一条大鼠睾丸新基因的生物信息学分析及真核表达

目的:探讨大鼠睾丸组织一条新基因的生物信息学特征和真核表达。方法:构建pEGFP-N1载体的融合质粒进行真核表达,利用生物信息学手段分析基因和蛋白功能。结果:生物信息学分析表明RSA14-44的编码区序列与人类及鼠源RAS同源基因家族核酸序列达到85%以上的同源性;RSA14-44蛋白没有典型的跨膜结构域,也没有典型的N末端信号肽;与人类RhoA蛋白序列达到了89%的同源且具有Rho家族成员的GAAX盒和p-loop结构的基序特征;RSA14-44蛋白大部分氨基酸序列与Rho家族7个已知结构域高度同源;RSA14-44基因真核表达定位于细胞质。结论:RSA14-44基因真核表达定位于CHO-K1细胞质,;编码蛋白质与Rho家族同源性高,为进一步研究其生物学功能提供参考。     

草鱼AMBP基因cDNA的克隆与序列分析

α1-微球蛋白和Bikunin是由同一基因翻译表达出的两种功能不相关联的血浆蛋白。本文通过快速扩增cDNA末端的方法,首次从草鱼肝脏组织克隆了α1-微球蛋白和Bikunin前体蛋白(α1-microglobulin/Bulinin precursor, AMBP）基因全长cDNA。其cDNA全长1230bp,包含5′非翻译区23 bp,3′非翻译区160 bp和开放读码框1047 bp。开放读码框编码348个氨基酸,包含182个氨基酸的α1-微球蛋白和145个氨基酸的Bikunin。草鱼AMBP与其他物种的氨基酸序列分析结果表明,它们具有较高的同源性(44.7%－84.4%),其中草鱼与斑马鱼同源性最高(84.4%)。结果表明AMBP序列结构和α1-微球蛋白与Bikunin共翻译表达特点在动物机体中具有着重要的生理意义。     

一条大鼠睾丸新基因的生物信息学分析及真核表达

目的：探讨大鼠睾丸组织一条新基因的生物信息学特征和真核表达。方法：构建pEGFP-N1载体的融合质粒进行真核表达,利用生物信息学手段分析基因和蛋白功能。结果：生物信息学分析表明RSA14-44的编码区序列与人类及鼠源RAS同源基因家族核酸序列达到85%以上的同源性;RSA14-44蛋白没有典型的跨膜结构域,也没有典型的N末端信号肽;与人类RhoA蛋白序列达到了89%的同源且具有Rho家族成员的GAAX盒和p-loop结构的基序特征;RSA14-44蛋白大部分氨基酸序列与Rho家族7个已知结构域高度同源;RSA14-44基因真核表达定位于细胞质。结论：RSA14-44基因真核表达定位于CHO-K1细胞质,;编码蛋白质与Rho家族同源性高,为进一步研究其生物学功能提供参考。     

家鸽Caveolin-1基因全长cDNA的克隆、序列和组织表达分析

窖蛋白(Caveolin)是一类构成细胞膜上胞膜窖主要结构的标志蛋白,由Caveolin基因家族编码而成。Caveolin-1基因是Caveolin基因家族的成员之一。该实验采用RT-PCR与RACE(rapid amplification of cDNA ends)技术成功地克隆了家鸽Caveolin-1基因的全长cDNA。该cDNA全长2605bp,包含537bp的完整编码区,编码178个氨基酸;分析发现家鸽Caveolin-1基因编码区与牛、家犬、鸡、褐家鼠等核苷酸同源性为80.1%～93.4%,氨基酸同源性高达85.4%～97.2%;半定量RT-PCR分析表明该基因在家鸽各种组织广泛表达,脂肪中表达量最高,各种肌肉中表达量次之,肝脏中表达量最低。此结果说明家鸽Caveolin-1基因可能与脂肪、肌肉中的某些代谢途径有关。     

粘虫β-actin基因cDNA的克隆、序列分析及表达量检测

β-actin基因作为actin家族的一员,在基因定量实验中常用作内参基因。本实验运用RT-PCR和RACE技术,以粘虫Mythimna separata(Walker)cDNA为模板,对β-actin基因进行克隆获得全长cDNA序列,并利用生物信息学方法,对β-actin基因全长cDNA序列及推测得到的β-actin蛋白序列进行分析。结果表明,获得的粘虫核β-actin基因cDNA序列长度为1 472 bp,其中包括68 bp的5′非编码区、273 bp的3′非编码区和1 131 bp的开放阅读框,编码一个376个氨基酸蛋白,具有actin蛋白家族典型特征。推测得到的粘虫β-actin蛋白理论分子量为41.7497 ku,等电点为5.29,富含6种类型的特定功能位点。该蛋白序列与其他动物β-actin蛋白序列具有97.9%～99.7%高度同源性。β-actin表达量检测结果显示β-actin在6种不同组织间表达无显著差异(P>0.05),表明β-actin可作为研究粘虫不同基因表达水平高低的可靠内参基因。该基因的cDNA序列已经递交GenBank并获得登录号为GQ856238。     

禾谷镰孢菌α-微管蛋白基因克隆及其与多菌灵抗药性关系分析

根据禾谷镰孢菌参考菌株NRRL310 84 (PH 1)的α- 微管蛋白基因核苷酸序列设计 4对引物 ,采用PCR方法克隆并测序了禾谷镰孢菌 (Fusariumgraminearum)对多菌灵 (MBC)不同敏感性表型的 6个中国菌株的α 微管蛋白基因全序列。DNA序列对照表明中国的 3个敏感菌株和 3个抗药菌株的α- 微管蛋白基因核苷酸序列同源性没有差异 ,多菌灵抗药性与α- 微管蛋白无关。该基因全长 1718bp ,含有 6个内元 ,编码 4 4 9aa ;与NRRL310 84的α- 微管蛋白基因核苷酸序列同源性为 99% ,存在 5个差异核苷酸 ,与其所编码的氨基酸序列同源性为 99 78% ;与其他 6种真菌α- 微管蛋白基因所编码的氨基酸序列同源性为 37%～ 86 %。     

马铃薯α-淀粉酶基因的克隆及生物信息学分析(英文)

本研究利用RT-PCR从马铃薯(Solanum tuberosum)茎段总RNA中扩增、克隆了一cDNA分子。该cDNA分子含有一长为1224bp的开放读框,可编码一含407个氨基酸残基的多肽、理论分子量为46.40kD、可能为亲水性的胞外酶。因其氨基酸序列同源于α-淀粉酶,故将该基因命名为amyA1(NCBI收录号:GQ406048.1)。采用半定量RT-PCR方法检测了amyA1基因在马铃薯茎、叶等不同组织中的表达强度,表明在茎组织中的表达丰度略高。利用生物信息学软件分析了amyA1密码子的偏好性,以期为选择适宜的表达系统提供依据;同时对amyA1的理化性质、细胞内定位、保守结构及高级结构进行了预测。基于NCBI数据库中有物种代表性的29种α-淀粉酶基因序列构建了基因进化树。与NCBI收录的马铃薯α-淀粉酶基因(NCBI收录号:M79328.1)的核苷酸及氨基酸序列同源性达98%。第20至第348范围内的氨基酸残基含有与淀粉酶13家族及亚家族相似的催化活性域(PF00128、SM00624),第349至第407范围内的氨基酸残基含有α-淀粉酶C-末端β折叠区域(PF07821)。蛋白质结构预测表明氨基酸残基序列有维持淀粉酶活性的(β/α)8桶状结构以及其它几个功能域结构。所构建的基因进化树表明,2个马铃薯α-淀粉酶基因与木薯、苹果的序列同源性较高,与菜豆的次之,与水稻、大麦和玉米等单子叶植物的序列同源性较低。     

梭梭NAC转录因子HaNA C3～4的克隆及表达分析

本研究从梭梭中克隆了2条NAC基因,分别命名为序列Ha NAC3(KU534095)和Ha NAC4(KU534-096)。序列分析显示Ha NAC3基因编码一条242个氨基酸的多肽,Ha NAC4基因编码一条287个氨基酸的多肽,并且编码的蛋白都为亲水性蛋白。经过同源性比对分析发现2条序列都含有典型的NAC结构域,属于NAC转录因子家族。组织特异性表达分析结果显示Ha NAC3序列在梭梭根部有较高强度的表达;Ha NAC4在梭梭种子中表达量较高。干旱胁迫下,Ha NAC3和Ha NAC4呈现出不同的表达方式,本研究有助于为进一步分析梭梭NAC家族基因功能提供帮助。     

大鼠NeuroD2基因的克隆、真核表达载体的构建及其在小鼠MSCs细胞中的表达

克隆大鼠NeuroD2基因,旨在构建p IRES2-Ac GFP1-ND2真核表达载体并检测其在小鼠MSCs中的表达。采用RTPCR技术克隆大鼠NeuroD2基因,分析该蛋白质结构、功能域、细胞定位及与其他物种同源性;构建pIRES2-AcGFP1-ND2表达载体并转染小鼠骨髓间充质干细胞(MSCs);采用Real-time PCR、免疫荧光及Western blot技术检测重组质粒在小鼠MSCs中的表达。结果表明,大鼠NeuroD2基因CDS区全长1 149 bp,共编码382个氨基酸,属于b HLH家族,二级结构以α-螺旋和无规卷曲为主,空间结构呈现近似"螺旋-环-螺旋(HLH)"结构,主要分布在细胞核,氨基酸序列与家鼠(99%)、罗猴(98%)、人(97.7%)同源性较高;Real-time PCR结果表明转染组NeuroD2基因表达量显著高于对照组(P0.05);免疫荧光及Western blot结果显示转染组NeuroD2蛋白表达量显著高于对照组(P0.05)。成功克隆大鼠NeuroD2基因并构建了pIRES2-AcGFP1-ND2真核表达载体。     

大鳞副泥鳅和泥鳅GNB2L1基因的克隆、表达及系统进化分析

由G蛋白β2亚基类似物1基因(GNB2L1)编码的蛋白激酶C受体(RACK1)是一个高度保守的锚定蛋白,属于WD40结构域蛋白家族成员,在细胞信号转导等生命过程中发挥着重要作用。本文采用RACE技术和基因克隆技术分别对大鳞副泥鳅(Paramisgurnus dabryanus)和泥鳅(Misgurnus anguillicaudatus)精巢组织的GNB2L1基因c DNA序列进行了克隆。序列分析表明,大鳞副泥鳅GNB2L1基因c DNA序列全长1 115 bp,开放阅读框(ORF)长965 bp,编码317个氨基酸;泥鳅GNB2L1基因c DNA序列的开放阅读框长965 bp,编码317个氨基酸;两种泥鳅GNB2L1基因编码的蛋白与其他鱼类的RACK1蛋白的同源性为94%~97%,且不同进化地位物种的GNB2L1基因均由8个外显子和7个内含子组成。以GNB2L1基因为标记基因,构建的鱼类系统发育树显示,大鳞副泥鳅和泥鳅在进化上的亲缘关系最近。RT-PCR结果显示,GNB2L1基因在大鳞副泥鳅成体各组织中均有表达,且在脑组织的表达量高于其他组织。以上结果表明,GNB2L1基因为一个进化保守基因,可能在大鳞副泥鳅的细胞活动中发挥着重要作用。     

鲢鱼、鳙鱼、草鱼谷胱甘肽过氧化物酶cDNA的克隆及肝组织表达

利用RT-PCR技术分别从淡水食毒藻鱼类鲢鱼(Hypophthalmichthys molitrix)、鳙鱼(Aristichthys nobilis)及草食性鱼类草鱼(Ctenopharyngodon idella)肝组织扩增出谷胱甘肽过氧化物酶(GPX)cDNA核心序列。序列分析表明鲢鱼、鳙鱼、草鱼GPX的cDNA序列均为263bp,编码87个氨基酸。鲢鱼、鳙鱼、草鱼与斑马鱼(Danio rerio)(同属鲤科)、条石鲷(Oplegnathus fasciatus)、虹鳟(Oncorhynchus mykiss)(鲈形目)等鱼类GPX氨基酸序列同源性很高,为75%～93%;与人(Homo sapiens)、小鼠(Mus musculus)、大鼠(Rattus norvegicus)、猪(Sus scrofa)、牛(Bos taurus)等哺乳动物GPX氨基酸序列的同源性也较高,为76%～79%。以β-肌动蛋白为内参照,比较鲢鱼、鳙鱼、草鱼肝组织GPX cDNA的表达水平,鲢鱼、鳙鱼肝组织GPX的表达量远高于草鱼肝的GPX表达量,这与鲢鱼、鳙鱼大量摄入微囊藻毒素在鱼体内引发产生过量的脂过氧化物相适应。     

大黄鱼Flotillin-1基因分子特征分析

浮舰蛋白-1(Flotillin-1)是属于SPFH家族的蛋白,是重要的脂筏标志性蛋白.在构建大黄鱼(Larimichthys crocea)肌肉组织cDNA文库的基础上,克隆了Flotillin-1基因,并进一步扩增出内含子.克隆到的序列全长为2497 bp,其中编码区1194 bp,编码397个氨基酸.生物信息学分析大黄鱼Flotillin-1有5类20个功能位点,存在2次跨膜结构,N端和C端都位于细胞膜内.大黄鱼Flotillin-1氨基酸序列具有非常高的保守性,与大西洋鲑和斑马鱼的同源性都在80%以上.在组织中的表达也非常广泛,其中在脾中的表达最强.     

草鱼(Ctenopharyngodon idellus)FGF21基因克隆及其表达分析

采用RT-PCR技术从草鱼肝脏中克隆了成纤维细胞生长21(FGF21)基因序列,并利用实时荧光定量PCR(q PCR)技术对该基因在草鱼幼鱼不同组织中表达进行了研究。结果表明,草鱼FGF21基因(Gen Bank登录号为MF_094727)c DNA序列全长615 bp,其中5'端非翻译区51 bp,开放阅读框564 bp,编码187个氨基酸。氨基酸序列同源性分析表明,草鱼FGF21基因与斑马鱼同源性最高(78.86%),与犀角金线鲃、鲤、虹鳟、大西洋鲑、罗非鱼和日本青鱂的同源性分别为77.66%、73.94%、53.29%、52.41%、43.71%和35.96%,与人和小鼠同源性较低,分别为31.87%和30.39%。q PCR分析表明:FGF21基因在草鱼幼鱼肝脏、前肠、中肠、后肠、心脏、肌肉、肾脏和全脑中均有表达,在肌肉、前肠和中肠表达量最高,表明该基因可能在草鱼肌肉和肠道等组织发挥重要作用。     

蕙兰MADS基因APETALA1/FRUITFULL-like的克隆和时空表达特性

为研究兰花成花转变及花发育的调控机理,利用反转录RT-PCR和RACE的方法,从蕙兰萼片中克隆出一个APETALA1/FRUITFULL-like(AP1/FUL-like)基因,命名为CfAP11,GenBank登录号为JQ031272.1.该基因编码的氨基酸序列与MADS-box蛋白家族中类APl/FUL亚家族中球花石斛FRUITFULL-like具有较高的同源性(84％),系统进化分析表明该蛋白的氨基酸序列与APl/FUL转录因子亚家族中的蛋白聚为一类.生物信息学分析推测表明,该基因编码的蛋白具有MADS保守域和相对保守的K区,二级结构中α-螺旋所占比例较高(58.97％),三级结构与月季、水稻和水仙非常相似.相对荧光定量PCR分析结果表明:CfAPll在根中表达痕量,生殖期比营养期叶片中表达量低、盛花期比花蕾期花葶中表达量高,由此推测,CfAP11可能与蕙兰的成花诱导、花发育有关;并发现CfAP11在盛花期花葶和子房中表达量远高于其他组织,表明其可能以某种机制参与果实的形成过程.     

草鱼TRIM32基因克隆表达及功能研究

TRIM (Tripartite-motif protein) 家族是机体先天性免疫的重要成员, 参与细胞增殖分化、细胞凋亡、肿瘤抑制、抗病毒等过程。为了进一步探究TRIM蛋白在鱼类免疫中的作用, 实验利用PCR方法克隆了草鱼TRIM32基因的编码区全长, 共1980 bp, 编码660个氨基酸。草鱼TRIM32具有TRIM家族典型的3个结构域, 与斑马鱼TRIM32的核苷酸序列同源性较高, 遗传进化分析也聚为一支。间接免疫荧光、Western-blotting检测结果显示草鱼TRIM32在EPC细胞中成功表达, 主要以点状分布在细胞质中, 细胞核中表达量较少; 组织分布分析表明TRIM32在被检测的11个组织中均有表达, 其中在头肾组织中的表达量明显高于其他组织; 不同胚胎发育时期的表达分析进一步表明, TRIM32在受精卵时期、卵裂期和囊胚期的表达量显著高于其他时期(P<0.05), 随后表达量下降, 直到出膜后表达量再次显著性升高。此外, 双荧光素酶检测系统显示TRIM32能够激活NF-κB信号通路, 诱导下游的炎症反应。结果显示, 草鱼TRIM32广泛分布于鱼体内, 并参与机体的天然免疫反应, 对于抵抗病原体的入侵具有重要作用。     

猪口蹄疫病毒受体通用亚基αv的基因克隆及序列分析

病毒受体是病毒宿主范围和组织嗜性的决定因素。研究发现,至少有四种整联蛋白αvβ1、αvβ3、αvβ6、αvβ8是口蹄疫病毒(FMDV)的受体,其中αv是4种受体的通用亚基。首次从口蹄疫病毒实验感染猪的肺组织中克隆到了通用亚基αv基因并对其核苷酸序列和推导的氨基酸序列进行了比较分析。猪αv亚基基因的编码区含有3141个核苷酸,编码1046个氨基酸,其N-端30个氨基酸为信号肽,其后的胞外域、跨膜区、胞浆域分别由955、29、32个氨基酸组成;胞外域含有11个潜在的糖基化位点(NXT/NXS)、2个Ca2 结合位点(DX[D/N]XDGXXD)、18个半胱氨酸残基。猪αv基因与牛、人、猕猴、家鼠、鸡、犬的αv基因的核苷酸序列同源性分别为93.3%、91.5%、91.4%、85.6%、73.2%、89.9%,推导的氨基酸序列同源性分别为96.3%、94.6%、94.1%、90.8%、81.6%、93.8%,猪与牛αv亚基同源性最高,表明受体αv亚基可能与口蹄疫病毒的宿主范围有关。     

草鱼Isthmin-1基因序列分析及转录水平的营养调控

为探讨Isthmin-1(Ism-1)在草鱼糖和脂类代谢中的作用,研究采用RT-PCR技术克隆草鱼Ism-1的开放阅读框(ORF),生物信息学分析Ism-1及其编码的氨基酸序列, RT-qPCR技术检测Ism-1在草鱼各组织中的分布特点,并在细胞和活体水平上分析不同营养条件下Ism-1 mRNA的表达变化。结果显示,成功克隆草鱼Ism-1的ORF区。序列分析表明,草鱼Ism-1基因开放读码框为1380 bp,编码459个氨基酸,预测该蛋白相对分子量为50.96 kD。氨基酸多序列比对和系统进化树分析显示,草鱼Ism-1与黑头软口鲦(Pimephales promelas)的进化关系最近(氨基酸相似度为96.51%)。Ism-1在草鱼各组织中均有表达,在红肌中表达量最高,其次是鳃、脑和白肌等组织。饥饿再投喂实验结果表明,饥饿14d后肝胰脏中Ism-1的表达量显著上调(P<0.05),恢复投喂后表达量降低,但仍显著高于对照组(P<0.05),白肌中Ism-1的表达量在饥饿和再投喂后均显著增加(P<0.05)。腹腔注射不同浓度的胰高血糖素显著下调草鱼肝胰脏中Ism-1的mR...     

红笛鲷(Lutjanus sanguineus)CD8基因的克隆与诱导表达

探讨红笛鲷(Lutjanus sanguineus)CD8基因的基本特性。应用同源克隆和cDNA末端快速扩增(Rapid amplification of cDNA ends,RACE)技术克隆了红笛鲷CD8α和CD8β基因,并分析了其在不同组织的表达分布及免疫刺激物诱导后的表达模式。结果显示,CD8αcDNA序列全长1 576 bp,编码225个氨基酸。红笛鲷CD8β基因cDNA序列全长为1 486 bp,编码210个氨基酸。氨基酸序列分析结果显示,CD8α和CD8β均由信号肽、免疫球蛋白超家族(Immunoglobulin superfamily,Ig SF)可变区、铰链区、跨膜区和胞浆区组成。荧光定量PCR(Real time quantitative PCR,q RT-PCR)分析显示红笛鲷CD8α和CD8β基因在胸腺表达量最高,其次为中肾、鳃、肠、皮肤、脾和头肾。红笛鲷头肾淋巴细胞体外经LPS、ConA和PolyI:C刺激8 h后CD8α和CD8β表达量显著上调(P0.01)。哈维氏弧菌疫苗刺激24 h后鳃、头肾、脾脏、和肠的表达量上升。     

草鱼生肌因子5基因的克隆及其组织表达谱分析

目的:获得草鱼生肌因子5(Myf-5)基因序列,分析其在草鱼不同组织和不同发育阶段中的表达规律。方法:根据鲤鱼Myf-5基因序列设计引物,用草鱼肌肉组织总RNA,经RT-PCR扩增其Myf-5基因序列;利用半定量RT-PCR分析草鱼Myf-5基因在草鱼不同组织和不同发育阶段的mRNA表达特性。结果:获得了草鱼Myf-5基因开放读框序列723 bp,GenBank登录号为GU290227;该基因编码由240个氨基酸残基组成的蛋白,具有MyoD家族基因的典型性碱性螺旋-环-螺旋(bHLH)结构,其氨基酸序列与斑马鱼、鲤鱼、虹鳟、大西洋鲑等的同源性较高(74%~97%),与哺乳动物和禽类如人、小鼠、大鼠、猪、牛和鸡的同源性较低(56%~60%);在草鱼红肌、白肌、肝胰脏、肾脏、脑和肠中均检测到Myf-5基因的表达,红肌、白肌和脑组织中Myf-5基因mRNA的表达量显著高于其他组织(P<0.05);草鱼Myf-5基因的表达随着其生长发育呈下降趋势,在较大规格试验鱼(500 g)中的表达显著低于其他2种规格(50~60 g、120~130 g)的试验鱼(P<0.05)。结论:获得了草鱼Myf-5基因序列,其在红肌、白肌和脑组织中的表达量显著高于其他组织,并随生长发育呈下降趋势,为研究Myf-5在草鱼肌肉发育过程中的作用提供了基础资料。