乌鳢(Channa argus)MHC Class I全长cDNA序列的克隆及表达特征北大核心CSCD

旨在探究乌鳢(Channa argus)MHC基因的分子特征、表达方式及多态性。应用抑制差减杂交(SHH)和快速扩增c DNA末端(RACE)技术克隆并鉴定了乌鳢全长MHC I c DNA序列Char-Ia-1、Char-Ia-2和Char-Ib,推测氨基酸序列与已知硬骨鱼MHC I基因同源。Char-Ia-1和Char-Ia-2 c DNA序列包含1 167和1 083 bp的开放阅读框,分别编码388和360 aa的膜型Ⅰ类分子;而Char-Ib c DNA序列包含978 bp的开放阅读框,编码325 aa,显著截短的羧基末端显示Char-Ib为潜在的分泌型Ⅰ类分子。比较发现Char-Ia与Char-Ib在3'非转录区存在显著差异,在细胞外区、跨膜区和细胞质区的氨基酸序列同源性均较低,推测二者来自不同的MHC I基因座。氨基酸序列比对显示乌鳢MHC I分子与抗原肽结合的关键氨基酸残基较保守,在α1和α3结构域均出现硬骨鱼特征性的氨基酸残基缺失。进化树分析表明Char-Ia-1和Char-Ia-2聚为一簇,与Char-Ib处于不同的进化分支上,进一步证实Char-Ia与Char-Ib分别由不同MHC I基因座编码。RT-PCR分析显示乌鳢MHC I在组织中呈现组成型表达。设计基因专一性引物检测乌鳢Char-Ia与Char-Ib两类MHC I基因在组织中的表达水平,结果显示Char-Ia以较低的浓度表达于所有被检测组织,而Char-Ib主要表达于脾、肠、鳃和外周血,呈现明显的组织表达特异性,提示两类MHC I分子在鱼类免疫反应中发挥不同的生理功能。     

RT-PCR克隆甜菜硝酸还原酶cDNA全长序列及分析

根据GenBank中已公布的甜菜（Beta vulgaris）硝酸还原酶（nitrate reductase）基因序列（gb∣ABW05098.1∣）,设计引物,以50 mmol·L^-1 KNO₃溶液处理的甜菜幼苗为材料,从总RNA中通过RT-PCR分离得到一个硝酸还原酶基因,其cDNA长2 760 bp,包含了完整的基因编码序列,与已公布的硝酸还原酶基因序列相似性达99%。Southern杂交分析表明,硝酸还原酶基因在甜菜基因组中可能以两个拷贝或低拷贝形式存在。根据其编码的氨基酸序列,利用生物信息学预测了其亚细胞定位和蛋白质的三级结构。     

利用表达序列标签电子克隆cDNA全序列的策略

基因组计划的进展及表达序列标签数据的迅速扩增使得电子克隆方法孕育而生,为进行基因克隆开辟了一条新的路径。介绍了表达序列标签和电子克隆的原理及过程,重点分析电子克隆过程中遇到的问题及解决方法,展望其在新基因功能研究中的作用。     

小菊锌指蛋白基因cDNA全长克隆及表达分析

目的：克隆菊花耐盐碱相关锌指蛋白基因,并进行盐胁迫和品种间差异的表达分析。方法：从大量菊花资源中筛选出抗盐碱品系小菊‘阳光’,利用RT—PCR从经150mmol／L碳酸钠处理的小菊‘阳光’叶片中分离得到一个锌指蛋白cDNA全长克隆,用Northern杂交检测其在不同盐处理和不同品种小菊中的表达。结果：获得了全长794bp的基因CmSTZF（GenBank接受号为DQ864730）,编码区为170个氨基酸残基。Blast分析表明,CmSTZF含有AN1型锌指结构,序列模式为C-X2-C—X（9—12）-C-X（1-2）-C-X4-C-X2-H-X5-H-X-C,由Cys^110-Cys^113-Cys^131-His^134及Cys^124-Cys^126-Cys^142-His^140分别围绕锌离子与其他氨基酸共同组成2个锌指四面体结构;在第67～76及第94～104氨基酸残基序列间存在核定位信号。同源性比较发现,CmSTZF与水稻OsISAPI具有54％的同源性,而二者的锌指保守区相似性达100％。Cluster分析表明,小菊CmSTZF锌指蛋白与水稻的2种逆境反应蛋白亲缘关系最近,归属同一类逆境功能蛋白。在150mmol／L碳酸钠胁迫下,耐盐小菊‘阳光’锌指蛋白表达量明显高于非耐盐小菊‘神韵’,表明CmSTZF锌指蛋白基因在盐碱胁迫下起重要的调控作用。结论：克隆了小菊耐盐碱相关的锌指蛋白基因CmSTZF,其在耐盐小菊‘阳光’中的表达量高于非耐盐小菊‘神韵’,这为小菊锌指蛋白基因CmSTZF耐盐碱功能分析奠定了基础。     

昆明小鼠无毛基因cDNA全长序列的分子克隆

无毛基因是与皮肤和被毛结构有重要关联的核受体基因,编码一个锌指结构转录因子,是甲状腺激素受体的转录辅阻遏物,并参与毛发生长周期的调控,在维持毛囊及毛囊间上皮的增殖、分化、调亡的精致平衡中扮演重要角色。参考小鼠、人的无毛基因序列,用RT-PCR方法首次对昆明小鼠无毛基因的cDNA序列进行了克隆,获得了昆明小鼠无毛基因的全长4 014 bp cDNA序列（GenBank 登录号：AY547391）,基因的CDS长度为3 546 bp。AY547391基因编码的蛋白质在GenBank中的序号为AAT45233,由1181个氨基酸组成。昆明小鼠与国外报导的小鼠、大鼠、猪、羊、猴、人等6种动物CDS 序列同源性分别为99.9%、94.4%、83.1%、78.1%、81.9%、82.1%,氨基酸同源性分别是99.9%、92.2%、81.7%、 70.8%、 79.9%、 80.1% 。这一结果反应了无毛基因在进化过程的高度保守性。通过Blast比较昆明小鼠无毛基因与GenBank 数据库中收集的Hr 基因的mRNA,发现了4个SNP和一个缺失突变,其中3个位点没有改变氨基酸残基的性质,两个位点有氨基酸改变并证实为多态性突变位点,研究结果为无毛基因的SNPs的数据库提供了新的信息。     

红光熊蜂卵黄原蛋白基因的cDNA全长序列克隆和表达分析

红光熊蜂Bombus ignitus Smith是许多经济作物和野生植物的重要授粉昆虫之一。卵黄原蛋白基因(vitellogenin,Vg)在昆虫的生殖调控中和行为方面起到重要的作用,本试验对Vg基因全长cDNA的克隆和测序及在蜂王、工蜂和雄性蜂三型蜂中的表达分析得出:Vg基因的全长cDNA为5 481 bp,GenBank中的登录号为FJ913883,有一个完整的开放阅读框(ORF),编码1 772个氨基酸,N-末端的前16个氨基酸为一个信号肽。接近C-末端区域存在保守的GL/ICG基元,其后含有9个半胱氨酸,而且DGXR位于GL/ICG基元上游18个氨基酸残基处。其氨基酸序列与韩国的熊蜂B.ignitus和B.hypocrita相似性高达95%,与西方蜜蜂Apis mellifera的相似性达到51%。Vg的mRNA首先在蜂王蛹期的白眼蛹(Pw)时期出现,其表达量在蜂王整个蛹期发育过程中呈上升趋势,且在黑眼蛹(Pbd)时期达到最高,在成年蜂的脂肪体中的表达量仍在升高,甚至更高。Vg也在工蜂蛹期的白眼蛹(Pw)时期被检测到,然后在整个蛹期发育过程中呈现上升趋势,在刚羽化出房时达到高峰,Vg的mRNA水平随着成年蜂日龄的增加而增加,到15日龄时达到最高,然后呈现下降趋势。对于雄性蜂,Vg的mRNA虽然卵黄原蛋白基因的mRNA水平几乎在整个蛹期发育阶段都表达,但是表达水平非常低,只有在刚羽化出房时期表达水平较高。     

青稞胆碱单加氧酶基因cDNA全长开放阅读框克隆及序列分析

甜菜碱是一种存在于多种生物体内的季胺类高效渗透调节剂,是由甜菜碱合成酶系催化的。为了研究甜菜碱合成酶系基因的表达和青稞高抗逆性之间的关系,我们以经200mmol/L NaCl预处理72h的青稞幼苗叶片及根中提取的总RNA为模板,采用RT-PCR技术,扩增得到全长1224bp,推测编码407个氨基酸残基的青稞胆碱单加氧酶(choline monooxygenase,cmo)基因cDNA全长开放阅读框(open reading frame,ORF),将其命名为hvcmo1并在GenBank中注册,获得登录号为GU810840。生物信息学分析表明,推定的氨基酸序列中含有与已报道高等植物胆碱单加氧酶氨基酸序列中的Rieske型铁硫簇结合区和单核铁结合基序等特征性结构域具有高度保守性的特征性结构域。与多种高等植物cmo基因进行序列同源性比对分析结果显示:hvcmo1的核苷酸序列与甜菜、盐角草、菠菜、辽宁碱蓬、拟南芥、玉米、水稻、高粱、羊草和大麦等植物的cmo mRNA编码区相似性分别为55.3%、55.4%、55.6%、5.9%、61.3%、82.6%、83.3%、83.4%、95.5%和99.5%。实验过程中,我们发现,青稞hvcmo1基因的表达必须被一定浓度的NaCl所诱导,说明hvcmo1可能在调节环境胁迫下青稞细胞内甘氨酸甜菜碱合成方面起着关键的作用,同时它可以作为研究环境胁迫下甘氨酸甜菜碱合成调节的模型。本结果为研究青稞甘氨酸甜菜碱合成酶系基因的诱导表达及其与青稞强抗逆性之间的关系奠定了基础。     

鲈鱼CPT I基因cDNA克隆及表达分析

肉毒碱棕榈酰转移酶(carnitine palmitoyltransferases,CPT,EC.2.3.1.2)在脂肪酸的β-氧化中起重要作用.线粒体内膜外侧的脂酰CoA经CPTⅠ催化与肉毒碱结合形成脂酰肉毒碱而得以穿过线粒体内膜,进入线粒体.在线粒体内膜内侧的CPTⅡ催化下,脂酰肉毒碱上的脂酰基又转移到CoA上,重新形成脂酰CoA,成为β-氧化的底物.利用RT-PCR和SMART RACE的方法从鲈鱼(Lateolabrax japonicus)肝脏中克隆了CPT I全长cDNA.该序列全长3007 bp,5′非翻译区166 bp、3′非翻译区477 bp、开放阅读框2364 bp,编码一个由787个氨基酸组成的蛋白质,分子量为89.60 kDa,等电点为8.85.氨基酸序列分析表明,鲈鱼CPT I具有较高的保守性,与金头鲷(Sparus aurata)、虹鳟(Oncorhynchus mykiss)、斑马鱼(Danio rerio)、人(Homo sapiens)、小鼠(Mus musculus)等 7个物种的同源性为93%～66%,其中与金头鲷同源性最高,为93%.用RT-PCR分析CPT I基因在10个组织中的表达,结果表明在肌、肾中有较高的表达,心、脑、鳃、肝、肠次之,眼、脂肪、脾表达最低.     

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.     

鳜胰岛素样生长因子-I cDNA全长克隆及组织表达分析

采用RT-PCR、cDNA末端快速扩增法(RACE)等技术克隆了鳜(Siniperca chuatsi)肝组织胰岛素样生长因子-I(IGF-I)cDNA全长序列.结果表明,鳜IGF-I cDNA全长1 784 bp,包括5'端非翻译区233bp,3'端非翻译区990 bp和开放阅读框561 bp,共编码186个氨基酸;前肽由信号肽、成熟肽、E肽三部分组成,其中,信号肽44个氨基酸,成熟肽68个氨基酸,E肽74个氨基酸;成熟肽由B、C、A、D 4个区域组成,E肽分析表明,鳜IGF-I属Ea-4型.鳜IGF-I氨基酸序列与其他脊椎动物IGF-I氨基酸序列相似度达81%～99%,表明IGF-I在脊椎动物进化中较为保守.运用实时荧光定量RT-PCR技术检测了鳜IGF-I在成鱼不同组织中的表达水平,其中,肝中表达量最高,肾、脑、后肠、皮肤、性腺表达量次之,胃、脾、前肠、鳃、心、肌肉表达量较低.本研究结果为该基因的时序表达、生长调控等研究奠定了分子基础.     

赤眼鳟Toll样受体3基因cDNA全长克隆及表达分析

为探究赤眼鳟（Squaliobarbus curriculus）Toll样受体3（Toll-like receptor 3,ScTLR3）基因是否参与抗病毒免疫反应,实验运用RACE技术,克隆得到ScTLR3基因cDNA全长序列,并进行了生物信息学分析;通过Real-Time qPCR技术,检测了ScTLR3 mRNA在健康赤眼鳟10个组织中的分布以及感染草鱼呼肠孤病毒（GCRV）后肝脏、脾脏、体肾和头肾中的表达特征。结果表明:ScTLR3基因cDNA序列全长4043 bp,包括5-非编码区（UTR）216 bp,开放阅读框（ORF）2715 bp和3-UTR 1112 bp;ScTLR3共编码904个氨基酸残基,推导的蛋白分子量102.67 kD,理论等电点8.76;SMART结构域预测显示,ScTLR3由N端的信号肽（SP）、富亮氨酸结构域（LRRs）、跨膜结构域（TM）和C端的Toll/白介素-1受体结构域（TIR）组成。实时荧光定量结果显示,ScTLR3mRNA在检测的各组织中均有表达,肝脏中的相对表达量极显著高于其他组织（P0.01）;感染GCRV后,肝脏、脾脏、体肾和头肾组织中ScTLR3 mRNA均上调表达,肝脏、脾脏和体肾组织中的相对表达量在24h达到峰值,分别为对照组的5倍、7倍和6倍。研究表明,ScTLR3具有TLRs家族基因的典型结构特征,并能被GCRV诱导表达,推测其在赤眼鳟抗GCRV入侵免疫反应中发挥了重要作用。     

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。     

牛催乳素基因组及其cDNA全长序列的分子克隆和分析

通过LongPCR等技术首次克隆得到全长9388bp的牛催乳素（bPRL)基因组序列（GenBank登录号AF426315）,其中包括bPRL基因全部5个外显子和4个内含子,5′端854bp的上游调控区以及3′端69bp的UTR,AF426315基因编码的蛋白质在GenBank中的序号为AAL28075,由229个氨基酸残基组成,1-30位氨基酸残基为信号肽序列,成熟的多肽含有199个氨基酸残基,将bPRL基因组DNA真核表达载体转染COS-7细胞后通过RT-PCR得到长度为804bp的bPRLcDNA序列,该序列涵盖了bPRL基因的全部ORF区,证明本研究所获得的bPRL基因组DNA具有转录的生物学功能,Blast搜索结果显示,GenBank数据库中收集有多条bPRL基因的mRNA和EST序列,各序列间存在多个SNP位点,主要分布于下游编码区和3′端的UTR,这些位点均未改变相应的氨基酸残基的性质,此外,5′端编码信号肽序列的区域呈现高度保守性。     

卵形鲳鲹耐低温候选基因△6FAD全长cDNA序列的克隆与表达分析

采用c DNA末端快速扩增(Rapid amplification of c DNA ends,RACE)技术克隆了卵形鲳鲹△6脂肪酸去饱和酶(△6FAD)的c DNA全长序列,并对其基因和蛋白序列结构特征进行了生物信息学分析,同时采用实时荧光定量PCR(Real-time PCR)技术分析了该基因在不同温度条件下的表达差异及低温下的时序表达模式。结果显示,卵形鲳鲹△6FAD基因c DNA序列全长1 908 bp,其中开放阅读框为1 329 bp,3'非编码区431 bp,5'非编码区135 bp,共编码442个氨基酸;其编码蛋白属于疏水性蛋白,无信号肽特征,含有大量蛋白质二级结构和该家族典型的组氨酸富集区及细胞色素b5结构域。系统进化分析表明,卵形鲳鲹△6FAD基因与尖吻鲈、军曹鱼的△6FAD基因在进化关系上最为接近,其次是大菱鲆、蓝鳍金枪鱼和点带石斑鱼,但与斑马鱼、小鼠和人△6FAD基因进化关系较远。实时荧光定量PCR结果表明,该基因的表达与环境温度和胁迫时间存在明显相关性,其表达水平在降温过程中随温度降低而先缓慢下降后又迅速升高,在不同的低温环境下表现出不同的时序表达模式:13℃时,随时间延长该基因的表达量呈现先降低后又升高至原来水平的变化趋势,16℃和19℃时则表现出一种随时间延长逐渐降低的反馈式调节方式。     

甜菜夜蛾过氧化氢酶cDNA序列克隆、 序列分析和表达特征

过氧化氢酶 (catalase, CAT)作为生物体内的重要物质, 其主要功能是参与活性氧代谢过程, 在清除H₂O₂、 超氧自由基和过氧化物以及阻止羟基自由基形成等方面发挥着重要作用。本研究利用RT-PCR技术和RACE方法首次克隆和分析了甜菜夜蛾Spodoptera exigua （Hübner）CAT基因, 命名为SexiCAT, GenBank登录号为JN051294, 其cNDA序列全长为1 755 bp, 开放阅读框长1 524 bp, 推测编码507个氨基酸。经氨基酸序列比对, 此多肽序列具有高度保守性, 与其他昆虫CAT的序列一致性分别为： 家蚕Bombyx mori （87%）、 黑腹果蝇Drosophila melanogaster （73%）、 埃及伊蚊Aedes aegypti （71%）和赤拟谷盗Tribolium castaneum （70%）。对该基因在甜菜夜蛾各个发育时期以及不同组织表达量的荧光定量PCR分析表明, SexiCAT基因在甜菜夜蛾各个发育阶段的表达水平存在显著差异, 其中成虫期的表达量最高, 是卵期表达量的7倍, 幼虫期次之, 卵期最低; SexiCAT基因在5龄幼虫体壁、 中肠、 脂肪体和马氏管组织中都有表达, 但在脂肪体中表达量最高。甜菜夜蛾SexiCAT基因的成功克隆及同源建模将为今后对其功能研究以及作为靶标设计新型氧化酶抑制剂提供了基础。     

谢瓦氏曲霉间型变种YchF基因cDNA全长克隆及序列分析

从谢瓦氏曲霉间型变种抑制性差减杂交(SSH)文库中,筛选到一个子囊孢子时期差异表达的序列标签A0128.860,以其序列为模板设计特异性引物,利用RT-PCR及RACE技术克隆获得了该基因的全长cD-NA,命名为eYchF.生物信息学分析显示,该基因包含一个1182 bp的完整开放阅读框(ORF),编码393个氨基酸,相对分子质量为43.4669 kD,预测的理论等电点为6.99,包括一个保守的G domain (guanine nu-cleotide-binding domain)和一个TGS (ThrRS, GTPase, SpoT) domain,为疏水蛋白.序列同源性分析表明:该基因与棒曲霉(Aspergillus clavatus NRRL 1)的GTP结合蛋白YchF相似度为84%,谢瓦氏曲霉间型变种YchF基因的克隆及生物信息学分析为YchF的进一步研究奠定了基础.     

组织型纤溶酶原激活剂(t-PA)全长cDNA序列的克隆及表达

在先前获得t—PA部分编码序列的基础上,用化学合成法合成了缺少的5′端部分序列,并经多次重组获得了含有t—PA全长cDNA的重组表达质粒pMG-601。经序列分析表明该cDNA序列是正确的,将其导入暂时表达系统COS-7细胞中,能产生有特异性的t—PA产物。将其导入CHO细胞中,经MTX加压扩增,获得产t-PA的细胞株,其表达水平约为400～500IU/(10~6cells·24hr)。     

淡色库蚊抗药性相关胰蛋白酶基因cDNA全长克隆与序列分析

用逆Northern印迹和Northern印迹法进一步鉴定淡色库蚊对溴氰菊酯抗药性和敏感性品系胰蛋白酶的表达差异 ,结果显示 ,胰蛋白酶基因在抗药性品系中的表达量分别是敏感性品系的 4.3和 3.9倍。采用RACE法筛选cDNA文库 ,获得总长度为 90 9bp的淡色库蚊胰蛋白酶基因的全长序列 ,其中开放阅读框为 786bp ,推导出编码 2 6 1个氨基酸的蛋白质 (GenBank/NCBIAY0 34 0 6 0 ) ,其与冈比亚按蚊胰蛋白酶同源性最高 ,为 5 5 %     

黄瓜花叶病毒山东株(CMV\|SD)RNA2全长cDNA克隆的构建及全序列分析

分别利用5’RACE和3’RACE确定了CMV\|SD RNA2的5’和 3’末端序列,在此基础上,利用RTPCR得到了RNA2的5’端一半的cDNA克隆pC25和3’端一 半的cDNA克隆pC23,并通过拼接构建了RNA2全长cDNA克隆pC2F。通过对pC25和pC23进行序列 测定,得到了RNA2的全序列。序列分析结果表明CMVSD RNA2由3048nt组成,其中存在2个 部分重叠的阅读框ORF1(79～2652nt)和ORF2(2414～2746nt),分别编码858aa的2a蛋白和111 aa的2b蛋白,并在2a蛋白的序列中发现了动植物病毒复制酶所特有的两个保守序列。该株系 RNA2核苷酸序列与分属CMV I亚组的Fny株系和II亚组的Q株系RNA2的核苷酸序列同源性分别 为917%和756%;2a蛋白的氨基酸序列同源性分别为938%和677%,2b蛋白的氨基酸序 列同源性分别为830%和513%。同源性比较的结果表明SD株系属于CMV I亚组。     

唐鱼Caspase-3和Caspase-9 cDNA全长克隆及胁迫表达分析

研究以唐鱼(Tanichthys albonubes)鳃部组织为材料,利用同源克隆和RACE方法,首次克隆得到唐鱼Caspase-3和Caspase-9 cDNA全长序列,并对其生物信息学进行了分析和鉴定。实验结果表明唐鱼Caspase-3 cDNA全长2153 bp,开放读码框(Open Reading Frame,ORF)为840 bp,编码一段长为279个氨基酸的多肽序列;Caspase-9 cDNA全长为1758 bp,ORF为1323 bp,编码440个氨基酸。生物信息学分析表明Caspase-3和Caspase-9与其他鱼类在蛋白结构上较为保守,在重要的功能域呈现高度的保守性。应用实时荧光定量PCR技术,分析了氯氰菊酯对唐鱼鳃部组织表达Caspase-3和Caspase-9的影响,在氯氰菊酯的胁迫下,Caspase-3和Caspase-9的表达呈现抑制状态,且呈现明显的浓度和时间依赖效应。