λ1基因CDS全长576 bp,共编码191个氨基酸,其分子式为C949H1543N277O270S7,相对分子质量21.38 k Da;该蛋白等电点为9.42,为亲水性蛋白。从江香猪IFN-λ1含有丰富的二级结构,以α-螺旋(64.40%)和无规卷曲(25.65%)为主,蛋白质三级结构中主要以α-螺旋为主,同源性及系统进化树分析结果表明从江香猪与野猪IFN-λ1核苷酸同源性最高(为100%),亲缘关系最近。[结论]从江香猪IFN-λ1基因的克隆和生物信息学分析为进一步研究其抗病毒功能奠定了基础。     

沙眼衣原体LpxA基因克隆及生物信息学分析

[目的]克隆沙眼衣原体(Chlamydia trachomatis)LpxA基因并分析其生物学特性。[方法]根据Ct LpxA基因序列设计特异性引物,利用PCR扩增LpxA基因,并把LpxA基因连接到p MD18-T载体,挑取阳性克隆进行PCR和DNA测序验证。最后使用生物信息学软件分析LpxA蛋白的生物学性质。[结果]从Ct基因组中PCR扩增得到840 bp的Ct LpxA基因,该基因共编码280个氨基酸。LpxA蛋白无信号肽,定位在细菌细胞质。二级结构预测得知α-螺旋占19.6%,延伸链占32.8%,β-转角为11.4%,无规卷曲为36%。三级结构预测得知3个相同的LpxA分子组成同源三聚体。预测得知LpxA蛋白有11个B细胞表位。[结论]克隆得到Ct LpxA基因,并预测了其结构和功能。     

鸡importin β1基因的克隆及生物信息学分析

[目的]对鸡importin β1基因进行克隆和生物信息学分析。[方法]根据Gen Bank公布的鸡importin β1基因序列(XM_015299473)设计合成特异性引物,通过RT-PCR从DF-1细胞中扩增importin β1基因CDS区并进行克隆和测序,利用生物信息学工具对其理化性质、二级结构和系统进化树进行分析。[结果]鸡importin β1基因CDS全长2 268bp,共编码755个氨基酸,该蛋白等电点为4.61,相对分子质量84.15 k Da,分子式为C3712H5901N979O1152S46。蛋白质二级结构预测显示,鸡importin β1蛋白含有丰富的二级结构,以α-螺旋为主(占64.90%)。importin β1基因同源性及系统进化树分析结果表明鸡与鹌鹑的亲缘关系最近。[结论]鸡importin β1基因的克隆和生物信息学分析为进一步研究其功能奠定了基础。     

肺炎支原体铁吸收调节蛋白基因的克隆表达与纯化

[目的]克隆肺炎支原体铁吸收调节蛋白(Fur)基因并纯化Fur蛋白,为研究其生物学功能奠定基础。[方法]利用Clustal Omega分析肺炎支原体Fur蛋白及其同源序列并用MEGA6.0构建进化树,通过PCR扩增Fur基因并对其进行双酶切,然后连接到p ET28a,得到重组载体p ET28a-Fur,将其转化大肠杆菌BL21(DE3),利用IPTG诱导Fur蛋白表达,并通过亲和层析纯化Fur蛋白。[结果]多序列比对和进化树分析表明Mp含有一个Fur蛋白。克隆得到大小为477 bp的Fur基因,编码159个氨基酸。得到重组表达质粒p ET28a-Fur,该质粒能在大肠杆菌中能高效表达,并纯化得到重组Fur蛋白。[结论]成功克隆获得Mp Fur基因,在大肠杆菌中高效表达并获得高纯度Fur蛋白。     

红色毛癣菌pho88基因的克隆及生物信息学分析

[目的]克隆红色毛癣菌(Trichophyton rubrum)无机磷酸盐转运蛋白(Inorganic phosphate transporter,PHO88)基因,构建原核表达质粒,并对PHO88蛋白进行生物信息学分析。[方法]根据Gen Bank公布的T. rubrum CBS 118892菌株pho88基因序列(XP-003235348),设计合成特异性引物,提取红色毛癣菌总RNA,反转录为c DNA,PCR扩增pho88基因,构建到原核表达载体p ET-28a上,测序鉴定其序列,并对其进行生物信息学分析。[结果]红色毛癣菌pho88基因全长582 bp,编码193个氨基酸。PHO88蛋白含有1个跨膜结构域,细胞亚定位为分泌信号途径蛋白,PHO88含有16个磷酸化修饰位点,其二级结构主要由α-螺旋构成,高级结构为全α型蛋白质。[结论]成功克隆红色毛癣菌pho88基因及构建原核表达质粒,为后续PHO88蛋白的诱导表达奠定基础,为后续开发靶向PHO88的抗真菌药物,提供实验基础。     

玉米大斑病菌钙调磷酸酶B亚基基因的克隆与生物信息学分析

[目的]克隆玉米大斑病菌CnB基因,并进行初步的生物信息学分析.[方法]采用cDNA末端快速扩增(Rapid Amplification of cDNA Ends,RACE)技术,扩增玉米大斑病菌CnB基因全长cDNA序列和DNA序列.运用相关生物信息学软件对该基因序列进行分析和预测其编码蛋白的结构功能.[结果]CnB基因含4个外显子和3个内含子,最大开放阅读框为525 bp(GenBank登录号EF 469732),编码174个氨基酸;预测蛋白含约59.77%的α螺旋,8.62%的β转角,6.32%的延伸串,25.29%的不规则卷曲;含有高度保守的4个"EF-hand"Ca2 结合区域,属于Ca2 结合蛋白家族成员,与小麦叶枯病菌(Phaeosphaeria nodorum)、灰葡萄孢(B.cinerea)、粗糙麦孢霉(Neurospora crassa)等病原真菌中CnB基因有90%以上的氨基酸同源性.[结论]首次在玉米大斑病菌中克隆得到CnB基因,为进一步研究该基因功能奠定基础.     

溶藻弧菌耐药基因qnr的克隆及生物信息学分析

[目的]克隆溶藻弧菌(Vibrio alginolyticus)喹诺酮类耐药基因qnr并分析其蛋白结构,为研究该蛋白的生物学功能奠定基础。[方法]根据NCBI上公布的相关序列设计qnr基因特异性引物,利用PCR方法扩增基因序列,进行DNA测序及生物信息学分析。[结果]从溶藻弧菌染色体上获得qnr基因大小为651 bp,编码216个氨基酸,进化分析可知其与副溶血弧菌有很近的亲缘关系,二级结构分析含有五肽重复序列,三维结构与大肠杆菌质粒上的qnr蛋白空间结构极为相似。[结论]通过对蛋白质序列分析和结构预测,初步确定该基因为喹诺酮耐药基因,为水产细菌的耐药机制研究奠定基础。     

溶藻弧菌毒力菌株SSH文库的构建

[目的]通过构建基因文库为溶藻弧菌毒力基因的鉴定、致病机理的阐明奠定基础。[方法]应用抑制性差减杂交技术(suppression subtrative hybridization,SSH),以毒力菌株HN08155为测试子(Tester),构建了溶藻弧菌毒力菌株HN08155的SSH差减文库。[结果]文库共含有2 873个克隆;通过菌落PCR鉴定,2 786个克隆能扩增出250~1 000bp大小的目标片段;通过Southern斑点杂交,确定毒力菌株特异基因的阳性克隆347个,经测序和同源性比对分析,其中135个克隆的序列含有已知的77个基因,其中46个基因主要为代谢途径的多种酶类的编码基因,23个基因为其它基因,8个为毒力相关功能基因。[结论]这些毒力相关功能基因包括丝氨酸蛋白酶基因prk A、热休克蛋白基因dna J、趋化因子基因che W、甲基受体趋化蛋白(methyl-accepting chemotaxis protein)基因、双组分感应子(two-component sensor)基因、Ⅳ型菌毛(typeⅣpilin Pil A)基因、生物膜相关的表面蛋白(biofilm-associated surface protein)基因和外膜蛋白(outer membrane protein)基因;该文库中还含有166个未知新基因,占文库中总基因数的68.44%,溶藻弧菌的毒力基因很可能存在于这个文库中的未知新基因中。     

牛妊娠相关糖蛋白BoPAG1的制备及生物信息学分析

[目的]获得高效表达并且抗原性较好的Bo PAG1(bovin Pregnancy associated glycoproteins 1)蛋白,并分析其生物信息学功能。[方法]扩增荷斯坦奶牛Bo PAG1基因,并将其连接在表达载体p ET-30a,并转化至大肠杆菌(DE3)中表达,用SDS-PAGE和Western Blot检测其免疫学特性,采用生物信息学方法对Bo PAG1基因编码蛋白的蛋白修饰、结构、线性B细胞抗原表位进行预测分析。并对不同物种间的PAG1以及荷斯坦奶牛Bo PAG的氨基酸做同源性分析。[结果]成功克隆Bo PAG1基因并表达相应蛋白,大小与预期结果相符,预测Bo PAG1蛋白具有18个B细胞抗原表位,其N端具有15个氨基酸组成的信号肽,并且有4处N连接糖基化,不同物种间PAG1氨基酸的同源性为95. 1%～97. 9%,Bo PAG蛋白家族氨基酸的同源性为86. 4%～97. 2%。[结论]成功表达并纯化获得了Bo PAG1蛋白。Bo PAG1蛋白N连接糖基化有4处并且预测出18个B细胞抗原表位以及15个氨基酸组成的信号肽。不同物种间PAG1及Bo PAG蛋白家族同源性较高。为Bo PAG1蛋白抗体的制备和功能的研究提供了基础。     

人ARNTL基因的克隆及生物信息学分析

[目的]克隆人ARNTL基因并分析其生物学特性。[方法]通过NCBI数据库中的人ARNTL基因设计引物,进行PCR扩增,将其连接在pGEX-4T-1载体上,然后通过双酶切及测序鉴定克隆的正确性,再使用在线软件分析预测人ARNTL的生物学特性。[结果]酶切结果显示人ARNTL基因开放阅读框为1 878 bp,编码625个氨基酸残基,分子量为68 690.67 Da, pI为6.40。ARNTL蛋白是主要位于细胞核中的亲水性蛋白,不含跨膜结构域,无信号肽,其二级结构由α螺旋、无规则卷曲和延伸链构成,并且三级结构与二级结构预测结果一致。[结论]成功克隆了人ARNTL基因,并对人ARNTL蛋白进行了生物信息学分析,为深入研究该蛋白的分子作用机理打下一定基础。     

具潮霉素B抗性的NIH3T3细胞饲养层的制备

[目的]建立具有潮霉素B(hygromycinB)抗性的3T3细胞系,用于转染目的基因(pTRE2-human-Ins)的ES阳性细胞克隆筛选的饲养层。[方法]通过脂质体转染的方法,将含有潮霉素B磷酸转移酶基因(hyg)的质粒pHyg导入NIH3T3细胞中,利用潮霉素B的药物选择特性,对转染细胞进行压力筛选,并对其进行PCR和southernblot鉴定。[结果]经300ug/ml的潮霉素B压力筛选后,获得了抗性细胞克隆。抗性NIH3T3细胞的形态和生长速度与正常NIH3T3细胞没有差异,特异性核苷酸引物检测抗性细胞基因组DNA,可以扩增出相应的核苷酸片段,Southernblot鉴定结果表明潮霉素基因片段已整合入潮霉素抗性NIH3T3细胞。[结论]本实验通过脂质体介导的方法成功地培育了潮霉素B抗性的NIH3T3细胞,为进行目的基因(pTRE2-human-Ins)转染ES细胞的阳性细胞克隆筛选打下了基础。     

梅毒螺旋体膜抗原基因在毕赤酵母中的表达和蛋白纯化

以梅毒螺旋体(Treponema pallidumsubsp.pallidum)Nichols菌株基因组DNA为模板,通过PCR扩增梅毒螺旋体47kDa、17kDa和15kDa 3个膜抗原基因,克隆进毕赤酵母表达载体pPICZ B,构建重组表达载体pTP47、pTP17、pTP15,转化酵母菌株GS115,甲醇诱导表达。表达菌体裂解后通过镍离子亲和层析获得3个抗原与6xHis tag的融合蛋白,重组蛋白的获得量分别为His-TP15:4.8mg/L;His-TP 17:6.6mg/L;His-TP47:25mg/L,经SDS-PAGE鉴定纯度都在96%以上,ELISA鉴定均具有很好的抗原性。从而首次在毕赤酵母中表达出梅毒螺旋体膜抗原,为梅毒血清学检测方法开辟了新的抗原制备途径。     

早期先天梅毒几种实验室诊断方法的评价

目的评价梅毒螺旋体蛋白印迹试验(TPPA-IgM-WB)和梅毒螺旋体19(s)-IgM酶联免疫吸附法[TP-19(s)-IgM-ELISA]在先天梅毒早期诊断中的作用。方法对45例梅毒孕妇所产46例(1例双胞胎)新生儿运用血清IgM-WB试验、梅毒螺旋体19(s)-IgM酶联免疫吸附法[TP-19(s)-IgM-ELISA]和常规血清学方法(TPPA、RPR、FTA-ABS-IgM)检测,评价上述试验诊断方法在先天梅毒早期诊断中的作用。结果45例梅毒孕妇所生的新生儿中,按常规综合诊断方法21例确诊为先天梅毒,新生儿血清IgM蛋白印迹试验23例阳性,梅毒螺旋体19(s)-IgM酶联免疫吸附法24例阳性(21例常规方法诊断为先天梅毒)。30例作为对照的非梅毒孕妇及新生儿各项检查均为阴性。结论血清IgM蛋白印迹试验和梅毒螺旋体19(s)-IgM酶联免疫吸附法[TP-19(s)-IgM-ELISA]诊断先天梅毒具有较高的特异性和敏感性,结果显示可能高于现行的常规综合诊断方法的诊断价值。     

嗜水气单胞菌溶血素基因克隆与序列分析

[目的]对嗜水气单胞菌溶血素基因(HlyA)进行克隆、序列分析和蛋白三级结构预测。[方法]根据嗜水气单胞菌溶血素基因(HlyA)设计特异性引物,采用PCR方法扩增并亚克隆至pMD18-T载体中,进行DNA测序分析。[结果]获得Hly A基因片段大小为1 022 bp,推导编码297个氨基酸,其中1-30aa区域为信号肽序列,7-196aa区域为溶血素-N端结构域(PF12563),222-297aa区域为杀白细胞素结构域(PF07968)。HlyA蛋白三级结构与模板(PDB:1XEZ_A)相似性达41.76%,主要由β折叠、转角构成,与拉马钱德兰图方法检测Hly A蛋白空间结构基本一致。[结论]该研究有助于理解嗜水气单胞菌Hly A基因功能及其溶血机制。     

Marc-145细胞源DDX6基因的克隆及生物信息学分析

[目的]克隆并生物信息学分析Marc-145细胞源DDX6基因。[方法]根据Gen Bank预测的猴源DDX6基因序列(XM_008021118)设计合成特异性引物,通过RT-PCR从Marc-145细胞中扩增DDX6基因CDS区并进行克隆和生物信息学分析。[结果]Marc-145细胞源DDX6基因CDS全长1 452 bp,编码483个氨基酸。DDX6蛋白有4个基序,含有DEAD-like解旋酶超家族结构域和C端结构域。二级结构主要以α-螺旋(37. 27%)和无规则卷曲(36. 44%)为主。同源性及系统进化树分析结果表明Marc-145细胞源与人DDX6核苷酸同源性最高,亲缘关系最近。[结论]DDX6分子在同种属之间具有高度保守性,提示Marc-145细胞源DDX6可能与人源DDX6分子具有相似的功能和作用。     

决明丙二酰CoA:ACP转酰基酶基因的克隆及序列分析

[目的]克隆决明丙二酰Co A:ACP转酰基酶(MCAT)基因并做序列分析。[方法]采用RACE法从c DNA中扩增出决明丙二酰Co A:ACP转酰基酶(MCAT)的CDS全长序列,推测出MCAT基因编码的氨基酸序列并进行序列分析。[结果]分析结果显示MCAT的CDS全长1 253bp,编码405个氨基酸。通过序列比对分析发现决明MCAT蛋白包含一个酰基转移酶超家族结构域,并且发现了一段高度保守的七肽模序。[结论]获得了决明MCAT的CDS全长,其编码的蛋白可能催化丙二酰Co A的转酰基反应,为决明脂肪酸的合成通路的阐明以及后期的决明脂肪酸的基因工程研究打下了坚实的基础。     

汉赛巴尔通体P26蛋白基因克隆、分子特征及重组蛋白抗原特性分析

[目的]研究汉赛巴尔通体(Bartonella henselae,Bh)P26蛋白的抗原特性。[方法]根据GenBank中Bh P26基因DNA序列设计特异性引物,对阳性猫血液样品进行PCR扩增,克隆测序后进行分子特征分析。构建表达载体pETP26,转化至感受态细胞E.coli BL21(DE3)进行诱导表达;将重组蛋白纯化后免疫小鼠,用间接ELISA抗体检测试剂盒检测抗体,分析其免疫学特性。[结果]P26基因全长738 bp,编码246个氨基酸。推导的P26蛋白氨基酸序列含有4个潜在的N-糖基化位点、4个酪蛋白激酶Ⅱ磷酸化位点、2个N-豆蔻酰化位点和1个信号肽序列;抗原表位主要集中在106~190位。SDS-PAGE和Western Blot分析结果表明,表达的分子量为35 kDa,可与B h阳性血清发生反应;重组蛋白免疫小鼠后其血清样本Bh抗体检测结果为阳性。[结论]P26重组蛋白在大肠杆菌的高效表达且具有良好的反应和免疫原性,为进一步探讨P26蛋白在Bh感染诊断研究中的潜在价值提供前期基础。     

白桦4个WRKY基因的克隆及序列分析

[目的]对在白桦转录组中发现的4个WRKY转录因子进行分析及基因克隆,并通过生物信息学分析这4个WRKY蛋白。[方法]利用PCR技术扩增4个基因并将其构建到T载体上。同时,利用在线网站分析这4个WRKY基因的理化性质及功能。[结果]发现这4个白桦WRKY基因编码311～335个氨基酸,分子量在34. 39～37. 70 k Da之间,均属于不稳定的亲水性蛋白质,并且为无跨膜结构区的核内蛋白。保守结构域分析发现这4个白桦WRKY基因中均含有一个高度保守的WRKY结构域。通过与拟南芥WRKY蛋白的系统树构建,分析这4个WRKY基因的功能。[结论]成功克隆出4个白桦WRKY基因,为后期深入分析这4个白桦WRKY基因的功能提供了前期研究基础。     

金黄色葡萄球菌ymdB基因的克隆表达及生物信息学分析

[目的]克隆、表达金黄色葡萄球菌ymd B基因,并对其编码产物进行生物信息学分析。[方法]以金黄色葡萄球菌ATCC 25923菌株的基因组DNA为模板,用聚合酶链式反应扩增ymd B基因,将扩增基因酶切后与表达载体pET-32a(+)连接,构建重组质粒并转化大肠杆菌TG1,增菌培养后提取质粒,经PCR、基因测序鉴定后,再转化大肠杆菌BL21(DE3),对转化菌株进行诱导后,进行10%SDS-PAGE分析。使用Protparam、PSORT、CDD、Signal P 4. 1、TMpred、Net Phos 3. 1 Server、PSIPRED、SWISS-MODEL等软件,分析YmdB蛋白的氨基酸数目、相对分子质量、理论等电点、带电荷氨基酸总数、半衰期、稳定性、疏水性、亚细胞定位、保守结构域、信号肽、跨膜区、磷酸化位点、二级结构、三维结构等。[结果]构建了表达载体pET-32a(+)-ymd B,在37℃经异丙基-β-D硫代半乳糖苷(IPTG)诱导后获得表达。YmdB蛋白由266个氨基酸组成,相对分子质量为30134. 53Da,等电点为6. 23,正电荷氨基酸总数为33个,负电荷氨基酸总数为35个,在大肠杆菌内的半衰期为10 h以上,是稳定的亲水蛋白质,定位于细胞质中,与YmdB蛋白家族具有相似的保守结构域,没有信号肽,有一个跨膜区和14个磷酸化位点,二级结构中ɑ螺旋、β折叠和无规则卷曲分别占42. 11%、9. 40%、48. 49%,三维空间结构与二级结构预测结果大致相同。[结论]成功克隆、表达了金黄色葡萄球菌ymdB基因,并对YmdB蛋白进行了生物信息学分析,为深入研究该蛋白的分子作用机理打下一定基础。     

苏云金芽胞杆菌cyt2Ba16基因的克隆表达

[目的]获得苏云金芽胞杆菌QL32-1中杀虫晶体蛋白基因,并分析其杀虫活性。[方法]采用cyt基因通用引物、两步法染色体步移的方法对QL32-1中cyt基因进行鉴定和全长克隆,再构建重组质粒pET-28a-2Ba16,并转化到大肠杆菌BL21(DE3)中,经IPTG诱导表达,最后对表达蛋白进行杀虫活性分析。[结果]克隆得到1个全长783 bp cyt2B基因,其编码260个氨基酸,推导分子量约29.69 kDa,此氨基酸序列与已知的Cyt2Ba1蛋白同源性最高,为92.4%。该基因被国际杀虫晶体蛋白基因命名委员会正式命名为cyt2Ba16。杀虫活性分析表明:cyt2Ba16对双翅目的库蚊(Culex quinquefasciatus)具有显著的杀虫活性,LC50为9.73μg/mL。[结论]cyt2Ba16基因是一个对库蚊具有较高杀虫活性的新型cyt基因,为QL32-1菌株的应用提供理论基础。