茶尺蠖小RNA病毒5′端非编码区的克隆和测序及与哺乳动物小RNA病毒的比较分析

用Trizol从纯化的茶尺蠖Ectropis oblique 小RNA病毒(EoPV)中提取病毒基因组RNA,逆转录后加poly(dT),然后进行两步PCR扩增基因组5′端.克隆测序后,对其5′端非编码区的核苷酸序列进行分析,发现具有哺乳动物小RNA病毒的5′端非编码区的一些特征:A/T含量丰富、起始密码子上游AUG和小顺反子多.利用mfold预测了EoPV 5′端非编码区的二级结构,存在4个茎环结构,有哺乳动物内部核糖体进入位点(IRES)的保守区域,即含保守基序GNRA的茎环A和A/C丰富的环B及多聚嘧啶区域.据此推测EoPV基因组翻译采用IRES起始机制.     

森林脑炎病毒森张株5′端非编码区序列测定

为了解森林脑炎病毒森张株5′端非编码区序列与生物特性的关系,从而为疫苗研制打下基础,对其核苷酸序列进行测定。采用RACE法进行RT-PCR扩增,克隆法测序。结果表明：森张株5′-UTR长129nt,与Sofjin-HO、Oshima5-10、Vasilchenko、Neudoerfl、263、Hypr的同源性分别为92％、91％、89％、87％、87％、87％。森张株存在三处特异性变异C18→T、T30→C及49、50连续两个核苷酸缺失。本实验建立了一套相似5′端非编码区序列测定方法;三处特异性变异可能影响到森林脑炎病毒森张株的转录、翻译及核衣壳的形成。     

小RNA病毒3'非编码区结构与功能的研究进展

小RNA病毒基因组的两侧分别为5′非编码区(UTR)和3′UTR。研究表明:5′/3′UTR能形成复杂的RNA结构,如颈-环结构、三叶草结构和假结体结构等,在病毒的复制或翻译过程中发挥重要调节作用。本文即对近10年来有关小RNA病毒3′UTR的结构与功能研究方面的进展情况进行综述。     

猪内源性反转录病毒5'端非编码区的克隆及结构分析

通过五指山猪内源性反转录病毒5'端非编码区(5'UTR)cDNA的克隆,分析其一级结构和调控元件,为进一步研究其在PERV复制、转录中的调控机制奠定基础.本研究采用cDNA末端快速扩增技术(RACE)获得全长约1035bp的PERV 5'UTR.通过NCBI公共数据库BLASTn序列进行同源性分析,并应用KEGG数据库对该转录调控区进行顺式作用元件定位分析,结果发现PERV 5'UTR与GenBank公布的部分PERV 5'UTR相比较,同源性在82.6～94.8%之间.一级结构分析发现PERV 5'UTR由U3、R、U5区、引物结合区(PBS)及前导序列组成,可能的核心启动子序列与具有增强子作用的39bp重复序列分别位于U3区的-67～+1与-97～-59区段.在5'UTR转录调控区(-428～+507)鉴定出31个有效的顺式作用元件位点,其中NF-Y、TBP、Oct-1、HSF、GATA-1和GATA-2等与PERV的转录、调控密切相关.     

猪内源性反转录病毒5′端非编码区的克隆及结构分析

通过五指山猪内源性反转录病毒5′端非编码区(5′UTR)cDNA的克隆,分析其一级结构和调控元件,为进一步研究其在PERV复制、转录中的调控机制奠定基础。本研究采用cDNA末端快速扩增技术(RACE)获得全长约1035bp的PERV 5′UTR。通过NCBI公共数据库BLASTn序列进行同源性分析,并应用KEGG数据库对该转录调控区进行顺式作用元件定位分析,结果发现PERV 5′UTR与GenBank公布的部分PERV 5′UTR相比较,同源性在82.6~94.8%之间。一级结构分析发现PERV 5′UTR由U3、R、U5区、引物结合区(PBS)及前导序列组成,可能的核心启动子序列与具有增强子作用的39bp重复序列分别位于U3区的-67~ 1与-97~-59区段。在5′UTR转录调控区(-428~ 507)鉴定出31个有效的顺式作用元件位点,其中NF-Y、TBP、Oct-1、HSF、GATA-1和GATA-2等与PERV的转录、调控密切相关。     

茶尺蠖小RNA病毒全长cDNA克隆的构建

为了初步研究茶尺蠖小RNA病毒(Ectropis oblique picorna-like virus, EoPV)的复制机制,从被EoPV感染致死的茶尺蠖幼虫中分离并纯化病毒粒子,提取病毒RNA,根据已公布的EoPV核苷酸序列,利用基因组上单一的酶切位点,设计特异性引物,应用RT-PCR扩增出5个覆盖全长的片段。 随后采用融合PCR将5个片段拼接,最终将全长定向克隆到低拷贝质粒载体上,成功构建cDNA全长克隆p-EoPV。 双酶切及测序鉴定证明全长克隆构建成功。 与原序列比较发现,该克隆在氨基酸水平上有8个突变和1个缺失。 本研究为深入探讨EoPV病毒生物学特性、病毒复制机理等奠定了基础     

非编码RNA与哺乳动物基因组印记的起源

基因组印记是由亲本来源不同而导致等位基因表达差异的一种遗传现象,主要发生在胎盘哺乳动物（真哺乳类）和显花植物中.大部分印记基因都分布在印记基因簇内,其中包含大量的非编码RNA基因.印记基因的表达受印记控制区（ICRs）的顺式调控.基因组印记产生的原因及过程是现代遗传学研究的一个热点问题,分析印记同源区从非印记物种到印记物种的过渡,为解决这一问题提供了重要启示.最近,原始哺乳动物（有袋类和单孔类）模式物种全基因组测序的完成,极大地促进了印记同源区的比较分析研究.本文对这些研究进行了回顾和分析,发现非编码RNA与哺乳动物基因组印记获得关系密切.主要依据为：（1）伴随着基因组印记的获得,印记区有大量的非编码RNA新基因出现;（2）与基因组印记相关的一些保守非编码RNA的表达发生了显著变化.此外,对15种脊椎动物中印记snoRNA基因系统分析的结果表明：印记snoRNA起源于真哺乳类与有袋类动物分化之后,并且在真哺乳类辐射进化之前发生了迅速的扩张,主要的基因家族在这一时期已经形成.这些结果进一步证明了非编码RNA与基因组印记获得的密切联系.非编码RNA可能主要通过调控印记表达和诱导染色体表观遗传修饰两种机制,参与哺乳动物基因组印记的获得.     

马铃薯卷叶病毒56kD蛋白基因及3‘端非编码区克隆和序列分析

根据已报道的马铃薯卷叶病毒基因组序列,设计合成一对特异性引物,以马铃薯卷叶病毒中国分离株的ＲＮＡ为模板,反转录合成了ｃＤＮＡ第一条链,经ＰＣＲ扩增后克隆于ｐＵＣ１９质粒中,进一步用ＰＣＲ鉴定,限制酶切分析用序列分析。结果表明,ＰＬＲＶ－Ｃｈ５６ｋＤ蛋白基因由１５２７个核苷酸组成,编码５０８个氨基酸,３‘端非编码区由１４１个核苷酸组成,与国外报道的苏格兰ＰＬＲＶ－Ｓ,荷兰ＰＬＲＶ－Ｎ,加拿大ＰＬＲＶ     

Sabin2型脊髓灰质炎病毒适应人胚肺二倍体细胞不同代次病毒滴度与5'端非编码区变异关系

脊髓灰质炎病毒(Poliovirus)是一类无包膜单股正链RNA病毒,基因组长约7.5kb.其5'端非编码区由约742个核苷酸长,主要与病毒RNA复制、蛋白翻译起始、病毒颗粒的装配及病毒的细胞适应减毒及神经毒力密切相关[1].     

非编码小RNA的多样性

RNA是一类广泛存在的极其重要的生物大分子,它不仅种类繁多,而且不同种类的RNA在结构方面有着显著的差异。RNA种类和结构的多样性决定了RNA具有很多重要的生物学功能。随着对非编码RNA(non-coding RNA,ncRNA)研究的不断深入,ncRNAs同样呈现出前所未有的复杂性和多样性。主要介绍了tRNA、snRNA、scRNA、rRNA、siRNA、miRNA、pi RNA和nat-si RNA等两大类持家ncRNA和调控ncRNA的结构和功能,为便于了解生物体内小的非编码RNA的多样性,进一步挖掘和利用ncRNAs提供一定的参考,促使人们对RNA的认识和地位作出新的思考。     

The N-terminal intrinsically disordered region of Ncb5or docks with the cytochrome b5 core to form a helical motif that is of ancient origin

NADH cytochrome b₅ oxidoreductase (Ncb5or) is a cytosolic ferric reductase implicated in diabetes and neurological conditions. Ncb5or comprises cytochrome b₅ (b₅) and cytochrome b₅ reductase (b₅R) domains separated by a CHORD-Sgt1 (CS) linker domain. Ncb5or redox activity depends on proper inter-domain interactions to mediate electron transfer from NADH or NADPH via FAD to heme. While full-length human Ncb5or has proven resistant to crystallization, we have succeeded in obtaining high-resolution atomic structures of the b₅ domain and a construct containing the CS and b₅R domains (CS/b₅R). Ncb5or also contains an N-terminal intrinsically disordered region of 50 residues that has no homologs in other protein families in animals but features a distinctive, conserved L³⁴MDWIRL⁴⁰ motif also present in reduced lateral root formation (RLF) protein in rice and increased recombination center 21 in baker's yeast, all attaching to a b₅ domain. After unsuccessful attempts at crystallizing a human Ncb5or construct comprising the N-terminal region naturally fused to the b₅ domain, we were able to obtain a high-resolution atomic structure of a recombinant rice RLF construct corresponding to residues 25–129 of human Ncb5or (52% sequence identity; 74% similarity). The structure reveals Trp¹²⁰ (corresponding to invariant Trp³⁷ in Ncb5or) to be part of an 11-residue α-helix (S¹¹⁶QMDWLKLTRT¹²⁶) packing against two of the four helices in the b₅ domain that surround heme (α2 and α5). The Trp¹²⁰ side chain forms a network of interactions with the side chains of four highly conserved residues corresponding to Tyr⁸⁵ and Tyr⁸⁸ (α2), Cys¹²⁴ (α5), and Leu⁴⁷ in Ncb5or. Circular dichroism measurements of human Ncb5or fragments further support a key role of Trp³⁷ in nucleating the formation of the N-terminal helix, whose location in the N/b₅ module suggests a role in regulating the function of this multi-domain redox enzyme. This study revealed for the first time an ancient origin of a helical motif in the N/b₅ module as reflected by its existence in a class of cytochrome b₅ proteins from three kingdoms among eukaryotes.     

猪POU1F1基因5’侧翼区克隆及序列分析

POU1F1基因是POU基因家族的成员之一,对哺乳动物的早期发育和相关基因启动表达起重要的调控作用。本文利用染色体步移技术,从长白猪基因组中首次克隆到了约1．5kb的POU1F1基因5’侧翼区序列,并利用相关软件对其进行了序列分析和物种间POU1F1基因5’侧翼区序列比对及进化树构建。结果表明所克隆的片段中含典型的TATA盒（-57）和类CAAT盒序列（-87）。TESS软件分析发现在启动子附近有一系列潜在的重要的转录因子结合位点。序列比对结果表明不同物种POU1F1基因的转录起始点上游-150bp区域保守性较强,可能是启动子的核心序列。其中猪与牛的同源性最高,其次是黑猩猩、人、狗,与大鼠、小鼠和鸡同源性较低,与斑马鱼序列同源性最低。同源序列主要集中在转录起始点上游-150bp至-1000bp区域。Vista中的MLAGAN程序构建的系统进化树真实反应了物种间进化关系。     

石蒜LrP5CS基因的克隆与表达特性分析

Δ1-吡咯啉-5-羧酸合成酶(P5CS)是植物渗透胁迫下谷氨酸途径合成脯氨酸的关键酶。该研究以石蒜(Lycoris radiata)为材料,采用同源克隆、RACE方法结合RT-PCR技术克隆获得LrP5CS基因全长cDNA序列。序列分析表明,LrP5CS基因全长2 521bp,其中开放阅读框(ORF)为2 139bp,编码713个氨基酸,预测编码蛋白质的分子量为77.19kD,等电点为6.34;LrP5CS是1个稳定的疏水蛋白,不含信号肽,不具有跨膜结构,具有AAK超基因家族和ALDH-SF超基因家族的保守结构域。氨基酸序列比对和系统进化树分析发现,LrP5CS与植物其他P5CS蛋白具有较高的一致性,且与海枣PdP5CS及油棕EgP5CS聚为一类,亲缘关系最近。实时荧光定量PCR分析结果表明,LrP5CS在根、鳞茎和叶片中均有表达,其中在鳞茎中的表达量最高。LrP5CS在20%聚乙二醇(PEG)处理下的表达模式分析发现,LrP5CS受PEG胁迫处理的诱导表达,其基因相对表达量在处理后6h达到最高;随着处理时间的延长,LrP5CS基因相对表达量水平逐渐下调至对照水平。将LrP5CS连接到表达载体pET-28a上,转化获得LrP5CS编码基因的大肠杆菌BL21(DE3)工程菌,通过IPTG诱导表达,SDS-PAGE分析表达产物发现成功表达目的蛋白。该研究结果为进一步分析LrP5CS基因功能及石蒜抗逆分子育种奠定了基础。     

Cloning and Expression of a Human Serotonin 5-HT4 Receptor cDNA

Abstract: Using a combination of library screening and nested PCR based on a partial human serotonin 5-HT₄ receptor sequence, we have cloned the complete coding region for a human 5-HT₄ receptor. The sequence shows extensive similarity to the published porcine 5-HT_4A and rat 5-HT_4L receptor cDNA; however, in comparison with the latter, we find an open reading frame corresponding to only 388 amino acids instead of 406 amino acids. This difference is due to a frame shift caused by an additional cytosine found in the human sequence after position 1,154. Moreover, we also found the same additional cytosine in the rat 5-HT₄ sequence. We confirmed the occurrence of the sequence by examining this part of the sequence in genomic DNA of 10 human volunteers and in rat genomic DNA. Based on a part of the genomic 5-HT₄ receptor sequence that was identified in the cloning process, there seem to be at least two possible splice sites in the coding region of the gene. The human 5-HT₄ receptor, transiently expressed in COS-7 cells, showed radioligand binding properties similar to 5-HT₄ receptors in guinea pig striatal tissue. [³H]GR 113808 revealed K _D values of 0.15 ± 0.01 n M for the human receptor and 0.3 ± 0.1 n M in the guinea pig tissue. Binding constants were determined for four investigated 5-HT₄ antagonists and three agonists, and appropriate binding inhibition constants were found in each case. Stimulation of transfected COS-7 cells with 5-HT₄-specific agonists caused an increase in cyclic AMP levels.     

Man5GlcNAc2哺乳动物甘露糖型糖蛋白的毕赤酵母表达系统构建

蛋白的糖基化对蛋白的活性、高级结构及功能都有重要的影响。酵母表达的糖蛋白不同于哺乳动物表达的杂合型或复杂型糖蛋白,而是高甘露糖型或过度甘露糖化糖蛋白。在前期成功敲除毕赤酵母α-1,6-甘露糖转移酶(Och1p)基因、阻断毕赤酵母过度糖基化,获得毕赤酵母过度糖基化缺陷菌株GJK01 (ura3、och1) 的基础上,通过表达不同物种来源的α-1,2-甘露糖苷酶I (MDSI) 的活性区与酵母自身定位信号的融合蛋白,并通过DSA-FACE (基于DNA测序仪的荧光辅助糖电泳) 分析筛选报告蛋白HSA/GM-CSF (人血清白蛋白与粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子融合蛋白) 的糖基结构,发现当编码酿酒酵母α-1,2-甘露糖苷酶 (MnsI) 基因的内质网定位信号与带有完整C-端催化区的拟南芥MDSI基因融合表达时,毕赤酵母工程菌株能够合成Man5GlcNAc2哺乳动物甘露糖型糖蛋白。这为在酵母体内合成类似于哺乳动物杂合型或复杂型糖基化修饰的糖蛋白奠定了基础。     

扩展青霉碱性脂肪酶基因5'端侧翼区域的克隆与鉴定

应用衔接头PCR技术,扩增得到约2000 bp的扩展青霉碱性脂肪酶基因5’端侧翼区域的单一产物。对该产物测序并提交GenBank数据库(GenBank accession DQ677520),经序列比对分析,发现该序列具有真核启动子序列的基本结构特征,含有TATA盒、CAAT盒、GC盒等元件。将扩增得到的脂肪酶基因5’端侧翼序列,连接到含有绿色荧光蛋白(GFP)报告基因的质粒中,构建了一个重组表达质粒,转化大肠杆菌细胞。荧光显微观察大肠杆菌阳性转化子发出荧光,侧翼序列含有启动子功能得到确认。     

Adhesion of mammalian cells to a recombinant attachment factor, CBD/RGD, analyzed by image analysis

A luminance thresholding procedure was developed to quantify cell attachment of a variety of cell lines to CBD/RGD, a hybrid attachment factor comprising a cellulose binding domain and the fibronectin-like RGD attachment peptide. The technique used local thresholding, median filtering, and opening to separate and count cells on each image. Cell lines exhibited three different patterns of attachment to CBD/RGD, depending on whether it was immobilized on polystyrene or cellulose acetate. Vero, COS, HFF, 3T3, 293, and U373 cells attached well to CBD/RGD immobilized on polystyrene or cellulose acetate. CHO, MRC-5, and HEp-2 cells attached to CBD/RGD immobilized on polystyrene, but not to CBD/RGD immobilized on cellulose acetate. BHK and L cells failed to attach to CBD/RGD immobilized on either polystyrene or cellulose acetate. The attachment of many cell lines to CBD/RGD was comparable with attachment of these cells to fibronectin. (c) 1995 John Wiley & Sons, Inc.