鸡下丘脑cDNA文库的构建及部分克隆ESTs序列初步分析

以鸡下丘脑为实验材料,以λgt10为载体,构建了鸡下丘脑cDNA文库。结果表明,文库的滴度为3.8×10     

鸡miR-9不同组织表达差异及其功能预测分析

miRNA在动物生长发育过程中有重要作用. 本文采用定制茎环反转录引物,利用实时荧光定量PCR技术构建miR-9在鸡2个阶段11个组织中的表达谱,同时用TargetScan5.1与PicTar两种计算方法对其进行靶基因预测,交集的基因集合分别进行GO（gene ontology）富集分析和生物通路富集分析. 结果表明,采用实时定量PCR检测的miR-9在鸡下丘脑中的表达量和高通量测序结果一致;采用实时定量PCR在对不同组织定量结果表明,miR-9在0日龄鸡的肾脏、下丘脑、腿肌和大脑中高丰度表达,在成年鸡表达量较高为大脑、腿肌、心脏、小脑和下丘脑.在同一组织的0日龄和成年鸡中表达呈现时序性,除肝脏的表达量差异不显著,其他10个组织miR-9表达量差异显著（P<0.05）.预测到交集靶基因有160个.涉及到多个KEGG通路和GO富集中.GO分类结果显示,这些基因分布于63个群中,其中基因超过45个基因群集有26个群,与代谢有关的群有11个. 其它与发育、调控等过程有关. 在KEGG通路分析中,显著的通路有细胞骨架调控、细胞增殖和分化有关的通路（P<0.01）等5个通路. 表明miR 9基因的表达有组织和时序特异性,靶基因参与细胞代谢、生长发育和调控.这些结果为进一步验证miR 9基因在在脑中调控生长发育过程中的作用奠定了基础.     

鸡miR-148a的组织表达及其发育调控功能预测分析

为了解鸡miR-148a组织表达谱和潜在发育调控功能,采用茎-环定量RT-PCR检测了固始鸡5个发育阶段、15种组织中miR-148a的表达,利用Pictar和TargetScan算法预测了miR-148a的靶基因,并对预测靶基因分别进行了Gene Ontology分析和通路分析. 结果显示,miR-148a的表达具有明显的时序特征,胚胎期各组织中的表达水平明显低于出壳后;miR-148a在出壳后的大脑、小脑、延脑、腺胃、小肠、肝、胰和胸肌等器官组织中的表达水平随着发育进程被显著上调;miR-148a预测靶基因在胚胎器官形态发生、血细胞生成、消化道形态发生、心血管发育、感觉器官发育、肠发育、骨骼系统发育、后脑发育、呼吸系统发育、免疫系统发育、淋巴器官等发育过程显著富集. 总之,鸡miR-148a为广泛性表达miRNA,可能参与鸡诸多器官组织发育过程的调控.     

鸡CEBPA基因CDS区克隆、表达及生物信息学分析

为了研究增强子结合蛋白α(CCAAT/Enhancer Binding Protein Alpha,CEBPA)的氨基酸序列特征,以及其编码基因在固始鸡不同组织中的mRNA表达谱.采用PCR技术克隆得到CEBPA的CDS序列全长975 bp,可编码氨基酸325个.生物信息学分析结果显示CEBPA不存在跨膜结构和信号肽,...     

鸡miR-21的组织表达谱及其功能预测分析

已知miR-21在多种生物学过程中发挥重要的调控作用,然而有关鸡miR-21功能的研究尚未见报道。为了解鸡miR 21的潜在生物学功能,采用qRT-PCR检测了固始鸡5个发育阶段、15种组织中miR-21的表达情况。同时,利用Pictar和TargetScan算法预测了miR-21的靶基因并对预测的靶基因进行了Gene Ontology分析和通路分析。结果显示,miR-21的表达具有明显的时序特征,除14胚龄鸡的小脑和腺胃外,胚胎期各组织中miR-21的表达水平均显著低于出壳后对应组织的表达水平;出壳后鸡的下丘脑、大脑、小脑、小肠、肝脏、胸肌和肾脏等组织中miR-21的表达水平随发育进程均显著上调。生物信息学分析显示,预测的miR-21的靶基因在基因表达调控、大分子代谢调控、转录调控、细胞代谢调控、细胞衰老和增殖、呼吸系统发育、骨骼发育、心脏发育和神经系统发育等广泛的生物学过程中显著富集。总之,鸡miR-21为广泛性时序表达miRNA,可能参与鸡出壳后诸多器官发育相关的生物学过程的调控。     

鲤脾脏高丰度micoRNA let-7a序列特征、组织表达及功能预测分析

先前研究表明let-7a为鲤(Cyprinus carpio)脾脏高丰度miRNA, 但其功能尚不清楚。为全面了解鲤let-7a的潜在生物学功能, 研究分析了其成熟序列特征、组织表达谱和靶基因富集情况。结果显示, let-7a在鲤脾脏中存在序列长度变异和碱基替换, 长度为18—25 nt, 碱基替换类型有9种, 种子区序列碱基替换率达2.1%。表达谱分析表明, let-7a为广泛性高丰度miRNA, 具明显的时序表达特征, 其在鳃、肠、脾脏和肾脏等免疫相关器官中的表达水平明显高于其他器官。GO富集分析显示, let-7a与转录调控、细胞刺激应答、离子转运、跨膜运输、蛋白质氨基酸磷酸化和细胞迁移等生物学过程密切相关, 尤其是靶基因GO term在刺激应答相关的许多生物学过程显著富集。总之, 鲤let-7a可广泛参与多种生物学过程调控, 尤其是机体各种刺激应答。     

鸟胞内分枝杆菌mmpL11同源基因序列分析及功能预测

以非结核分枝杆菌中的胞分枝杆菌、鸟分枝杆菌两个标准株为研究对象,以耻垢分枝杆菌mc2 155和结核分枝杆菌H37Rv为对照,对其mmpL11同源基因进行序列分析,并对其蛋白质进行结构及功能预测,为后期的抗酸染色阳性菌诊断,药物靶标的筛选提供理论基础。根据同源比对找到两个标准株的mmpL11同源基因;应用expasy工具预测Mmp L11同源蛋白理化性质;蛋白质信号肽预测采用SignalP在线软件进行预测;使用TMHMM在线工具进行拓扑结构预测;利用Interproscan工具对蛋白保守序列和功能进行预测;使用SSpro对蛋白二级结构进行预测。OCU48920蛋白的理化性质分析显示:其氨基酸个数为1 018,分子量为108.4 k D,理论等电点为7.61,疏水指数为0.227;MAP3637c蛋白的理化性质分析显示:其氨基酸个数为1007,分子量为107.2 k D,理论等电点为8.59,疏水指数为0.231。信号肽预测发现两个标准株的Mmp L11均不存在信号肽切割位点,未发现信号肽存在。跨膜预测发现其跨膜次数分别为12和12肽链,N端均在膜内,二级结构以α-螺旋和β-片层为主。保守序列预测发现两个标准株的Mmp L11蛋白均有两个MMPL跨膜结构域,一个固醇敏感多肽区。OCU48920、MAP3637c为H37Rv的Mmp L11同源蛋白,推测其功能同Mmp L11相似,是分枝菌酸的转运蛋白,参与胞内小分子的运输和信号转导。     

藏鸡GPX3基因的克隆、组织表达谱研究及功能预测

本研究对藏鸡GPX3基因进行克隆和生物信息学分析,检测其在藏鸡不同组织中的表达量,鉴定GPX3互作蛋白的mRNA表达水平并分析其相关性,为进一步探究GPX3基因对藏鸡免疫功能的影响奠定基础。本试验以70日龄健康藏鸡（公鸡）作为研究对象,利用RT-PCR技术获得GPX3基因CDS序列并进行生物信息学分析;利用qPCR技术检测GPX3基因在藏鸡心、肝、脾、肺和肾组织中的表达差异情况以及分析可能与GPX3蛋白存在互作关系的10个相关蛋白在脾中的mRNA表达情况及其相关性。结果显示,成功扩增藏鸡GPX3基因799 bp,包括5’UTR 78 bp,CDS区660 bp,3’UTR 61 bp,可编码219个氨基酸。GPX3mRNA在藏鸡5个组织中均有表达,且在脾中表达量最高,预测GPX3基因在脾中表达量最高这一结果可能与该蛋白的免疫功能有关。GPX3蛋白与预测互作蛋白SOD2呈极显著正相关,推测GPX3在耐药性、生殖调控等方面存在一定的调节作用。本研究成功克隆藏鸡GPX3基因CDS区660 bp,预测其可能与SOD2呈极显著正相关。为进一步了解GPX3基因的抗氧化功能在藏鸡免疫机制中的作用提供...     

蛇苔过氧化物酶基因的序列分析与功能预测

过氧化物酶在生物界分布极广,在细胞代谢的氧化还原过程中起重要的作用.为深入研究蛇苔过氧化物酶的理化性质及功能,对其同源性,亚细胞定位,结构和功能等进行了生物信息学预测和分析.结果表明;该序列有1 050 bp长的开放阅读框,编码349个氨基酸,与拟南芥等的POD相似性较高(相似性为71％).预测R68、F71、H72、...     

腾冲嗜热厌氧杆菌tte0732基因的表达及生物信息学分析

腾冲嗜热厌氧杆菌tte0732(Galu)基因编码的TTE0732是温度依赖性蛋白。为研究其在热适应中的作用,应用PCR技术克隆腾冲嗜热厌氧菌tte0732基因,构建原核表达载体pET-28a::tte0732并在大肠埃希菌BL21表达TTE0732;通过qRT-PCR分析tte0732基因在50、60、75和80℃的RNA表达量;应用生物信息学软件分析Galu在嗜热菌和常温菌中编码氨基酸的基本理化性质。成功构建了原核表达载体pET-28a::tte0732并在大肠埃希菌BL21中得到高效表达,TTE0732分子质量大小为35 ku,主要以可溶性形式存在;qRT-PCR显示tte0732 mRNA在75和80℃高表达;生物信息学分析得出tte0732基因完整的ORF全长909 bp,编码302个氨基酸,其中Ile(I)、Leu(L)含量高于常温菌,编码蛋白为酸性亲水性蛋白,等电点为5.22,含有18个潜在的磷酸化位点,不存在跨膜结构、信号肽和糖基化位点。预测其蛋白质二级空间结构以α-螺旋、无规则卷曲、β-折叠为主。腾冲嗜热厌氧杆菌TTE0732蛋白是一种亲水性蛋白,在原核系统能高效表达,本研究结果对嗜热蛋白质的热稳定性机制的研究具有一定的参考。     

Differential Gene Expression Analysis by DNA Microarray Technology and Its Application in Molecular Oncology

Accumulation of genetic and epigenetic aberrations leads to malignant transformation of normal cells. Functional studies of cancer using genomic and proteomic tools aim to reveal the true complexity of the processes leading to cancer development in humans. Until recently, diagnosis and prognosis of cancer was based on conventional pathologic criteria and epidemiological evidence. Certain tumors were divided only into relatively broad histological and morphological subcategories. Rapidly developing methods of differential gene expression analysis promote the search for clinically relevant genes changing their expression levels during malignant transformation. DNA microarrays offer a unique possibility to rapidly assess the global expression picture of thousands genes in any given time point and compare the results of detailed combinatory analysis of global expression profiles for normal and malignant cells at various functional stages or separate experimental conditions. Acquisition of such genetic portraits allows searching for regularity and difference in expression patterns of certain genes, understanding their function and pathological importance, and ultimately developing the molecular nosology of cancer. This review describes the basis of DNA microarray technology and methodology, and focuses on their application in molecular classification of tumors, drug sensitivity and resistance studies, and identification of biological markers of cancer.     

乳腺癌致病microRNA调控网络的识别与生物信息学分析

目的:构建并解析乳腺癌致病microRNA(miRNA)调控网络,探究其在乳腺癌发生发展中的调控机制。方法:整合TCGA、ENCODE、Fantom等公共数据库资源,得到miRNA、转录因子和基因候选调控关系数据,结合差异表达、变异系数与PCA,构建乳腺癌miRNA调控网络,解析调控网络的度中心性与聚类系数,使用DAVID进行功能富集分析,构建Cox回归模型作生存曲线。结果:共识别miRNA调控网络262个,其中包含5个显著差异表达miRNA,8个转录因子和130个基因。通过功能富集分析发现这些miRNA靶基因显著参与细胞周期、细胞分化、细胞生长、转移等转录后调控的肿瘤生物进程,并与FoxO信号通路、p53信号通路、基因监测通路等信号通路高度相关。通过分析生存曲线发现hsa-mir-144与hsa-mir-133a-2显著与乳腺癌患者生存相关。结论:识别的乳腺癌致病miRNA调控网络中miRNA之间有相互作用,且网络整体功能不仅受hub网络影响,也受元件自身特性影响,这些miRNA靶基因显著富集于肿瘤相关生物学进程与信号通路中。     

棉花微管结合蛋白基因GhCLASP1的克隆与表达分析

CLASP蛋白(CLASPs)是一种能够特异地与微管结合,参与调节微管结构与功能的微管结合蛋白(MAPs),在植物细胞形成、细胞伸长等方面起着关键作用。该研究利用电子克隆结合RT-PCR技术从陆地棉(Gossypium hirsutum L.)中克隆获得1个CLASP基因,命名为GhCLASP1(NCBI登录号为KP742966)。序列分析显示,GhCLASP1属于CLASP基因家族,开放阅读框长度为4 188bp,编码含1 395个氨基酸残基的蛋白;GhCLASP1蛋白含有1个HEAT重复结构域和2个CLASP-N端结构域。进化分析表明,GhCLASP1与可可树(Theobroma cacao)CLASP蛋白的亲缘关系最近。qRT-PCR分析表明,GhCLASP1在棉花的根、茎、叶、花及纤维发育的不同时期均有表达,且GhCLASP1基因表达量最大值出现在纤维发育次生壁加厚期(开花后27d),推测GhCLASP1基因可能对棉花纤维次生壁的形成起着重要的作用。利用本氏烟草(Nicotiana benthamiana)叶片瞬时表达系统对GhCLASP1基因编码的蛋白进行亚细胞定位结果显示,GhCLASP1蛋白定位在细胞膜上。上述结果为进一步研究CLASP基因在棉花中的功能奠定了基础。     

苹果叶绿素合成关键酶基因MdHEMA1生物信息学和表达分析

HEMA1编码谷氨酰-tRNA还原酶(Glu TR)的合成,是叶绿素生物合成的关键酶基因。本研究利用RACE技术从苹果叶片中克隆Glu TR的编码基因,将其命名为MdHEMA1。生物信息学分析表明:MdHEMA1基因位于苹果8号染色体上,其CDS长1638 bp,编码545个氨基酸残基,蛋白分子量为59279.4 Da,等电点为8.45。蛋白序列及结构分析显示该蛋白包含保守的谷氨酰-tRNA还原酶的N端结构域、莽草酸/奎尼酸脱氢酶结构域及谷氨酰-tRNA还原酶二聚结构域。进化树分析显示MdHEMA1蛋白与白梨(Pyrus×bretschneideri)Pb HEMA1亲缘关系最近。qRT-PCR结果显示,MdHEMA1在根、茎、叶、花、果实各组织器官中均有表达,但光合组织(茎、叶、果实)中的表达水平较高;该基因在叶片和果实不同发育期表达存在差异,表达量与叶片和果实内叶绿素含量变化趋势一致;而且干旱胁迫能够诱导该基因表达。启动子分析显示MdHEMA1基因启动子区域含有多种非生物胁迫相关的顺式作用元件。     

甘薯细胞色素P450单加氧酶基因IbCYP714E1和IbCYP714E2的鉴定及表达分析

CYP714基因在植物赤霉素合成与代谢过程中发挥着重要作用。该研究从甘薯基因组中鉴定出2个CYP714基因,对基因的结构和编码蛋白质的理化性质等进行了生物信息学分析,并利用荧光定量PCR(qRT-PCR)技术分析基因在不同组织和非生物胁迫条件下的表达特征,为解析甘薯CYP714基因的生物学功能提供帮助。结果表明:(1)2个基因为分别编码518个和521个氨基酸的碱性亲水蛋白,被亚细胞定位于细胞质中;(2)2个蛋白质均含有CYP714蛋白亚家族的3个特征结构域,与毛白杨的PtCYP714E2、PtCYP714E4和PtCYP714E5蛋白聚为一类,分别定名为IbCYP714E1和IbCYP714E2;(3)荧光定量PCR分析显示,IbCYP714E1和IbCYP714E2基因的表达部位存在一定差异,IbCYP714E1在柴根、初生根和叶片中表达量较高,而IbCYP714E2基因只在柴根和花上表达量较高,在盐和干旱胁迫下,IbCYP714E1基因表达量均增加,而IbCYP714E2基因只在盐胁迫条件下表达量增加。IbCYP714E1和IbCYP714E2基因可能参与赤霉素的降解和对非生物胁迫的应答。     

人LRG1基因的原核表达及生物信息学分析

为了探讨LRG1基因结构与功能,对该基因进行克隆并构建到原核表达载体上,并对其进行表达及生物信息学分析。用Trizol法提取人肝癌HepG2细胞总RNA后,PCR扩增得到LRG1片段,经鉴定后将目的基因与原核表达载体pET28a连接,经诱导表达获得His-LRG1蛋白。LRG1基因cDNA片段大小为1 044 bp,编码347个氨基酸;成功构建pET28a原核表达载体,经多次不同条件诱导后,得到大小约40 kD目的蛋白;利用软件对LRG1蛋白的一级、二级结构进行了预测,分析总结得LRG1基因编码的蛋白是一个不稳定且具有亲水性的蛋白,可与多种信号开关相互作用。LRG1属于高度保守的富亮氨酸重复家族成员,其原核表达载体不易诱导产生大量目的蛋白,克隆表达该基因有利于验证其结构与功能关系。