青蛤Kazal型丝氨酸蛋白酶抑制剂基因的克隆及其在组织间的表达分析

利用构建的SMART-cDNA文库及高通量测序方法,获得了青蛤Kazal家族丝氨酸蛋白酶抑制剂基因(Serine Protease Inhibitor,SPI)的全长序列,采用荧光定量PCR方法分析了SPI在青蛤各组织的表达情况,并在鳗弧菌胁迫下分析了SPI在青蛤血液中的时序表达关系。结果表明,青蛤SPI基因全长587 bp,CDS为67~520 bp,编码151个氨基酸,具有19个氨基酸的信号肽序列;荧光定量PCR结果显示,该基因在血液、肝脏、外套膜、鳃和闭壳肌等组织中表达差异明显,其中血液中表达水平最高,在闭壳肌中表达水平较低,其他组织表达量极少;在鳗弧菌刺激后3 h和48 h青蛤血液中SPI的表达量出现明显上调的趋势且与对照组有极显著性差异(P0.01),说明SPI基因在青蛤的免疫反应中具有重要的作用。     

鳗弧菌侵染对青蛤溶菌酶和超氧化物岐化酶活性的影响

青蛤样品分别注射鳗弧菌和生理盐水,在注射后3 h、6 h、12 h、24 h、36 h和48 h取不同处理组血清,测定其溶菌酶(LSZ)和超氧化物歧化酶(SOD)活性,分析鳗弧菌对青蛤体内免疫相关酶活性的影响.结果表明,鳗弧菌感染组的青蛤血液中LSZ和SOD活性均有显著升高的趋势,SOD在12 h时达到最高,LSZ在36 h达到最高,均与对照组差异显著(P<0.05),随后呈现下降趋势.表明鳗弧菌对青蛤的LSZ与SOD酶活性影响较大,对其免疫防御系统有明显的刺激作用.     

草鱼瘦素受体基因片段序列的克隆及其组织表达分析

根据斑马鱼、大西洋鲑和人等物种巴知的瘦素受体基因核苷酸保守区序列设计一对简并引物,通过RT-PCR法从草鱼肝胰脏中首次克隆获得草鱼瘦素受体基因的片段序列.该片段序列长713 bp,编码237个氨基酸,氨基酸序列分析表明草鱼瘦素受体基因片段氨基酸序列与其他物种的相似性在35％ -86％之间.通过邻接法(Neighbor Joining,NJ)构建系统进化树显示,鱼类的瘦素受体独立聚成一支,草鱼与金鱼、斑马鱼聚成一支,再与日本青鳉、黑点青鳉、红鳍东方鲀和大西洋鲑聚成一支.通过实时荧光定量PCR分析草鱼瘦素受体基因的组织差异表达,结果表明,草鱼瘦素受体基因在肝胰脏、肌肉、脑、心脏、脾和肠系膜脂肪组织中均有表达,其中在脾脏组织中表达量最多,显著高于其他组织(P＜0.05),其次是心脏、脑、肌肉和肠系膜脂肪组织,在肝胰脏组织中表达量最低,且显著低于其他组织(P＜0.05).     

荷花LEAFY基因的克隆及表达分析

LEAFY（LFY）基因是花分生组织形成的必需基因,在成花过程中发挥重要作用。本研究以荷花品种‘红霞满天’为材料,利用已经获得的荷花LFY基因片段,采用RT-PCR和RACE技术克隆得到荷花LFY基因cDNA序列,命名为NnLFY。NnLFY全长cDNA为1 494 bp,开放阅读框（ORF）为1 173 bp,编码390个氨基酸,预测其相对分子量为44 517.1 Da。与其他物种已知的LFY基因序列进行同源性对比分析并构建系统进化树,结果显示荷花LFY基因与甜瓜LFY基因的亲缘关系最近。实时荧光定量PCR结果表明,LFY基因在荷花幼叶期、花蕾期、盛花期的根、茎、叶、花中均有表达,其中,花蕾期各器官的表达量较高。     

香鱼补体成分C9基因的克隆、序列分析及表达

补体成分C9是构成膜攻击复合体引起靶细胞溶解破坏的重要组成成分。该文测定了香鱼C9(aC9)基因的cDNA全序列,序列全长2125个核苷酸,编码一个由592个氨基酸组成、相对分子质量为6.56×104的前体蛋白,N端22个氨基酸为信号肽序列。序列分析表明,aC9与虹鳟C9的氨基酸同源性最高,达56.8%,与其它鱼类C9的同源性介于40.9%~53.8%之间。aC9在健康香鱼肝、脾、肠、鳃和肌肉有表达,其中在肝内的表达量最高。实时荧光定量PCR的结果显示,鳗利斯顿氏菌侵染4h后,肝中aC9mRNA表达量显著上调,并随着时间的推移在16h时达到峰值。Westernblotting分析的结果显示,鳗利斯顿氏菌侵染后香鱼血清中的aC9蛋白随着时间的推移呈显著上调。以上结果表明,香鱼肝组织C9基因表达变化与鳗利斯顿氏菌的侵染密切相关,揭示了C9在鱼类抗细菌免疫反应中具有重要的作用。     

甘蔗细胞质型苹果酸脱氢酶基因的克隆及其表达分析

对甘蔗(Saccharum officinarum L.)叶片全长cDNA文库进行测序,获得了1个细胞质型苹果酸脱氢酶(cMDH)基因的全长cDNA序列,命名为Sc-cMDH。生物信息学分析表明,该基因全长1314 bp,开放阅读框为999 bp,编码332个氨基酸。Sc-cMDH与其他植物cMDH的氨基酸序列同源性高达86.5%～97.0%。Sc-cMDH包含典型的NAD+结合基元T11GAAGQI17和催化基元I184WGNH188,还有相当保守的6个半胱氨酸残基,因此推断该基因为细胞质型NAD-MDH。定量PCR分析结果表明,该基因在甘蔗叶片和根中的表达量高于茎。     

斑马鱼NUP98基因的克隆及其时空表达图谱

目的：斑马鱼NUP98基因的克隆及其在个体早期发育过程中的表达情况研究。方法：提取斑马鱼胚胎的总RNA,制备地高辛标记的NUP98RNA反义探针,WISH（整体胚胎原位杂交）研究NUP98在斑马鱼早期发育过程中的表达;提取斑马鱼胚胎各时相和成鱼各组织的RNA,实时定量PCR检测斑马鱼胚胎各时相和成鱼各组织中的表达。结果：成功克隆斑马鱼NUP98基因,通过实时定量RT-PCR和原位杂交,获得NUP98基因在斑马鱼早期发育过程中的表达情况：NUP98在2-cell、32．cell、oblong、shield期、12h前普遍性表达（0．75h、1．7h、3．7h、6h、12h）;24h以后在眼部、头部表达较多,特别是在脊索表达较高;斑马鱼NUP98在0、0．5h、6h、12h、24h、48h表达逐渐降低,到72h和96h表达有所增加,但是仍低于24h其表达水平;NUP98在成鱼眼、脑、鳔、肾、肝、睾丸、胆囊、卵巢、鳍、心、肠、肌肉、腮、皮肤的表达中,眼的表达最高,明显高于其他组织,腮、卵巢、肠的表达次之,肌肉、鳔、胆囊、睾丸、皮肤、脑的表达紧随其后,鳍、肝、心、肾的表达最低。结论：NUP98基因可能在个体脑部、脊索及眼部的早期发育过程中起到了重要作用;NUP98基因可能具有抑制肿瘤发生的作用,该基因的调节异常对白血病的发生发展可能有重要影响。这些研究结果为进一步研究NUP98基因在造血系统中的作用,评估其是否适合作为血液系统恶性肿瘤的新的治疗靶点等奠定了理论基础。     

丹参中硫堇基因SmTHI的克隆和表达分析

丹参EST序列的Blast分析表明,一条序列与硫堇（thionin,THI）基因有较高的同源性,该序列长575bp,包含1个长366bp的开放阅读框（ORF）,编码121个氨基酸,命名为SmTHI,GenBank登陆号为DQ212984。在此基础上设计引物,分别从cDNA和gDNA水平上克隆到该基因的全编码区序列的结果表明,该基因无内含子。序列分析表明,该编码蛋白与大多数植物的THI蛋白前体高度同源,并符合植物硫堇类蛋白的序列模式和特征：C—C—x（5）．R．x（2）-[FY]-x（2）-C,N端具17个氨基酸的信号肽,中间46个氨基酸为成熟THI部分,C端的58个氨基酸为酸性多肽部分。成熟的THI蛋白带正电荷,偏碱性,推测可能有抗病原微生物活性。实时定量PCR检测SmTHI在丹参不同组织部位的表达以及在黄瓜细菌性角斑病菌（PSL）、NaCl和水杨酸（sA）溶液诱导下的表达结果表明：SmTHI在植物的根、茎和叶中均有不同程度的表达,其表达丰度为叶〉茎〉根：在PSL、NaCl和sA溶液诱导下该基因的表达呈上调趋势。     

三角帆蚌精氨酸酶基因的cDNA克隆与组织表达分析

精氨酸酶(Arginase,Arg)是生物体尿素循环当中一种标志性的酶类,它不但与生物体许多疾病相关,而且是目前用于治疗肿瘤和癌症的一种重要的工具酶。根据三角帆蚌消减杂交cDNA文库获得的EST序列,运用cDNA末端快速扩增(Rapid amplification of cDNA ends,RACE)技术获得三角帆蚌精氨酸酶基因的全长cDNA序列。生物信息学方法分析表明精氨酸酶基因cDNA序列长1720 bp,开放阅读框(651072)1008 bp,编码335个氨基酸,5端非编码区为64 bp,3端非编码区为648 bp,软件推测其编码蛋白相对分子量为36.81 kD。研究采用实时荧光定量PCR(quantitative real-time PCR,qPCR)方法分析该基因在不同组织中的表达规律,结果表明,该基因在肝脏、胃、肠、鳃、心脏、外套膜、斧足共7个组织中都有表达,但主要集中在肝脏、胃和肠消化器官中表达。这可能说明低等的无脊椎动物三角帆蚌的精氨酸酶兼具有Ⅰ型和Ⅱ型精氨酸酶的特征和功能,既可以参与尿素循环,又可以在生理和病理过程中发挥重要作用,但还需进一步验证。       

香鱼TGF-β1基因的克隆及其表达与鳗利斯顿氏菌感染的相关性

通过转录组测序的方法,获得香鱼的TGF-β1基因序列,由1134个核苷酸组成,包括一个大的开放阅读框,编码成377个氨基酸组成的前体蛋白,分子量大小为43 kDa,等电点为8.72。N端前19个氨基酸为信号肽,成熟肽由C末端112个氨基酸组成,分子量大小为12.5 kDa。序列比对表明香鱼与虹鳟同源性最高,前导肽为72%,成熟肽为93%。在健康香鱼中,TGF-β1基因在肝、脾、肾、脑、肌、肠、鳃、心组织中均有表达,在肾组织中表达量最高。鳗利斯顿氏菌侵染香鱼组织后,各组织中的TGF-β1基因mRNA表达量均显著上调,肾组织中变化最为显著,注射12h时为对照组的14.5倍。构建了原核表达质粒pET-28a-TGF-β1,并制备了多克隆抗血清,能与目的蛋白TGF-β1起特异性反应,但不与细菌蛋白自身反应。以上结果表明,香鱼TGF-β1基因表达变化与鳗利斯顿氏菌的侵染相关,揭示了TGF-β1可能在鱼类抗细菌的急性期免疫应答过程中发挥作用。     

重组毕赤酵母产青蛤Mytimacin抗菌肽的表达研究

Mytimacin是主要在无脊椎动物中表达的Macin抗菌肽家族中的一员,具有较强的抗病原微生物活性,是利用重组DNA技术开发天然抗菌剂的良好候选者。通过RT-PCR从青蛤(Cyclina sinensis)闭壳肌中克隆编码Mytimacin成熟肽的基因,经3次PCR在该基因的5’端添加Xho I限制性酶切位点和信号肽酶识别位点、3’端添加Xba I限制性酶切位点和6×His,获得目的基因"CsMm";以pPICZαA为表达载体、毕赤酵母(Pichia pastoris)X-33为工程菌,构建重组毕赤酵母X-33/pPICZαA-CsMm。通过高浓度博来霉素筛选高拷贝酵母转化子,在28℃、250 r/min条件下,使用1.5%的甲醇诱导表达72 h;使用固化金属离子亲和层析(IMAC)对表达产物进行纯化,并通过MALDI-TOF-TOF质谱分析对纯化产物进行鉴定。另外,通过涂布法和浊度法考察重组CsMm的抑菌活性。结果表明:基于X-33/pPICZαA-CsMm重组毕赤酵母的外源表达获得了表达量为25.6 mg/L的重组蛋白,经MALDI-TOF-TOF质谱鉴定其为分子量约7.8 kD的预期重组CsMm。抑菌试验证明重组CsMm对金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)、枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)、大肠杆菌(Escherichia coli)和副溶血性弧菌(Vibrio Parahemolyticus)具有明显的抑菌活性。构建的重组毕赤酵母X-33/pPICZαA-CsMm能有效合成具有生物学活性的重组青蛤Mytimacin,旨为贝类来源天然小分子抗菌剂的开发提供可资参考的技术途径。     

一个新的茶树黄酮醇合酶基因的克隆和表达分析

Cs—COR113（GenBank登录号：FE942098）为一受冷诱导的茶树黄酮醇合酶基因的cDNA片段,采用RACE技术克隆了这一基因的全长cDNA,命名为CsFLS（GenBank登录号：FJ577509）。CsFLScDNA序列全长为1303bp,5＇-UTR和3’-UTR分别长91bp和175bp,包含一个编码336个氨基酸的完整开放阅读框。序列分析显示,CsFLS与烟草、矮牵牛、欧芹、拟南芥的黄酮醇合酶的同源性分别为74％、75％、75％和63％,含有2-酮戊二酸依赖性双加氧酶家族2个保守的基序,以及与黄酮醇合酶正确折叠有关的2个保守的甘氨酸残基。CsFLS的表达受低温诱导,但不受ABA诱导。     

中华鲟铁蛋白基因cDNA全长克隆与组织表达分析

根据铁蛋白基因的保守序列,搜索GenBank数据库中华鲟的EST数据库得到一条同源序列.通过RT-PCR的方法对该序列进行扩增,修改其测序错误,获得中华鲟铁蛋白亚基cDNA全长,经过注释提交GenBank数据库,获取序列登录号EU348782.该cDNA长度为896bp,包含531bp的完整编码区,推测编码的蛋白质为176aa,分子量为20339.9Mr,理论等电点为5.66.它和大两洋鲑鱼铁蛋白序列同源性最高,达到82.9%.该基闪在中华鲟肝脏、胰脏、肌肉、脑、心脏、鳃和胃粘膜等多种组织表达,在胰脏和心脏中表达量较高,在肌肉组织中表达较低.根据同源模建的方法得到该蛋白质三维结构,其包括5个α螺旋和10个转角结构,和人、蛙和细菌的铁蛋白均能很好的叠合,表现了很高的相似性,表明该蛋白结构和功能在基因进化中的高度保守性.     

中华鲟铁蛋白基因cDNA全长克隆与组织表达分析(英文）

根据铁蛋白基因的保守序列,搜索GenBank数据库中华鲟的EST数据库得到一条同源序列。通过RT-PCR的方法对该序列进行扩增,修改其测序错误,获得中华鲟铁蛋白亚基cDNA全长,经过注释提交GenBank数据库,获取序列登录号EU348782。该cDNA长度为896 bp,包含531bp的完整编码区,推测编码的蛋白质为176 aa,分子量为20339.9 Mr,理论等电点为5.66。它和大西洋鲑鱼铁蛋白序列同源性最高,达到82.9%。该基因在中华鲟肝脏、胰脏、肌肉、脑、心脏、鳃和胃粘膜等多种组织表达,在胰脏和心脏中表达量较高,在肌肉组织中表达较低。根据同源模建的方法得到该蛋白质三维结构,其包括5个α螺旋和10个转角结构,和人、蛙和细菌的铁蛋白均能很好的叠合,表现了很高的相似性,表明该蛋白结构和功能在基因进化中的高度保守性。     

盾叶薯蓣环阿屯醇合酶基因克隆与表达

利用巢式PCR和RACE技术从盾叶薯蓣中克隆了阿屯醇合酶的cDNA(定名为DZCAS).结果表明,该cDNA的开放读码框为2 280 bp,编码759个氨基酸的多肽,分子量为86 924 Da,等电点为6.39.氨基酸序列比对表明盾叶薯蓣阿屯醇合酶与其他植物阿屯醇合酶的相似性超过70%,含有环阿屯醇合酶共有的保守序列.利用氧化鲨烯环化酶基因缺陷型酵母表达DZCAS,并用高效液相色谱和液质联用仪检测酵母细胞中环阿屯醇合成情况,证明DZCAS编码环阿屯醇合酶.RT-PCR分析表明,DZCAS在盾叶薯蓣幼叶中表达量最高,其次是在地下幼嫩块茎中,而地上幼茎表达量最低.     

草鱼促性腺激素受体的克隆及表达分析

利用RT-PCR技术从草鱼性腺中克隆出两种促性腺激素受体基因(FSHR和LHR),采用N-J法构建了系统进化树。通过RT-PCR及Real-time PCR技术对FSHR和LHR在成体草鱼不同组织中的时空表达进行分析,发现FSHR和LHR在草鱼卵巢、精巢中表达明显,表达量随着卵母细胞的发育逐渐增高,以上结果为进一步探讨GTHR在鱼类生殖周期中的生理功能奠定了基础。     

香蕉肉桂醇脱氢酶基因的克隆及表达分析

肉桂醇脱氢酶(CAD)在木质素合成过程中起关键作用。通过RACE(rapid-amplification of cDNA ends)方法从香蕉根系cDNA均一化全长文库中获得一个肉桂醇脱氢酶基因,命名为MaCAD1(GenBank登录号为KF582533)。MaCAD1是香蕉MYB基因编码框全长cDNA,包含一个1 077bp的最大开放阅读框(ORF),编码358个氨基酸。蛋白质序列同源比对发现,其含有完整的醇脱氧酶的典型保守结构域,属于典型的CAD蛋白。系统进化树比对分析表明,MaCAD1与水稻OsCAD6(CAD39907)的亲缘关系较近。组织特异性研究表明MaCAD1基因组成型表达于香蕉各个组织。在耐病和感病品种中,MaCAD1均上调表达,但在耐病品种中MaCAD1在所有时间点相对于对照增加的倍数均高于感病品种,表明MaCAD1基因在香蕉的抗病性中起着重要作用,MaCAD1可以作为一个新的响应枯萎病侵染的标记基因。     

茶树硝酸盐转运蛋白基因的克隆和表达分析

硝酸盐转运蛋白（NRT）是植物吸收和利用硝态氮的一种关键蛋白。运用RACE技术从茶树中扩增出NRT基因的cDNA,并利用实时荧光定量PCR检测了CsNRT基因在不同茶树器官与品种之间的差异表达。结果表明：CsNRT基因的cDNA全长2 061 bp,开放阅读框为1 818 bp,编码含由605个氨基酸组成的蛋白质,GenBank登录号为KJ160503,属于NRT2基因家族。CsNRT为组成型基因,对不同处理的水培茶苗进行定量表达分析显示,该基因在根、茎、叶中都有表达,其中在根部的表达水平最高,1.0 mmol·L-1的NO3-可诱导其表达量上升7.53倍。不同茶树品种中CsNRT基因的表达也有较大差异,‘龙井长叶’和‘凫早2号’的表达量较高,前者强烈响应0.5和1.0 mmol·L-1 NO3-的诱导,后者的响应浓度为1.0和2.0mmol·L-1,而‘舒茶早’在各浓度下的表达差异不明显。     

德国小蠊变应原Bla g 8的克隆表达及进化分析

通过5’-RACE获得德国小蠊变应原Bla g 8基因的全长cDNA序列,进行生物信息学分析,构建原核表达载体,诱导重组蛋白表达,建立系统进化树,为进一步研究奠定基础。通过5’-RACE技术,PCR扩增获取编码德国小蠊变应原Bla g 8蛋白的全长cDNA序列;采用生物信息学方法分析预测Bla g 8蛋白的信号肽、疏水性、跨膜区、二级结构、三级结构;建立系统进化树;构建原核表达载体pET32a-B8,IPTG诱导重组蛋白表达,并用His-tag抗体Western blotting验证。结果显示,获得编码德国小蠊变应原Bla g 8的全长cDNA序列,其完整阅读框含618个碱基,编码205个氨基酸。序列分析显示该蛋白,肌球蛋白轻链,具有EF手蛋白保守功能域。IPTG诱导获得重组蛋白。获得德国小蠊Bla g 8的完整cDNA序列,成功构建重组原核表达质粒pET32a-B8,并表达出融合蛋白。