奥利亚罗非鱼与尼罗罗非鱼rDNA内转录间隔区序列特征

核糖体DNA内转录间隔区(internal transcribed spacers,ITS)是经常被用作种和种群水平系统研究的分子序列.本文分离了奥利亚罗非鱼(Oreochromis aureus)、尼罗罗非鱼(O.niloticus)内转录间隔区,包括部分185序列,ITS1、5.8S、ITS2全序列及部分28S序列.4尾奥利亚罗非鱼的10个克隆序列分析表明,其存在长度不同的a、b两种类型ITS1.a型长为536 bp,GC含量为69.96%;b型长为520 bp,GC含量为69.04%～69.42%.4尾尼罗罗非鱼的10个克隆序列分析表明,其只存在a型ITS1,长为536～540 bp,GC含量为69.42%～70.19%.与b型ITS1相比,a型ITS1在16～31 nt有16 bp片段(GGCCCGCCTCGGCGC)的插入.奥利亚罗非鱼和尼罗罗非鱼共20条ITS序列中,5.8S长度均为157 bp,GC含量为56.69%～57.96%;ITS2为408 bp,GC含量为72.79%～74.26%.奥利亚罗非鱼和尼罗罗非鱼ITS区序列相似性高达98.2%,表明这两种罗非鱼亲缘关系很近.此外,本文对14尾奥利亚罗非鱼、15尾尼罗罗非鱼以及15尾奥尼罗非鱼[O.aureus(♂)×O.niloticus(♀)]ITS1的扩增结果显示,奥利亚罗非鱼均有a、b两种类型ITS1;15尾尼罗罗非鱼中1尾为a、b两类型ITS1,14尾为a型ITS1;15尾奥尼罗非鱼中则有6尾具有a、b两类型ITS1,9尾为单一的a型ITS1.分析表明,奥利亚罗非鱼在ITS1这个位点一致性高,但尼罗罗非鱼中有1尾混杂了奥利亚罗非鱼的基因,同时也说明分子生物学手段应用于种质鉴定比形态学手段更为精确.     

罗非鱼胰蛋白酶ⅠmRNA克隆与分析

应用3′/5-′RACE方法对尼罗罗非鱼(Oreochromis niloticus)和奥利亚(Oreochromis aureus)罗非鱼胰蛋白酶ⅠmR-NA进行了克隆和测序,序列分析表明,尼罗罗非鱼和奥利亚罗非鱼胰蛋白酶ⅠmRNA序列全长分别为863bp和858bp,序列中均含有738个核苷酸组成的开放阅读框,编码长度为245个氨基酸残基的胰蛋白酶Ⅰ。胰蛋白酶Ⅰ氨基末端均存在信号肽和激活肽序列,序列中均具有与催化活性必须的高度保守的催化三联体氨基酸残基(His、Asp、Ser)和构成二硫键的12个半胱氨酸残基,以及决定底物特异性的保守性氨基酸残基即天冬氨酸残基和S1结合袋。南极鱼(Patanotothenia magellanica)、大西洋鲑(Salmo salar)、日本鲽(Paralichthys olivaceus)、大西洋鳕(Gadusmorhua)、牛和人类胰蛋白酶mRNA序列以及氨基酸序列与奥利亚罗非鱼相比较同源性分别为58.3%—72.5%和63.3%—76.1%,与尼罗罗非鱼相比较同源性分别为59.1%—73.1%和63.6%—75.6%。奥利亚罗非鱼和尼罗罗非鱼胰蛋白酶mRNA序列以及氨基酸序列同源性分别为96.2%和99.2%。       

兴安落叶松肌动蛋白基因的分离与序列分析

以兴安落叶松(Larix gmelinii)实生苗为材料,提取总RNA和基因组DNA;利用兼并PCR及RACE技术克隆肌动蛋白基因(Lg-act).序列分析的结果显示,该基因cDNA全长1662 bp,编码377个氨基酸;基因组DNA长度约为2564bp,包含4个内含子,5个外显子.所克隆的Lg-act cDNA序列与GenBank中注册的其它植物肌动蛋白核苷酸序列的相似性均在77％以上,氨基酸序列的相似性高达93％以上.根据高等植物肌动蛋白相似性构建的系统树显示,兴安落叶松肌动蛋白与挪威云杉肌动蛋白之间的亲缘关系较为密切,在进化中分化时间最为接近.     

奥利亚罗非鱼髓样分化因子(MyD88)的克隆及其在组织中的表达

髓样分化因子（myeloid differentiation factor 88,MyD88）是TLR（toll-like receptor）信号通路的关键接头蛋白,在先天性免疫中具有重要作用。通过RACE-RCR技术克隆了奥利亚罗非鱼（Oreochromis aureus）MyD88基因cDNA全长序列（GenBank登录号：JN032017）。序列分析表明,奥利亚罗非鱼MyD88 基因全长为1 611 bp,其中包括155 bp的5’非编码区,589 bp的3’非编码区和867 bp的编码区,编码288个氨基酸残基。MyD88蛋白N端具有死亡结构域,C端具有TIR结构域。同源性分析表明,奥利亚罗非鱼MyD88氨基酸序列与鳜鱼（Siniperca chuats）相似性最高,为85.8%,与其他鱼类相似性为70%~82%,与哺乳动物相似性为63%~66%;系统进化树分析表明,奥利亚罗非鱼MyD88与同属鲈形目的鳜鱼、大黄鱼（Larimichthys crocea）聚在一起。采用实时定量PCR方法检测MyD88在奥利亚罗非鱼各组织中的表达情况。结果显示,MyD88在所有被测组织中都有表达,其中表达量最高的是卵巢,其次在小肠、脾、肝、肾、鳃和血液中有较高的表达量,肌肉、精巢组织中表达量最低。本研究可为进一步探讨MyD88在奥利亚罗非鱼TLR信号通路中的作用奠定一定的基础。     

一色齿毛菌锰过氧化物酶2基因克隆及生物信息学分析

摘要 锰过氧化物酶（manganese peroxidase,MnP）是由一系列同功酶组成的木质素降解酶。我们前期工作克隆了一色齿毛菌（Cerrena unicolor) MnP1基因序列。在此基础上,本研究采用简并PCR、染色体步移和RACE等技术对C. unicolor mnp2基因(Cu-mnp2)序列进行克隆。同时,采用生物信息学软件对Cu-mnp2的基因结构、Cu-MnP2的蛋白质结构及多物种MnPs蛋白质序列的系统进化关系进行分析。克隆得到3 053 bp的Cu-mnp2 DNA序列(GenBank:JX270806.1)和1 429 bp的Cu-mnp2 cDNA序列(GenBank: JQ782580.1)。序列分析结果显示,Cu-mnp2 DNA序列包含14个外显子和13个内含子,启动子区域包含TATA-BOX、SP1和AP1等作用元件;Cu-mnp2 cDNA序列包含71 bp的5′UTR、230 bp的3′ UTR以及1 128 bp的开放阅读框(ORF)。Cu-mnp2 ORF序列的BLAST比对结果表明,Cu-mnp2与Trametes versicolor FP-101664 SS1 mnp序列覆盖度为53%,序列相似性为65%;与Heterobasidion irregulare mnp、C. unicolor mnp1等cDNA序列都有较高的序列相似性。Cu-mnp2的ORF编码(GenBank:AFK91530.1)由340个氨基酸残基组成的多肽链(Cu-MnP2)。Cu-MnP2蛋白质序列的BLAST比对和蛋白质三维结构均显示,Cu-MnP2包含Mn ²⁺ 、Ga ²⁺ 、血红素及芳香底物结合位点。对包含Cu-MnP1、Cu-MnP2蛋白质序列在内的多物种MnPs蛋白质序列的系统发育分析表明,多物种的MnPs分为两大类群,分别为包含4个二硫键的短MnPs和包含5个二硫键的长MnPs。其中,Cu-MnP1与Cu-MnP2均属于短MnPs,Cu-MnP2与Trametes versicolor MrP 的蛋白质序列亲缘关系最近。通过Cu-mnp2基因的克隆和序列分析,对继续研究C. uniclor的MnP同工酶基因结构和功能奠定基础。     

红罗非鱼Na~+-K~+-ATPase α基因的克隆及其在不同盐度条件下mRNA表达差异

为获知红罗非鱼(Oreochromis sp.)Na+-K+-ATPaseα基因的全长分子结构及其在不同盐度条件下的表达情况,采用同源克隆及cDNA末端快速扩增(RACE-PCR)方法,首次在红罗非鱼鳃组织中克隆到了全长为3 379 bp的Na+-K+-ATPaseα基因全长cDNA序列,该序列包含3 072 bp的开放阅读框(ORF),143 bp的5'末端非编码区(UTR)和164 bp的3'末端非编码区(UTR),编码1023个氨基酸,预测分子量为112.5 kD,理论等电点为5.26。BLAST分析显示红罗非鱼Na+-K+-ATPaseα基因编码的氨基酸序列与其它已知物种相应基因编码的氨基酸序列的同源性达到97%-99%;系统进化分析显示,红罗非鱼Na+-K+-ATPaseα亚基与萨罗罗非鱼(Sarotherodon melanotheron)和莫桑比克罗非鱼(Oreochromis mossambicus)亲缘关系较近。应用Real-time PCR技术,以β-actin基因为内参,对不同盐度(0、15、25、32 g/L)条件下鳃组织中Na+-K+-ATPaseα基因的表达情况进行了比较分析,结果表明,当盐度为25 g/L时,Na+-K+-ATPaseα基因的表达量达到峰值,而盐度升至32 g/L时,其表达量呈下降趋势;各盐度处理组中,养殖12 h后Na+-K+-ATPaseα基因的mRNA表达量显著上升(P0.05)并达到最高;随着养殖时间的延长,24 h后该基因mRNA表达量开始降低,但仍然显著高于对照组的表达量值(P0.05)。     

南方红豆杉紫杉烷13α-羟化酶基因的克隆及序列分析

目的:紫杉烷13α-羟化酶是紫杉醇下游合成途径关键酶之一,负责催化紫杉二烯-5α-醇的C13侧链发生羟基化反应生成紫杉二烯-5α、13α-二醇.该研究从南方红豆杉中克隆出紫杉烷13α-羟化酶基因并对其序列进行生物信息学分析.方法:利用南方红豆杉的总DNA和总RNA为模板,采用PCR和RT-PCR技术克隆出紫杉烷13α-羟化酶基因的DNA序列和cDNA序列,利用swiss-prot、DNAMAN等生物信息学工具对其核酸序列和蛋白序列进行分析.结果:测序结果显示其cDNA序列长度为1 651bp,含有一个1 458bp的开放阅读框,同源性比较分析结果表明,其氨基酸序列与已经报道的蔓地亚红豆杉的紫杉烷13α-羟化酶氨基酸序列的一致性为96%.结论:成功克隆出南方红豆杉紫杉烷13α-羟化酶基因,为利用合成生物学工程技术生产紫杉醇或其前体物质提供了分子基础.     

甜菜胞质型谷氨酰胺合成酶基因组DNA的克隆

以甜菜叶片为材料,用CTAB法提取基因组DNA.以分段PCR法扩增得到了完整的甜菜胞质型谷氨酰胺合成酶(GS1)基因组DNA.采用RT-PCR法扩增此GS1基因(GS1)的cDNA序列应用于对照.获得了长度为9 606bp的完整的GS1 DNA序列和长度为1 068 bp的GSI cDNA序列.分析GS1基因组DNA序列表明,它包含13个外显子,被12个内含子分隔开.其外显子区与已公布的GS1 mRNA序列的相似性达99.5%.RT-PCR法获得的cDNA序列与已知的GS1 mRNA序列相似性达99.6%.而2次实验中GS1基因组DNA外显子区与GS1 cDNA序列的相似性达99.9%.GenBank登录号为EU370974.     

鳜鱼CRP cDNA和斜带石斑鱼AAT cDNA的克隆与序列分析

采用RT-PCR及RACE法分别克隆得到鳜鱼(Siniperca chuatsi)C-反应蛋白(C-reactive protein,CRP)cDNA全序列和斜带石斑鱼(Epinephelus coioides)α1-抗胰蛋白酶(α1-antitrypsin,AAT)cDNA全序列.鳜鱼CRP基因cDNA全长为914 bp,其中5'非翻译区(5'-UTR)为49 bp,3'非翻译区(3'-UTR)为199 bp,开放阅读框(ORF)为666 bp,编码222个氨基酸.序列同源性分析发现,推测的鳜鱼CRP氨基酸序列与小鼠(Mus musculus)、人类(Homo sapiens)、大鼠(Rattus,norvegicus)、非洲蟾蜍(Xenopus tropicalis)和中国鲎(Tachypleus tridentatus)的CRP氨基酸同源性分别为33.2%、32.4%、31.5%、24.9%和22.4%.斜带石斑鱼肝脏ATT基因cDNA全序列长1 785 bp,其中,5'-UTR为13 bp,3'-UTR为530 bp,ORF为1 242 bp,编码414个氨基酸.序列同源性分析发现,推测的斜带石斑鱼AAT氨基酸序列与斑马鱼(Danio rerio)、非洲爪蟾(X.laevis)、楔齿蜥(Sphenodon punctatus)、大鼠、人类、狒狒(Papio papio)和小鼠的AAT氨基酸序列同源性分别为59.2%、40%、38.6%、38.5%、37.7%、37%和36%.鳜鱼CRP基因和斜带石斑鱼AAT基因cDNA全序列的获得为其疾病相关分子机理研究奠定了基础,对今后进一步进行种苗育苗的研发,并以此为依据提高其人工育苗仔鱼成活率有重要意义.     

血红密孔菌(Pycnoporussanguineus)漆酶基因的克隆与序列分析

为克隆血红密孔菌 (Pycnoporussanguineus)漆酶基因 ,根据真菌漆酶氨基酸序列保守区设计了 1对简并引物 .以血红密孔菌基因组DNA为模板 ,PCR扩增出长 12 2 7bp的漆酶基因片段 .以此序列为基础 ,通过 5′及 3′RACE技术克隆出漆酶全长cDNA序列 ,序列长为 190 2bp ,其 5′端和 3′端非编码区长分别为 5 1bp和 2 97bp ,开放阅读框长 15 5 4bp ,编码 5 18个氨基酸的蛋白 .该蛋白具有 4个铜离子结合区域 ,预测其相对分子量为 5 6 313 2 ,等电点为 5 5 9,其氨基酸序列与Pycnoporuscinnabarinus漆酶 (lcc3 2 )的同源性最高 ,为 96 % .以该cDNA编码区的两端序列为引物 ,PCR扩增得到漆酶的长度为 2 15 4bp的全长DNA序列 ,序列中包括 10个内含子序列 ,长为 5 2～ 70bp     

梨α-法尼烯合成酶基因的克隆及其序列分析

利用RT-PCR技术从鸭梨的果皮中获得了一个全长为1824bp的α-法尼烯合成酶基因(α-Farnesene Synthase,PFS)克隆,该cDNA包含一个由1728个核苷酸组成的开放阅读框架,编码分子量约66kDa的576个氨基酸残基的蛋白质。序列相似性分析结果表明,它与苹果中克隆到的AFS1基因具有很高的同源性,核苷酸序列一致性为97.34%,且具有典型的萜类合成酶基因保守结构域。与来源于黄瓜、杉树、松树的α-法尼烯合成酶基因的同源性较低。     

百合查尔酮合成酶基因的克隆与分析

以西伯利亚百合为试材,通过半巢式PCR和RT-PCR技术分别克隆了查尔酮合成酶基因(CHS)的DNA和cDNA.生物信息学分析显示,CHS的DNA序列全长1 397 bp(登录号HM622754),包含2个外显子和1个内含子;cDNA序列编码区全长1 182 bp(登录号HQ161731),编码393个氨基酸,具有3个典型的CHS蛋白结构域:N-末端结构域(Lys3-Pro229)、C-末端结构域(Gln239-Pro389)和聚合酶Ⅲ结构域(Met1-Thr391);不同百合品种的CHS基因编码的氨基酸序列相似性高达98%,表明百合CHS基因在进化上呈现出十分保守的趋势;不同植物CHS基因序列的系统进化邻接树结果表明:百合与单子叶植物鸢尾及禾本科的水稻、大麦、玉米等亲缘关系更为接近.     

杜氏盐藻泛素基因cDNA的克隆及系统进化分析

根据玉米,水稻等物种泛素序列设计一对简并引物.提取杜氏盐藻细胞的总RNA,利用RT-PCR方法扩增盐藻泛素基因的cDNA片断,回收两个长度不同的片断ubi-1和ubi-2,将其克隆到pMDl8-T载体上,测序后进行序列分析,为克隆杜氏盐藻泛素基因的cDNA序列并进行进化分析.结果 ubi-1经测序后得到一个完整拷贝(228 bp)和一个不完整的泛素cDNA序列(191 bp).Ubi-2经测序后得到两个拷贝(556 bp)和一个不完整的泛素cDNA序列(191 bp).盐藻3个不同拷贝泛素cDNA序列之间存在差异,但所编码氨基酸序列相同.盐藻泛素cDNA序列与其他物种的泛素cDNA序列具有高的同源(70%～85%),所推导的氨基酸序列与其他物种仅存在1～2个氨基酸的差异.进化分析显示,所分离的盐藻泛素基因与两个模式生物果蝇和衣藻的泛素基因共处一个进化支,彼此亲缘关系最近.盐藻泛素基因与其他物种的泛素基因可能来自共同的"祖先"基因.在进化中高度保守.     

奥利亚罗非鱼DMRT1,DMO基因片段的克隆及序列分析

根据其他鱼类DMRT基因中的保守序列设计了一对简并引物,利用RT-PCR扩增了雌雄奥利亚罗非鱼的DMRT基因,并对其扩增产物进行了克隆与测序。结果在雌雄奥利亚罗非鱼个体中获得了两个不同的片段,分别命名为DMO,DMRT1基因。序列同源性分析表明,奥利亚罗非鱼DMRT1,DMO cNA系列的同源性为61.78%,氨基酸同源性为86%,说明了DMRT基因存在性别差异。与尼罗罗非鱼、红鳍东方豚、虹鳟、青鱼将等鱼类DM保守区相比,氨基酸序列同源性为86%-100%,这充分显示了DM-RT基因在进化上的高度保守性。     

苦荞查尔酮合酶基因CHS的结构及花期不同组织表达量分析

采用同源克隆、染色体步移和RT-PCR技术,首次克隆到苦荞查尔酮合酶基因(CHS)的全长DNA序列和cDNA开放阅读框(ORF)序列.序列分析表明,苦荞CHS DNA序列(GU172165)全长1 632 bp,含1个445 bp的内含子;cDNA编码区(HM852753)全长1 188 bp,编码395个氨基酸,命名为FtCHS.生物信息学分析表明,FtCHS和推导的氨基酸序列与其它植物CHS基因同源率在95%以上,含有CHS多基因家族的标签序列(GFGPG)、活性位点、底物结合口袋位点和环化反应口袋位点.半定量RT-PCR分析苦荞花期FtCHS空间表达模型表明,其表达量未成熟种子叶茎花根成熟种子,与苦荞芦丁含量的分布基本一致,具有组织特异性。     

油桐尺蠖核型多角体病毒DNA聚合酶基因的克隆和序列分析

用PCR方法从油桐尺蠖核型多角体病毒(BusuNPV)中扩增出DNA聚合酶基因片段,经pGEM-T载体克隆到大肠杆菌DH5α菌株中。经自动序列分析仪测出DNA聚合酶基因2379bp长的核苷酸序列,推导出793的氨基酸序列。氨基酸同源性比较显示,BusuNPV与HzSNPV的同源性最高,达57%;与OpMNPV的同源性最低,为39.6%。     

蒙古绵羊 tnp1基因cDNA全编码区的克隆及序列分析

过渡蛋白1基因(tnp1)是圆形精子细胞特异表达的基因.绵羊tnp1基因的DNA序列至今尚未报道.为了开展绵羊圆形精子细胞标记基因的研究,根据其他物种tnp1基因cDNA的保守序列设计引物,从成年蒙古绵羊睾丸中提取总RNA,采用RT-PCR和分子克隆方法,克隆了蒙古绵羊tnp1基因cDNA全编码区.该基因cDNA 长246 bp,包含一个168 bp的ORF,编码含有54个氨基酸的多肽链.DNA序列测定结果与牛的核苷酸序列比对,同源性为94.0%.绵羊tnp1基因的cDNA克隆和序列测定为进一步研究绵羊精子发生过程奠定了基础.     

半滑舌鳎血红蛋白α1的基因克隆及其在短期低氧胁迫下的表达分析

该文克隆了海洋鱼类——半滑舌鳎(Cynoglossus semilaevis,Cs)的血红蛋白α1 (CsHb-α1)基因全长cDNA序列,并研究了其在短期低氧胁迫下的表达变化.CsHb-α1 cDNA全长594 bp,编码144个氨基酸.氨基酸序列分析表明,该基因与其他物种的Hb具有较高的序列相似性.实时定量PCR检测显示CsHB-α1在心、肝、脾脏、肾脏和血液中表达量较高.与对照组相比(溶解氧:6.2 mg/L),在短期(5～120 min)及36 h低氧胁迫(溶解氧:1.0 mg/L)后,CsHb-α1在心、肝脏、脾脏、肾脏、血液和腮腺中表达量明显升高.这表明Hb-α1的上调是半滑舌鳎适应低氧胁迫的一个重要分子组成.     

绞股蓝鲨烯环氧酶基因的克隆与序列分析

根据已报道植物鲨烯环氧酶(squalene epoxidase,SE)基因cDNA序列的保守区域设计引物,利用RT-PCR和RACE技术,对绞股蓝SE基因进行克隆及序列分析.结果表明,绞股蓝SE基因cDNA全长为1 818 bp,编码一个由525个氨基酸残基组成的多肽.绞股蓝SE基因编码的氨基酸序列中含有52.4%的非极性疏水性氨基酸,26.1%极性中性氨基酸,9.0%酸性氨基酸,12.6%碱性氨基酸.Blast结果显示,绞股蓝SE基因核苷酸序列与其他已报道的植物SE基因相似性为73%～82%,推导的氨基酸序列相似性为63.2%～79.4%.SE氨基酸序列进化分析发现,绞股蓝SE与绿珊瑚、拟南芥亲缘关系较近.     

甘蓝型油菜羧基转移酶α亚基全长cDNA的克隆及在大肠杆菌中表达

通过分析拟南芥与大豆的羧基转移酶α亚基的cDNA序列,运用RT-PCR、RACE和基因组步行(Genome walking)三种技术进行组合克隆,首次从油菜开花后20～29天的幼胚中,克隆到质体定位的羧基转移酶α亚基的全长cDNA.同源性分析表明,其开放阅读框(ORF)编码的氨基酸序列与拟南芥、大豆的羧基转移酶α亚基的同源性分别为85%、59%.将此cDNA去除叶绿体转运肽编码序列的成熟肽编码序列,克隆到表达载体pHBM625上,蛋白质印迹分析,它在大肠杆菌中成功表达.