黑线仓鼠CRH基因的编码序列及系统进化分析

为探究黑线仓鼠(Cricetulus barabensis)繁殖功能与促肾上腺皮质激素释放激素(CRH)基因结构的关系,参考近缘种的cDNA序列设计引物,采用RT-PCR法克隆得到了黑线仓鼠CRH基因的部分序列,克隆得到长度为1 112bp,为外显子1和外显子2的部分序列,包括全部编码区序列564 bp;编码区共编码187个氨基酸,GenBank登录号为JQ416143.利用编码区序列构建系统进化树,结果显示,黑线仓鼠与大鼠、小鼠亲缘关系最近,与其他哺乳动物亲缘关系较近,而与原鸡亲缘关系最远,此结果与物种的进化关系相一致.同时对其编码的蛋白质进行一级结构分析及二级、三级结构预测,得到了CRH的信号肽序列和41个氨基酸组成.本研究首次报道了黑线仓鼠的CRH基因序列,为进一步探究CRH基因奠定基础,对系统分析CRH的功能具有重要的参考价值,同时该cDNA序列可作为物种亲缘关系或遗传距离研究的理想标记.     

大熊猫及其近种活化素基因βA亚基成熟肽序列的克隆分析及其在分类地位上的应用

借鉴互联网中已经克隆到的Activin基因βA亚基成熟肽序列,设计并合成1对兼并引物,利用PCR技术从大熊猫,小熊猫,马来熊的基因组DNA中直接扩增目的基因片段,并分别克隆到大肠杆菌载体pBlueScript^ 当中,然后对培养产物进行行序列测定,DNA序列分析表明,三种物种的Activin基因βA亚基成熟肽序列长度均为359bp,无内含子,基因片段编码一个含有119个氨基酸残基的肽段。大熊猫,小熊猫,马来熊在该成熟肽核苷酸和氨基酸序列上表现出高度的同源性,其中核苷酸同源性为93.9%。氨基酸同源性高达99%以上,此外,3种动物的核酸限制性酶切图谱也高度相似,与GenBank中收录的其他物种Activin基因βA亚基成熟肽序列相比较,显示此片段在处于不同进化程度的物种之间仍具有高度保守性,运用系统发育与进化树软件包PHILIP,并结合克隆序列对大熊猫,小熊猫,马来熊进化与分类地位进行了探讨,采用不同的统计学分析方法,所得到的3个物种系统发育进化树的拓扑结构完全一致,相比较而言,大熊猫与马来熊有着较近的亲缘关系,而小熊猫与上述两个物种的亲缘关系相对疏远,结果支持将大熊猫与马来熊归为熊科,而将小熊猫单列成科的学术观点,这是首次以生殖相关的核基因作为研究对象,为大熊猫及其近种进行系统分类研究所提供的又一分子生物学证据。     

用Touch-Up PCR克隆中国仓鼠存活蛋白基因及其序列分析

目的:通过Touch-UpPCR(上升PCR)的方法从中国仓鼠卵巢细胞中克隆存活蛋白基因,并对其进行序列分析。方法:分别从293、H22、CHO-S细胞中提取总RNA并反转录得cDNA,然后用Touch-UpPCR克隆存活蛋白基因。结果:获得了存活蛋白基因,全长423bp,序列测定及同源性分析表明其与GenBank中报道的人以及小鼠的存活蛋白基因高度同源,同源性分别为84.8%和88.2%;氨基酸序列分析表明它们的蛋白产物具有功能相同的BIR结构域。结论:从中国仓鼠卵巢细胞中首次克隆到存活蛋白基因。     

悬钩子属植物肌动蛋白基因片段的克隆与表达

目的:克隆悬钩子属植物肌动蛋白基因(actin),为研究该物种中其他基因的表达和调控提供内标基因.方法:利用一对特异性引物从黑莓、悬钩子杂种和树莓品种中克隆actin cDNA片段,对其进行序列分析和半定量RT-PCR表达分析.结果:从3个品种中均获得一条783 bp actin cDNA片段,编码260个氨基酸,3条actin片段与其他植物核苷酸序列的同源性都在82%以上,与其他植物氨基酸序列同源性也均在95%以上;树莓和悬钩子杂种品种的actin核苷酸和氨基酸序列同源性均达99%,系统进化分析也发现两者亲缘关系较近些;表达分析发现actin基因在各品种不同组织中均有一定的表达量.结论:首次克隆了悬钩子属植物肌动蛋白基因actin,将来自黑莓和树莓品种的序列登录在GenBank,登录号分别为HQ439556和HQ439557.     

柿果实多聚半乳糖醛酸酶基因克隆与序列分析

以'富平尖柿'(Diospyros kaki L.cv.Fuping Jianshi)为材料,采用RACE方法,首次获得了柿果实多聚半乳糖醛酶(PG)基因的3个全长cDNA(登录号为EU816197、EU816198、EU816199),分别命名为DKPG1、DKPG2、DKPG3.DKPG1全长1 616 bp,DKPG2全长1 654 bp,DKPG3全长1 545 bp.3个基因均含有一个1 326 bp的开放阅读框,共编码441个氨基酸.通过Blast比对发现该基因核苷酸序列与其他植物已报道的PG基因具有74%～78%的相似性;其氨基酸序列与其他植物的相似性为60%～73%.对GenBank同源性搜索获得的其他植物PG基因氨基酸序列进行系统进化分析,发现其与葡萄、猕猴桃、桃的亲缘关系近,与大豆亲缘关系较远.     

藏酋猴达菲抗原/趋化因子受体基因的克隆与序列分析

利用GenBank公布的恒河猴达菲抗原/趋化因子受体基因(FY)核苷酸序列设计2对特异引物,采用PCR方法克隆藏酋猴Macaca thibetana FY基因,分别得到1.0kb和1.1kb的DNA片段,通过DNA测序和序列拼接获得藏酋猴FY基因1491bp片段,该片段包含2个外显子(21bp和990bp)和1个内含子(480bp)。该基因开放阅读框长1011bp,编码336个氨基酸,该蛋白等电点是5.77,分子量是35.52kDa,分子半衰期30h,不稳定指数是39.84,总平均疏水性是0.689,是疏水性蛋白。拓扑结构预测显示该基因编码氨基酸有15个潜在的功能位点:3个N-糖基化位点,2个酪蛋白激酶Ⅱ磷酸化位点,10个N-肉豆蔻酰化位点。整个蛋白质多肽链含有7个跨膜螺旋区,4个细胞外区和4个细胞内区。同源性比较结果显示,与人、恒河猴、牛、兔、犬、大熊猫6个物种FY基因编码区核苷酸序列间同源性分别为94.7%、99%、75.2%、80.2%、74.5%、71.7%,氨基酸序列间同源性分别为92%、99%、89.8%、78.2%、90%、89.3%。系统进化树结果表明:藏酋猴与恒河猴亲缘关系最近,与人类亲缘关系较近。     

犏牛FSHβ基因的5'端侧翼区的序列测定和比较研究

目的:为探求犏牛FSHβ基因的5’端侧翼区的序列特征,揭示该基因的变异和对家畜产仔率的意义,方法:根据奶牛FSHβ基因的5’端侧翼区的基因序列设计引物,应用PCR方法扩增并克隆了犏牛FSHβ基因的5’端侧翼区的序列,扩增序列长度为2022bp,包括5’端上游调控序列、第一外显子和部分第一内含子,并与奶牛该区段序列进行了比较研究。结果:序列分析结果表明:犏牛FSHβ基因的5’端侧翼区与文献报道的奶牛该基因的同源性为98.37%。结论:这为研究杂交一代犏牛雄性雄性不育,为开展牦牛功能基因组计划和分子育种提供了一定的科学的理论依据。     

黑曲霉NRRL3135 bgl基因的克隆及序列分析

利用RT-PCR技术从黑曲霉菌株NRRL3135中扩增了β-葡萄糖苷酶(BGL)基因的全长cDNA序列,被命名为bgl3135(GenBank登录号:FN430671)。对该基因编码的BGL进行了同源性分析并预测了其三维构象。试验结果表明,bgl3135的全长cDNA为2598bp,含有一个2583bp的开放阅读框(ORF),编码一个长度为860个氨基酸残基的蛋白质。同源性分析表明,该基因编码的蛋白与来自黑曲霉As3.350和CBS513.88的BGL(GenBank登录号分别为DQ655704和XM_001398779)的相似性最高,其氨基酸序列同源性分别达99%。参照已发表的β-葡萄糖苷酶(BGL)的氨基酸保守序列,判断本研究所克隆的bgl基因属于糖苷水解酶基因家族3的成员。三维结构预测表明,该BGL的立体构象中存在20个α-螺旋和15个β-折叠,对构成和维持酶的底物识别和催化活性位点可能起着重要作用。     

桃PGIP基因及其启动子的克隆与分析

桃流胶病是一种严重危害桃树的真菌性病害,为研究PGIP基因在桃抗流胶病及抗其它真菌性病害中的作用,本研究以桃抗流胶病品种‘南京白沙'叶片为材料,对其PGIP基因及启动子序列进行克隆与分析.克隆测序获得了‘南京白沙'桃PGIP基因cDNA序列(GenBank登录号:HQ453972)和PGIP基因组DNA序列以及起始密码子上游453 bp的启动子序列(GenBank登录号:HQ453974),并将该PGIP基因命名为PpPGIP2.‘南京白沙'桃PpPGIP2序列分析显示,该DNA序列具有完整的阅读框,无内含子,与GenBank中登录的李属PGIP基因序列同源性在93%～98%之间,与测序完成的桃全基因组中该基因的序列同源性为96%;PpPGIP2编码的氨基酸序列分析显示,该氨基酸序列含有2个典型的亮氨酸重复序列,信号肽为第1～第24个氨基酸残基;PGIP基因的序列聚类图显示,除了科、属、种间的同源性差异外,桃的种内PGIP基因同源性也有较大差异;PpPGIP2启动子序列分析发现3个抗病相关元件,分别为:GT1CONSENSUS、SEBFCONSSTPR10A和WBOXATNPR1,另外还有与激素调控、胁迫有关的调控元件.本研究对‘南京白沙'桃PGIP基因和启动子的克隆与分析,将为进一步研究桃PGIP基因的表达调控及其功能分析提供参考.     

血管紧张素转换酶的克隆及序列分析

根据GenBank上公布的小鼠血管紧张素转换酶(ACE)基因序列,经多重比较设计1对特异性引物,从小鼠Balb/c肺部组织中提取总RNA,进行RT-PCR。产物经纯化回收,克隆到pMD-18T载体,转化大肠杆菌DH5α感受态细胞,检测阳性克隆、测序并进行序列分析。测序结果显示,该片段全长4 023 bp,开放阅读框(ORF)包含3 985 bp,编码1 328个氨基酸,相对分子质量为152.77 kD,等电点6.35。此序列与GenBank已登录的小鼠ACE同源性达99%,差异的5个碱基位于基因的非关键部位,说明小鼠ACE成功克隆。经同源性比较分析,达50%以上相同性的物种有17个,且符合种属之间的进化关系。因此,该序列可于研究物种亲缘关系或遗传距离的理想标记,为下一步研究其在酵母中的表达、生物活性和应用奠定了一定的基础。     

甘蔗乙烯合成酶基因家族三个成员的克隆与序列分析

ACC（1-aminocyclopropane-1-carboxylic acid）合成酶是高等植物乙烯生物合成途径中的限速酶.根据已克隆的植物ACS（1-aminocyclopropane-1-carboxylic acid synthase）基因同源序列,设计简并引物,以甘蔗叶片总DNA为模板,通过PCR扩增,得到3条特异性强的扩增片段：Sc-ACS1为1 041 bp、Sc-ACS2为1 345 bp和Sc-ACS3为1 707 bp.将序列在GenBank核酸数据库进行同源性搜索,结果表明,3个片段均为ACS基因,推导编码的蛋白质序列分别包含326、242和310个氨基酸.其中,Sc-A CS1和Sc-ACS3同源性最高,核苷酸序列和蛋白质氨基酸序列分别有98%和96%同源,与禾本科植物玉米Zm ACS6、水稻OS-ACS2、毛竹等ACS基因家族也有很高的同源性,核苷酸序列同源性为88%-98%,蛋白质氨基酸序列同源性为73%-81%.甘蔗Sc-ACS2与水稻OS-ACS5在核苷酸和氨基酸序列上分别有91%和79%同源性,但与甘蔗Sc-ACS1和Sc-ACS3基因成员之间,氨基酸同源性分别只有45%和49%.系统进化分析表明,Sc-ACS1和Sc-ACS3基因与玉米Zm ACS6基因亲缘关系最近,而Sc-ACS2基因与水稻OS-ACS5基因亲缘关系最近.Southern杂交表明三基因在基因组中确实存在而且是多拷贝基因.三个片段已在GenBank数据库中注册,注册号分别为AY620985、AY620986和AY788919.     

猪戊型肝炎病毒swCH-GS189株ORF2基因的克隆及序列分析

为进行猪戊型肝炎病毒(HEV)ORF2基因特征研究,参照GenBank中已发表的戊型肝炎病毒(HEV)核酸序列,设计了一对扩增HEV ORF2基因的引物,利用RT-PCR等方法克隆出了一株猪戊型肝炎病毒甘肃分离株GS189的ORF2基因cDNA片段.序列测定结果表明,swCH-GS189株的ORF2基因长2 025 bp,编码674个氨基酸,与GenBank中公布的其它毒株间的核苷酸序列同源性为79.1%～91.8%,推导的氨基酸序列同源性为89.5%～98.8%.系统发育进化树结果表明,该分离株为基因IV型.     

猪SOCS-2基因的克隆及序列分析

从中国地方猪品种八眉猪(BaMei)肾脏组织中提取总RNA,采用RT-PCR方法克隆了猪SOCS-2(suppressor of cytokinesignaling-2,细胞因子信号转导抑制因子-2)基因的cDNA序列,经T/A克隆,插入到pMD19-T载体上,导入大肠杆菌DH-5α,阳性克隆经PCR鉴定后进行测序,将测序结果与GenBank中已登录的人、大鼠和小鼠SOCS-2基因的序列进行同源性比较,利用生物信息学和分子生物学软件对猪SOCS-2基因编码的蛋白进行结构预测。结果表明:首次成功克隆了猪SOCS-2基因的cDNA序列(GenBank登录号为EF121242),其长度为822bp,该基因ORF区核苷酸序列与其他物种相比同源性达到93%以上,氨基酸同源性则达到89%以上,生物信息学分析表明该蛋白分子量为22.25kD,等电点pI=8.30,包含199个氨基酸残基。该基因cDNA序列的克隆,有利于进一步研究SOCS-2调节机体发育的分子机理。     

八肋游仆虫核糖体蛋白L11的基因克隆与序列分析

以单细胞真核生物八肋游仆虫Euplotes octocarinatus为实验材料,采用PCR、RT-PCR方法克隆了核糖体蛋白L11基因(EoRPL11).将该序列与GenBank中其他物种的RPL11基因序列进行同源性比对,采用DNAStar软件进行聚类分析.结果显示,成功克隆到游仆虫RPL11基因,大核中该基因全长709 bp,开放阅读框(ORF)为531 bp,编码176个氨基酸;cDNA序列与大核中ORF序列一致,表明该基因具有转录活性;所推导的氨基酸序列与嗜热四膜虫Tetrahymena thermophila的RPL11同源性最高,为66%.     

林麝、马麝及梅花鹿活化素基因βA亚基成熟肽序列的克隆和分析

活化素(Activin)对睾丸和卵巢产生多重调节作用,对动物的繁育非常关键。本文参考已克隆的其它物种的活化素基因βA亚基成熟肽序列,设计一对简并引物,通过PCR方法从林麝(Moschus berezovskii)、马麝(Moschus chrysogaster)和梅花鹿(Cervus nippon)的基因组DNA中直接扩增目的基因片段。将目的片段分别克隆到pMD1l8-T载体中,并进行序列测定。DNA序列测定及分析表明,林麝、马麝和梅花鹿的活化素基因βA亚基成熟肽序列长345bp,三物种核苷酸序列同源性在98％以上,氨基酸序列同源性在99％以上,核酸限制性酶切图谱也高度相似。将它们与GenBank中已公布的其它物种的活化素序列进行比较,发现该片段在不同进化程度的物种间高度保守。这是首次从麝科动物中成功克隆与生殖相关的核基因,对麝的人工繁育及麝资源的保护利用提供了相关基础资料。     

牦牛ZP3基因的克隆及蛋白质结构的预测

本研究对牦牛ZP3基因的编码区进行了克隆,在此基础上对ZP3蛋白的分子结构预测,为研究牦牛受精生物学提供基础。根据GenBank中普通牛的ZP3核苷酸序列设计特异性引物,以牦牛卵巢组织总RNA为模板,通过RT-PCR技术扩增牦牛ZP3基因cDNA序列(GenBank登录号为GQ856646),利用DNAMAN生物软件进行核苷酸和氨基酸序列分析、蛋白质专家系统ExPASy进行ZP3蛋白质分子结构预测。结果表明,扩增出的牦牛ZP3基因编码序列长1 266 bp,编码421个氨基酸。牦牛与牛、猪、狗、人、鼠和鸡ZP3基因核苷酸相应序列的同源性分别为98.42%、96.73%、79.67%、78.71%、69.15%和56.61%,氨基酸同源性分别为98.10%、83.85%、74.24%、70.26%、62.62%和46.12%,符合物种进化规律。预测的ZP3蛋白二级和三级结构显示它是一个具有22个氨基酸信号肽的亲水性β-桶状跨膜蛋白。牦牛ZP3基因编码区的成功克隆,为进一步研究该基因的结构与功能及其在受精过程中的作用提供了基础。     

棉铃虫β-微管蛋白基因cDNA序列的克隆与序列分析

β-微管蛋白是构成细胞骨架的重要组成性蛋白,对昆虫的蜕皮、器官形成等生长发育阶段均能产生重要影响。本文以棉铃虫Helicoverpa armigera(Hübner)3日龄成虫为材料,利用RACE末端扩增技术克隆得到棉铃虫的β-微管蛋白基因的cDNA序列。序列分析表明:棉铃虫β-微管蛋白基因的cDNA序列包含1775个碱基,包括一个1347个碱基的开放阅读框,编码448个氨基酸组成的多肽。GenBank登录号:JF767013。同源性分析表明,棉铃虫的微管蛋白基因与本研究所比对其它昆虫的β-微管蛋白基因具有高度的同源性,达到90%左右。本研究克隆得到棉铃虫的β-微管蛋白基因的cDNA序列,对进一步深入研究该基因功能有重要意义。     

不同色彩矮牵牛DFR基因的克隆与生物信息学分析

二氢黄酮醇4-还原酶基因(DFR)是花色素合成途径中的一个关键基因。以新疆种植的白、红和蓝色矮牵牛为试验材料,通过同源克隆的方法从花中克隆到3个完整的DFR基因的全长编码序列(CDS),与已知的矮牵牛DFR基因(GenBank登录号:X15537)序列的相似性分别为97.79%、96.59%和97.99%,分别命名为PhDFR1,PhDFR2和PhDFR3;3个基因编码380个氨基酸,同已知矮牵牛DFR基因编码的蛋白(GenBank登录号:CAA33544)的同源性分别是95.53%、94.21%和95.79%;生物信息学分析表明,3个蛋白均具有NADB-Rossmann家族中高度保守的NADPH结合位点、底物特异性结合位点。3个矮牵牛品种DFR都不具有信号肽,为亲水蛋白,定位于细胞质的可能性最高;均具有两个跨膜结构,α-螺旋和β-折叠是3个DFR的主要二级结构元件,并且形成了β-α-β-α-β的Rossmann折叠,整本上呈对称分布。利用同源建模分析3个DFR蛋白与已知葡萄的DFR晶体结构有很高的相似性。系统进化树分析表明,PhDFR1、PhDFR2、PhDFR3与已知矮牵牛DFR蛋白亲缘关系最近。     

鸡球虫18S rRNA基因序列的测定与分析

为了利用18S rRNA基因进行鸡球虫系统进化分析,对巨型艾美耳球虫(Eimeria maxima)、柔嫩艾美耳球虫(E.tenella)、堆形艾美耳球虫(E.acervulina)3种共8个不同来源的虫株,分别提取总DNA进行18S rRNA基因的扩增和测序;将得到的序列登录GenBank进行同源性和趋异性分析,并结合GenBank中其它原虫的18S rRNA基因序列构建进化树.结果显示扩增获得8株鸡球虫18S rRNA基因长度为1746～1756 bp,序列比对显示同种不同株间的同源性大于不同种间的同源性,其中3株E.maxima株间同源性在98.7%～99.3%之间,4株E.tenella株间同源性在99.7%～99.9%之间;不同种间同源性为96.5%～98.1%,其中E.maxima与E.tenclla的遗传距离最大,为0.038;E.maxima与E.acervulina的遗传距离最小,为0.021.顶复器门9个不同属所构建的进化树结果显示,E.imeria和等孢属(Isospora)聚为一支,说明亲缘关系比较近.与GertBank中其它5株不同鸡球虫的18S rRNA基因共同构建的进化树显示,3株E.maxima聚为一支,与E.brunetti、E.mitis、E.mivati、E.praecox和E.acervulina聚为一大分支;4株E.tenella与1株E.necatrix共同形成一个分支,说明E.tenella与E.necattix的亲缘关系最近.本研究证实了在鸡球虫系统进化研究中,18S rRNA基因不仅可以区分不同种,而且有可能成为区分同种不同株的理想靶基因.     

黄牛、牦牛和犏牛睾丸组织中Boule基因片段进化分析

目的:揭示黄牛、牦牛和犏牛与其他物种的系统发育关系。方法:通过PCR扩增和克隆测序获得黄牛、牦牛和犏牛睾丸组织Boule基因片段序列,并运用生物信息学软件与NCBI已报道的其他17个物种Boule基因编码区片段序列比对分析。结果:黄牛、牦牛和犏牛睾丸组织Boule基因RT-PCR扩增特异性条带为154bp,与引物设计源序列进行同源性比较,发现同源性达99%,系统发育树显示,牛科中的牦牛、犏牛和黄牛交错聚在一起(BP=99%),然后与哺乳纲的其他物种相聚,而犏牛与爬行纲和鸟纲动物的亲缘关系较远。结论:Boule基因在动物体上同源性高,可应用于系统发生研究。