水牛、大额牛和牦牛抑制素α亚基编码基因外显子1多态性分析

为了揭示牛科物种INHA基因的遗传特征,该文采用PCR产物直接测序法对水牛、大额牛和牦牛INHA基因外显子1及其侧翼序列进行多态性检测,并结合已发表的包括牛科物种在内的一些哺乳动物数据进行了比较分析。结果表明,在水牛INHA基因外显子1中存在c.73C>A替换,为同义替换,河流型和沼泽型水牛编码产物一致;在大额牛的INHA基因外显子1中发现c.62C>T、c.187G>A替换,分别引起INHA中氨基酸发生p.P21L、p.V63M改变,两者均为相同性质氨基酸的替换;在牦牛中发现c.62C>T、c.129A>G替换,前者也引起编码氨基酸发生p.P21L替换,后者为同义替换。在INHA基因5’侧翼区所测出的序列中,水牛、大额牛和牦牛等物种内均未发现SNP位点,但在种间发现存在c.-6T>G的替换,大额牛、牦牛和普通牛均为c.-6G,而水牛为c.-6T。在INHA基因内含子中,水牛的第31～36位核苷酸处发现有6个碱基的缺失,即c.262+31₂62+36delTCTGAC;该位点在河流型水牛中野生型（+/+）占主体,而在沼泽型水牛中则缺失型（-/-）占主体。在大额牛、牦牛和普通牛等其它牛科物种的内含子中均未发现该缺失,但与水牛相比,大额牛、牦牛和普通牛内含子中发现缺失c.262+78₂62+79delTG。序列比对显示,INHA基因外显子1序列中c.43A和c.67G为水牛中所特有,而c.173A和c.255G为大额牛、牦牛和普通牛所共有,c.24C、c.47G、c.174T和c.206T为山羊所特有。大额牛、牦牛和普通牛间INHA基因外显子1序列差异较小,而山羊和水牛与它们间的差异相对较大。     

牛科动物HSL基因序列分析及其分子进化研究

在对牛科中4种动物即牦牛、瘤牛、普通牛和水牛HSL基因外显子Ⅰ部分核苷酸序列进行测定的基础上,与Gen-Bank中其他物种相应基因核苷酸序列、氨基酸序列进行了比对分析,并构建了牦牛与其他物种间分子系统进化树。结果表明:牦牛与普通牛、瘤牛、水牛、猪、人、小鼠、大鼠7个物种HSL基因外显子Ⅰ部分核苷酸序列间保守性较高,同源性大小依次为99.8%、99.6%、97.4%、90.6%、88.4%、83.5%、82.3%。相应氨基酸序列间保守性更高,同源性分别为100%、100%、98.2%、94.0%、92.2%、89.8%、89.8%。牦牛与各物种该基因部分核苷酸序列间碱基变异类型主要表现为碱基转换和颠换,无碱基插入和缺失发生,碱基转换的频率高于颠换的频率;在核苷酸水平上的多数碱基替换都是同义替换;序列间单碱基变异位点大多出现在同一位点,多发生在密码子第3位,其次是第1位,最少发生在第2位,符合分子进化的中性学说。HSL基因外显子Ⅰ部分核苷酸序列进行多序列对位排列构建的各物种间分子系统进化树结果表明,普通牛和瘤牛首先聚为一类,再分别与牦牛、水牛、猪、人聚类,最后与大鼠、小鼠聚为一类。该聚类结果与动物学上的分类结果一致,表明HSL基因外显子Ⅰ部分核苷酸序列适合于构建物种间分子系统进化树。研究表明,牦牛、普通牛和瘤牛3个物种间的遗传距离大小相近,牦牛和水牛间的遗传距离与普通牛、瘤牛和水牛间的遗传距离大小相当。牦牛、普通牛和瘤牛3个物种间的遗传距离远小于它们各自与水牛这一物种的遗传距离,它们三者之间的亲缘关系也相对于它们各自与水牛间的亲缘关系都较近,故将牦牛、普通牛和瘤牛划分在同一个属——牛属(Bos)更为合理。     

牦牛Myf-5基因的克隆测序及其系统进化研究

本研究对牦牛(九龙牦牛)的生肌决定因子5(Myf-5)基因进行了T-A克隆测序和分析,并与多个物种的相应基因编码区核苷酸序列、氨基酸序列进行了比对分析,构建了物种间的系统进化树.结果 表明:①牦牛的Myf-5基因大小为3313 bp,由3个外显子和2个内含子组成,与普通牛等9个物种比较,在基因大小上有较大的差异,但外显子和内含子的组成一致.②牦牛、大额牛、瘤牛、水牛、普通牛、人、恒河猴、黑猩猩、狗、家鼠、软体贝壳、鸡、斑马鱼等物种间Myf-5基因编码区的核苷酸序列同源性较高,其中,牦牛、大额牛、瘤牛、水牛、普通牛间的同源性最高,达98.4%以上,说明Myf-5基因编码区核苷酸序列在动物物种间具有较高的保守性.③牦牛、大额牛、瘤牛、水牛、普通牛、黑猩猩、恒河猴、人、狗、家鼠、软体贝壳、鸡、斑马鱼等物种间Myf-5基因编码蛋白的氨基酸序列具有较高的同源性,保守性强,这一结果与编码区核苷酸序列的比对结果基本一致.④根据核苷酸序列,用NJ法构建的牦牛、大额牛、瘤牛、水牛、普通牛、人、恒河猴、黑猩猩、狗、家鼠、软体贝壳、鸡、斑马鱼等13个物种的分子系统进化树显示:牦牛、普通牛、瘤牛、水牛和大额牛在较近的亲缘关系下聚为一大类,人、黑猩猩和恒河猴聚为另一大类,然后这两类再和其他物种相聚.这一分类结果与各物种的动物学分类结果和血液蛋白、mtDNA水平上的聚类结果基本一致,支持牦牛、普通牛和瘤牛3个物种间不应该是属间或亚属间关系,而应是同一属下的不同种,将牦牛、普通牛和瘤牛划分在同一个属--牛属(Bos),而将水牛划分在另一个单独的属的观点.同时也显示该基因序列适合用于动物学分类.     

牦牛HSP72基因的结构及生物信息学分析

克隆测序了牦牛HSP72基因的全序列,并分析了该基因的结构,以及HSP72蛋白的氨基酸组成、等电点、亚细胞定位、跨膜区、疏水,亲水区、结构域、特征位点、密码子偏好性、二级结构等蛋白质性质。结果表明：牦牛的HSP72基因序列全长为1926bp,无内含子,共编码641个氨基酸;牦牛的HSP72基因和HSP72蛋白与普通牛、猪、人相比存在着一定差异,这可能是导致他们之间对温度适应性差异的主要原因之一。     

牦牛KAP6-1和KAP6-4基因序列变异分析

角蛋白关联蛋白(keratin-associated proteins,KAPs)是毛纤维的主要结构成分。以甘南牦牛、青海牦牛、天祝白牦牛和野血牦牛为研究对象,应用PCR-SSCP方法检测KAP6-1和KAP6-4基因外显子序列多态性。结果表明4个牦牛群体的KAP6-1基因外显子区存在c.42TC、c.135CT的同义突变及c.173GC、c.175GT的非同义突变,导致p.Cys58Ser和p.Gly59Cys的氨基酸残基改变;另外检测到1处45 bp的插入/缺失突变导致16个氨基酸残基的插入/缺失;甘南牦牛PIC值0.222 3为低度多态,其他3个牦牛群体PIC值0.393 4~0.4672为中度多态。牦牛KAP6-4基因外显子区检测到c.51CT、c.54CA、c.78TC、c.96TC和c.135TC的同义突变,以及c.118AG的非同义突变,导致编码的氨基酸残基p.Ser40Gly的改变;4类群牦牛PIC值为0.2658~0.387 2为中度多态。聚类分析表明牦牛KAP6-1基因外显子区碱基序列与普通牛、绵羊和山羊的同源性最高,其亲缘关系和系统进化远近一致。     

长春花钙调素基因克隆及其假基因的识别

以长春花[Catharanthus roseus(L.)G.Don]叶片cDNA和基因组DNA为模板,利用PCR技术扩增得到了长春花钙调素基因447 bp的全长编码cDNA序列和2个大小不同的DNA片段.序列分析表明,DNA长片段全长1 551 bp,由2个外显子和1个内含子构成,为长春花钙调素基因编码区DNA片段;DNA小片段全长447 bp,与447 bp的长春花钙调素基因cDNA核苷酸一致性高达87%,有56个碱基的差异,其中位于226 bp处的碱基A突变为T,即由AAG突变为终止密码子TAG使翻译提前终止.推测此447 bp的DNA小片段可能为长春花钙调素基因的假基因,命名为CCaMP1.     

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.     

大黄鱼白细胞介素8基因克隆及特征分析

白细胞介素8是一种CXC型趋化性细胞因子,在免疫反应中起着非常重要的作用。本文在构建大黄鱼肌肉组织cD-NA文库的基础上,克隆了白细胞介素8基因。克隆到的白细胞介素8全长为2582bp,基因组包含106bp的5’端非编码区,52bp的外显子Ⅰ,168bp的内含子Ⅰ,133bp的外显子Ⅱ,149bp的内含子Ⅱ,87bp的外显子Ⅲ,682bp的内含子Ⅲ,13bp的外显子Ⅳ和1192bp的3’端非编码区,编码序列285bp,编码94个氨基酸。氨基酸序列具有趋化性因子CXC家族的结构特征,在进化上高度保守,与鲈鱼的同源性在90％以上。在检测的大黄鱼的10种组织中,表达量较高的为肾、肝、肠和脾,脑、心和肌肉中表达量较低。     

HLA-B*2736等位基因的序列分析

使用FLOW-SSO、PCR-SSP以及测序等分型技术, 发现一个与HLA-B*270401基因相关的未知基因。设计基因特异性引物单独扩增B*27基因的外显子2-5, 包括内含子2-4, 并进行双向测序, 分析与B*270401基因序列的差异。该基因的扩增产物为1 815 bp。与B*270401相比在外显子3和4共有10个碱基的改变, 从而使相应氨基酸发生错义或同义突变。碱基634 A→C (密码子130丝氨酸→精氨酸); 670 A→T (密码子142苏氨酸→丝氨酸); 683 G→T (密码子146色氨酸→亮氨酸); 698 A→T (密码子151谷氨酸→缬氨酸); 774 G→C (密码子176谷氨酸→天冬氨酸); 776 C→A (密码子177苏氨酸→赖氨酸); 781 C→G (密码子179谷氨酰胺→谷氨酸); 789 G→T (密码子181丙氨酸同义突变); 1 438 C→T (密码子206甘氨酸同义突变); 1 449 G→C (密码子210甘氨酸→丙氨酸)。在IMGT/HLA数据库中B*27组只有3个基因（B*270502 / 2706 / 2732）提交了内含子序列。该未知基因的内含子2序列与B*2706相同, 显示了与B*27组基因的同源性, 但其同源性在内含子3、4均未得到支持, 与B*27组基因相比, 内含子3的第106个碱基C→G, 碱基168缺失, 碱基179 G→A, 碱基536 G→A; 内含子4中碱基82 T→C。但其内含子3、4序列却与B*070201完全相同。该基因序列已提交GenBank, 编号为被DQ915176, 被WHO确认为HLA-B*2736等位基因。     

胡萝卜DcPAB基因的分离及其结构与功能分析

运用改进的减法杂交技术分离到胡萝卜Poly(A)结合蛋白基因DcPAB .其cDNA编码区长度为 1 977bp ,编码 6 5 8个氨基酸和 1个终止密码子 .基因组转录序列区长度为 4 6 1 6bp ,包含 9个外显子和 8个内含子 .DcPAB在胡萝卜基因组中为单拷贝基因 .该基因在胡萝卜体细胞胚中特异性表达 ,且其表达活性在调控 解调控前后有明显差异 .体外结合实验表明 ,在大肠杆菌中表达并纯化的DcPAB蛋白具有与oligo(A) 2 0 特异性结合的性能 .酵母突变体互补实验进一步证明 ,该基因可以互补PAB基因缺失的酵母突变体的功能缺陷     

高山被孢霉△^6—脂肪酸脱氢酶基因的克隆、结构分析及其功能的研究

从高山被孢霉ATCC16266总DNA中扩增出大小为1374bp和1947bp的两条特异片段,序列分析表明后者在细胞色素b5和组氨酸Ⅰ之间含有一大小为573bp的内含子和两条分别为197bp和828bp的外显子,推导的氨基酸二级结构分析表明,该基因有两个长的跨膜疏水区和3个组氨酸保守区,分别根据D6D内含子及组氨酸Ⅱ区,Ⅲ区的序列设计引物,制备不同的探针与高山被孢霉的基因组杂交,证明在其基因组中确实存在两个△^6-脂肪酸脱氢酶基因,其中一个基因含有内含子,把不含有内含子的核基因MAGL6-1克隆到的酿酒酵母表达载体pYES2.0中,转化到酿酒酵母INVSc1中,对筛选得到的酵母工程菌株进行脂肪酸GC分析,检测到了γ-亚麻酸,说明克隆的D6D基因MAGL6-1能在酿酒酵母中进行功能性表达。     

牦牛与其他物种ZFX/ZFY基因片段间的进化关系

利用PCR扩增、克隆和序列分析法对牦牛ZFX/ZFY基因第11外显子部分片段进行了研究,并同来自于NCBI GenBank中人、猩猩、普通牛等9个物种的ZFX/ZFY基因核苷酸及其氨基酸序列进行了进化分析.结果表明,牦牛ZFX、ZFY基因间核苷酸序列同源性为94.1%,显示同一物种同源基因ZFX/ZFY间存在变异;比较的10个物种间ZFX基因核苷酸序列同源性为87.7%、ZFY基因为81.7%,相应ZFX、ZFY氨基酸同源性分别为96.6%、91.0%,ZFY基因的变异性大于ZFX基因,显示X染色体与Y染色体可能是独立进化.     

Dystrophin基因51号外显子缺失连接片段的克隆和测序

为了解Dystrophin基因缺失断裂点和连接片段的序列特点,以分析Dystrophin基因缺失的分子机制,利用巢式反向PCR克隆了1名51号外显子缺失DMD（Duchennne Muscular Dystrophy,DMD）患者的缺失连接片段,通过测序,确定5‘和3‘断裂点及连接片段的序列。对5‘、3‘断裂点和连接片段进行重复序列、TOPOI、TOPOⅡ酶切位点等分析。结果共测得50号内含子1614bp,确定该患者Dystrophin基因的5‘断裂点位于THE1（Transposon-like Human Element,THE）内,3‘断裂点位于L2序列内。连接片段有3bp的连接同源序列cta,局部无小的缺失、插入和碱基置换。本研究首次在50号内含子内发现-THE1序列,再次发现Dystrophin基因的缺失断裂点位于THE1结构内。反向PCR操作简单、耗时短,可以推扩应用于缺失连接片段的克隆;THE1可能与部分Dystrophin基因的缺失有关;Dystrophin基因缺失大多与同源重组无关,非同源末端连接可能参与了Dystrophin基因缺失的形成。     

中国汉族个体HLA-A、-B基因全长序列的测定及调控区多态性

文章利用20个中国汉族个体样本建立了稳定精确的HLA-A、-B基因全长序列的克隆测序方法, 获得HLA-A 10个等位基因4.2 kb序列, HLA-B 6个等位基因3.7 kb序列, 序列涵盖了两个基因的所有外显子、所有内含子、5′启动子区以及3′非翻译区(3′UTR)。A*1153是文章发现的一个新等位基因, B*151101的内含子序列、5个HLA-A以及2个HLA-B等位基因的5′启动子序列和3′UTR序列为国际上首次报道, 其他等位基因均延伸了IMGT/HLA数据库中释放的全长序列。文章首次在中国汉族个体中测定了IMGT/HLA数据库中没有覆盖的HLA-A、-B基因的上游5′启动子以及下游3′UTR区域的多态性模式。HLA-A基因5′启动子延伸区域共发现26个SNPs和一处3 bp(AAA/-)的插入/缺失, 3′UTR延伸区域共发现14个SNPs; HLA-B基因5′启动子延伸区域共发现5个SNPs和一处1 bp(T/-)的插入/缺失, 3′UTR延伸区域共发现8个SNPs。通过对两个基因的5′启动子、外显子以及3′UTR的系统发育树分析, 发现两个基因调控区与外显子的进化关系有所不同, HLA-A基因除A*24020101外, 其他等位基因两端调控区与外显子连锁比较紧密, HLA-B基因两端调控区与外显子之间则发生了较为频繁的重组事件。     

牦牛CAPN1基因的克隆与序列分析

CAPN1是影响肌肉嫩度的数量性状位点 (QTL)的候选基因。根据GenBank发表的普通牛CAPN1基因序列设计特异性引物,以天祝白牦牛cDNA为模板,分段进行PCR扩增,克隆,测序。应用生物软件BioEdit对各测序结果进行序列拼接共获得牦牛CAPN1 cDNA 片段2267bp,其中包含一个2151bp的完整的开放阅读框(ORF),以及3’和5’末端非编码区的部分序列(77bp和166bp) 。分析表明：牦牛CAPN1基因编码区全长2151bp,共编码716个氨基酸。与已报道的牛,猪,人小鼠的序列进行比较,核苷酸同源性分别为99.3%,93.9%,90.0% ,85.5% 。预测氨基酸的同源性分别为99.4%,96.1%,94.6%,89.0%,并且对牦牛CAPN1四个结构域分别进行NCBI BLAST发现四个结构域在以上四个物种中都显示出很好的保守性,最为保守的在结构域Ⅳ(>96%)。牦牛与牛产生的 14个核苷酸突变中,有3个产生了氨基酸突变,均发生在结构域Ⅲ。构建分子系统进化树表明：聚类结果与传统分类学相符。     

水稻谷氨酰半胱氨酸合成酶基因的结构和表达分析

利用该实验室T-DNA标签的编号为L395的水稻突变体,克隆了一个编码水稻谷胱苷肽(GSH)合成途径中关键酶即谷氨酰半胱氨酸合成酶(GCs)的基因,将其命名为OsGCS(Genbank accession No.AJ508915).该基因位于水稻第五染色体上,OsGCS基因含有15个外显子和14个内含子,编码492个氨基酸.该基因与拟南芥的GCS基因相比较,编码区域同源性较高,而启动子区域的序列没有显著的相似性.通过RT-PCR的方法确定OsGCS基因的转录起始位点可能位于翻译起始位点(ATG)上游211bp处.在L395突变体中,T-DNA是单拷贝形式插入在OsGCS基因的第二内含子和外显子连接处,并且造成了3个碱基的缺失.在重金属耐受性、OsGCS基因表达以及体内GsH含量方面突变体L395和对照中花11之间没有明显的差别.     

牦牛α-乳清蛋白基因的克隆与序列分析

根据奶牛α－乳清蛋白基因序列设计引物,用PCR方法扩增并克隆了牦牛（Poephagens grunnieus）α－乳清蛋白基因的全序列。结果表明,在671－2689bp之间,共有4个外显子和3个内含子,牦牛α－乳清蛋白基因共编码142个氨基酸,其中第1－19氨基酸之间的短肽为信号肽序列。牦牛的α－乳清蛋白基因有较高水平的表达可能与基因内非编码序列碱基突变引起的回文结构消失有关。该基因5′侧翼序列在结构上牦牛和牛基本相同,只有MGF因子识别位点稍有差别。且牦牛的该序列更符合Groenen等1994年总结的该因子识别位点的模式序列,因此牦牛的该基因5′调控区可能更适于进行组织特异性表达的转基因动物的制作研究。     

大黄鱼肝表达抗菌肽2基因的克隆和原核表达

抗菌肽是在多种细胞中表达具有抗菌活性的肽类物质的总称,在免疫反应中发挥着非常重要的作用.通过同源克隆法克隆到大黄鱼肝脏表达的抗菌肽2(liver-expressed antimicrobial peptide-2,LEAP-2)基因的完整开放阅读框(Opening Reading Frame,ORF).克隆到的大黄鱼LEAP-2全长2236 bp,包含外显子Ⅰ78 bp,内含子Ⅰ880 bp,外显子Ⅱ179 bp,内含子Ⅱ1044 bp,外显子Ⅲ55 bp,编码序列312 bp,编码103个氨基酸.推断的氨基酸序列羧基端区域存在高度保守的4 个半胱氨酸残基,符合LEAP-2超家族的结构特征.同源性对比后显示LEAP-2基因在进化上高度保守,大黄鱼LEAP-2推断的氨基酸序列与牙鲆、黄颡鱼、蓝色鲶鱼和斑点叉尾鮰等鱼类之间的同源性均在95%以上.将大黄鱼LEAP-2 cDNA连接到pET-32a(+),构建了重组表达质粒pET-32a-LEAP-2,将其转化到大肠杆菌BL21上并用1.0 mmol/L IPTG诱导表达,获得了大小约为27 kDa的重组蛋白,与预期的一致.     

'黄金桃'PpAG基因克隆及其相似片段序列分析

以桃品种黄金桃为材料,通过同源克隆法获得了AGAMOUS基因的同源基因,命名为PpAG.序列分析表明:该基因全长为6 372 bp,含有8个外显子,大小为42~231 bp;7个内含子,大小为88~3 889 bp.Southern杂交结果表明,该基因在桃基因组中为单拷贝.此外,还获得了与PpAG基因5′端序列近似的一段序列,但该序列缺失了PpAG基因表达的关键序列.推测在桃基因组中PpAG基因只存在单拷贝,但可能存在着不能正常表达的基因或基因片段,从而影响雌蕊与雄蕊的形成和发育.     

雷琼牛GH基因第五外显子遗传多样性及其分化

对16头雷琼牛GH基因第5外显子序列进行分析,发现了1个变异位点,定义了2种单倍型。引用巴州牦牛2个个体GH基因同源区序列并结合GenBank中牛属普通牛、其它瘤牛和牦牛3个种群与水牛1个远缘种GH基因同源区序列,分别采用邻接（NJ）法和最大简约（MP）法构建分子系统发育树,得到基本一致的拓扑结构,结果显示GH基因的分化早于雷琼牛（瘤牛）、其它瘤牛、普通牛、牦牛和水牛的分化,瘤牛物种内存在多型,同时证实了GH基因第5外显子区有着较高的突变率。