蝶蛹金小蜂寄生对菜粉蝶血细胞骨架相关蛋白基因的转录调控

为揭示蝶蛹金小蜂Pteromalus puparum抑制寄主菜粉蝶Pieris rapae血细胞免疫反应的分子机制, 克隆了菜粉蝶肌动蛋白、肌动蛋白解聚因子及微管蛋白cDNA, 并研究了蝶蛹金小蜂寄生对其转录水平的影响。结果显示： 菜粉蝶肌动蛋白cDNA ORF为1 131 bp, 编码377 aa, 预测分子量为41.78 kDa, pI为5.29, 与其他昆虫肌动蛋白的相似性非常高, 在90%以上。氨基酸组成特点和系统进化分析表明, 克隆到的菜粉蝶肌动蛋白基因属细胞质型肌动蛋白。菜粉蝶肌动蛋白解聚因子cDNA全长为1 243 bp, ORF为 447 bp, 编码149 aa, 预测分子量为16.97 kDa, pI为7.11,与家蚕Bombyx mori、赤拟谷盗Tribolium castaneum、意大利蜜蜂Apis mellifera和桑粉介壳虫Maconellicoccus hirsutus肌动蛋白解聚因子的相似性分别为97%, 87%, 89%和72%。菜粉蝶微管蛋白cDNA全长为1 757 bp, ORF为1 344 bp, 编码448 aa, 预测分子量为50.38 kDa, pI为4.86, 与家蚕β型微管蛋白1, 2, 3和4的相似性分别为97%, 97%, 87%和93%。系统进化分析表明, 克隆到的菜粉蝶微管蛋白基因属β型微管蛋白。RT-PCR分析表明, 蝶蛹金小蜂寄生能抑制肌动蛋白、肌动蛋白解聚因子及微管蛋白基因在菜粉蝶蛹血细胞中的转录水平。由此推断蝶蛹金小蜂调控寄主血细胞骨架相关蛋白基因的转录是该蜂抑制寄主血细胞免疫反应的分子机制之一。     

猪GATA-3基因的电子克隆、表达及其分子进化分析

基于猪的表达标签数据库电子克隆了猪的GATA-3基因,并通过RT-PCR验证了猪的GATA-3基因的核苷酸序列。测序结果显示猪的GATA-3基因的核苷酸长度由1,760bp个碱基组成,包括1,335bp的开放阅读框,编码产物为由444个氨基酸残基组成的多肽。通过半定量RT-PCR检测了GATA-3 mRNA在大白猪的各个组织的表达情况。GATA转录因子家族通常有2个Ⅳ型锌指蛋白结构,根据Ⅳ型锌指蛋白结构序列,使用Mega3．1软件构建了分子进化关系树。系统发育分析表明所有的脊椎动物的GATA转录因子都起源于共同的祖先,拓扑结构也表明进化过程中有多种事件发生,包括基因复制和Ⅳ型锌指蛋白结构域重组,根据所得数据有利于进一步了解GATA家族基因趋同和趋异的进化途径。     

青鳉低分子量激肽原(Kininogen)基因cDNA克隆与进化分析

激肽原对半胱氨酸蛋白酶具有抑制作用,可结合血小板及内皮细胞,进而调控凝血、溶血以及调节血压等多种生理功能。本研究以青鳉(Oryzias latipes)为研究对象,通过RT-PCR和RACE(rapid amplification of cDNA ends)技术克隆了青鳉肝脏低分子量激肽原(LK)基因cDNA的全长序列(Gen Bank登录号:KP864678)。结果显示LK基因cDNA全长1 477 bp,其中5'端非翻译区190 bp,3'端非翻译区195 bp,开放性阅读框1 092 bp,编码363个氨基酸。青鳉LK蛋白属于分泌蛋白,N端含1个由21个氨基酸组成的信号肽;序列分析显示青鳉LK蛋白存在一个鱼类特有的保守蛋白酶抑制剂位点与1个缓激肽保守序列;Blastp同源性比对显示青鳉LK蛋白与其它鳉科鱼类的LK蛋白同源性均在67%以上,与哺乳动物LK蛋白同源性接近40%;同源建模显示青鳉LK蛋白存在2个空间上相对独立的半胱氨酸蛋白酶抑制剂样结构域。上述结果表明青鳉LK基因在进化过程中是保守的,可能发挥半胱氨酸蛋白酶抑制剂的作用。     

KRAB型锌指蛋白的进化及在物种演化中的功能

C2H2型锌指蛋白家族是目前发现的哺乳动物中最大的转录/转录调控因子家族,由一小群古老的含有真核锌指结构的转录因子经过多次基因复制和功能分化演化而来。KRAB型锌指蛋白(KRAB-containing zinc finger proteins, KRAB-ZFPs)作为C2H2型锌指蛋白家族中最大的亚家族,最早出现在四足脊椎动物,并随物种的进化数量快速增长,在人类中占据C2H2型锌指蛋白的60%左右。在物种演化中,进化压力主要改变KRAB-ZFPs的DNA结合能力,而KRAB-ZFPs介导的转录抑制能力则稳定存在。同时,多种KRAB-ZFPs能够与KRAB相关蛋白1(KRAB-associated protein 1, KAP1)协同作用沉默哺乳动物中反转录元件的活性,并与之协同进化,严格限制反转录原件的跳跃能力。本文综述了KRAB-ZFPs的数量倍增、锌指结构的灵活多变、KRAB-ZFPs/KAP1的转录抑制能力和反转录元件的跳跃性在促进哺乳动物调控网络的差异、基因组稳定性的变化和物种进化中的作用,旨在进一步揭示KRAB-ZFPs在推动物种稳定演化中的特点和功能。     

梭梭中HaDREB2A的克隆与表达分析

脱水响应元件结合蛋白(DREB)转录因子在应激反应相关基因的调控中起重要作用。本研究利用RT-PCR方法从梭梭组织中获得Ha DREB2A基因开放阅读框(ORF)全长(Gen Bank登录号为:KP765243)。生物信息学分析表明,该基因ORF长1 083 bp,编码360个氨基酸,蛋白的分子量为40.5 k D,理论等电点(p I)为5.07,该蛋白在90(K)~143(R)区域含有一个典型的AP2保守结构域。通过物种间系统发育树可以看出Ha DREB2A与Sb DREB2A进化关系最接近,二者属于同一进化分支。半定量RT-PCR表达模式分析显示,该基因在梭梭同化枝、根、茎、花和种子中均有表达,且在同化枝中的表达量最高,并且受干旱、高盐和外源ABA的诱导。     

球孢白僵菌热休克蛋白基因Bbhsp70的cDNA及上游序列克隆与分析

运用SMART RACE RT-PCR技术与DNA步移技术,首次从球孢白僵菌中克隆出完整的热休克蛋白基因Bbhsp70编码区序列及上游序列。该基因cDNA全长2405bp,5′端非翻译区171bp,3′端非翻译区263bp,开放阅读框(ORF)1971bp,编码656个氨基酸。成熟蛋白理论分子量为71.3kDa,理论等电点为4.92。上游序列长度3559bp,其中有305bp序列与cDNA序列重叠。分析表明,上游序列中没有明显的TATA-盒和CAAT-盒,但含有CCAAT-bindingfactor、GC-box等重要的转录因子结合位点,以及热激应答元件(HSE)和GATA元件等启动子顺式调控元件。     

水稻TFⅢA型锌指蛋白基因ZFP207的克隆和表达分析

锌指蛋白是一类重要的转录因子, 广泛参与植物的生长发育和胁迫应答过程。文章使用生物信息学方法从水稻中预测并克隆了一个TFⅢA型锌指蛋白基因ZFP207(GenBank 登陆号: AK063147.1), 该基因包含一个567 bp的开放阅读框, 编码一条188个氨基酸组成的多肽,其编码产物的预测分子量为20.72 kDa, 等电点为9.67。锌指蛋白ZFP207含有一个典型的TFⅢA型锌指结构, 并且在C端含有一个可能具有转录抑制功能的EAR-motif, 但不具有任何已知的核定位信号。系统发生分析结果表明, ZFP207与植物中已经发现的单锌指蛋白亲缘关系较近。通过RT-PCR方法分析了ZFP207基因在成株期水稻不同组织中的表达, 发现ZFP207在茎和叶中表达量较高, 而在穗和根中表达量较低。在酵母中的转录激活实验结果显示, ZFP207在酵母中不具有转录激活功能。     

草鱼cyclin G1基因的克隆、鉴定及适应性进化分析

本研究从草鱼(Ctenopharyngodon idellus)肝肾cDNA文库中克隆到草鱼cyclin G1基因.测序结果表明,草鱼cyclin G1全长cDNA为2 118 bp,使用ORF finder推译其开放阅读框为第256 bp～第1 155 bp,编码299个aa,SMART在线软件预测其中N端第57个aa～第143个aa为细胞周期蛋白盒.同源性比对分析显示cyclin G1在鱼类中同源性极高,其中草鱼cyclin G1与斑马鱼的同源性为90%.通过PAML软件的密码子替换模型进行适应性进化分析,结果表明cyclin G1编码蛋白的26A、171A和225K氨基酸位点受到正选择作用.本研究为进一步了解草鱼cyclin G1结构功能与分子演化打下基础.     

大豆C2H2型锌指蛋白基因SCTF-1的克隆及功能分析

锌指蛋白是一类具有手指型结构的蛋白质,其中一些锌指蛋白是转录因子,对真核生物的生长发育及非生物逆境胁迫的耐受能力都有着重要作用。文章从大豆(Glycine max(L.)Merr.)中克隆了一个新的C2H2型锌指蛋白基因SCTF-1(GenBank登录号:JQ692081),该基因包含一个699 bp的开放阅读框,编码233个氨基酸,无内含子,有两个典型的C2H2型锌指结构。锌指结构中有植物锌指蛋白特有的保守氨基酸序列QALGGH。经软件预测分析,其等电点pI=8.33,分子量24.9 kDa。农杆菌介导的洋葱表皮细胞GFP瞬时表达实验结果表明,SCTF-1蛋白能够定位到细胞核中。通过RT-PCR检测发现该基因在大豆叶和花中的表达量较高,在茎和根的表达量相对较低。在对大豆幼苗的低温胁迫中,SCTF-1基因的表达量明显增加。将SCTF-1基因转入烟草(Nicotiana tabacum L.)中,发现SCTF-1基因的过量表达能够明显提高转基因烟草的耐冷能力。     

青鳉gsdf调控ddx6介导的卵子发生的潜在机制

性腺体细胞衍生因子(gonadal soma-derived factor,gsdf)是青鳉(Oryzias latipes)雄性性别分化启动的开关因子之一,敲除gsdf将导致生殖细胞过度增殖以及XY雄鱼性逆转为雌鱼。本研究通过蛋白质组学对比分析青鳉野生型XX卵巢与gsdf缺失型XY卵巢,发现有60个差异表达蛋白(differentially expressed proteins, DEPs)上调,158个DEPs下调。GO(Gene ontology)功能富集到细胞间桥、脂质转运等细胞连接结构和能量代谢通路,KEGG(Kyoto encyclopedia of genes and genomes)富集到RNA降解等关键信号通路,并发现DEAD-box解旋酶6(DEAD-box helicase 6, DDX6)蛋白表达量在gsdf敲除卵巢中显著升高,其mRNA的表达在转录组学分析中呈现相同增加趋势。各物种DDX6的分子结构具有高度同源性和进化保守性,RT-qPCR显示母源性ddx6 mRNA的表达随着青鳉胚胎的发育而减弱,在成体精巢与卵巢组织中均呈现高表达的特征,说明DDX6在配子发...