鼻咽癌差异表达基因PROL4特性分析

在正常成人鼻咽与鼻咽癌活检组织之间进行抑制性消减杂交和微阵列(microarray)杂交,获得了鼻咽癌差异表达基因PROL4的全长cDNA序列,其GenBank登录号为：AF530472.该基因包含567个核苷酸,其编码产物是由134个氨基酸组成的富含脯氨酸蛋白.采用RT-PCR证实了PROL4基因在鼻咽癌细胞株HNE1和鼻咽癌活检组织中表达下调或缺失（42/48）.12种组织RNA印迹显示：PROL4基因在人骨骼肌、胸腺和肺组织中表达,其转录本大小约为0.6 kb,与所克隆的PROL4基因的cDNA大小一致.进而通过肿瘤表达谱阵列（cancer profiling array）杂交检测了其在乳腺癌、子宫癌、结肠癌、胃癌、卵巢癌、肺癌、肾癌、直肠癌、甲状腺癌、子宫颈癌、前列腺癌、胰腺癌、小肠癌组织及其配对的正常组织的表达状况.     

4个棉花ADF基因的分子鉴定及其差异表达

肌动蛋白解聚合因子(actin-depolymerizing factor, ADF)是一种在真核生物中广泛存在的低分子量的肌动蛋白结合蛋白,它在调控细胞内肌动蛋白纤丝的解聚合和再聚合中起着关键作用。我们在棉纤维cDNA文库中分离克隆了4个ADF基因(cDNAs),分别命名为GhADF2,GhADF3,GhADF4,GhADF5。GhADF2 cDNA 长度为705 bp,编码139个氨基酸;GhADF3 cDNA长度为819 bp,编码139个氨基酸;GhADF4 cDNA长度为804 bp,编码143个氨基酸;GhADF5 cDNA长度为644 bp,编码141个氨基酸。分析表明,GhADF2与GhADF3的氨基酸序列同源性为99%。而且,GhADF2/3与矮牵牛PeADF2之间的氨基酸序列同源性也高达89%。GhADF4与拟南芥AtADF6的亲缘关系较近,二者的氨基酸序列同源性为78%。GhADF5与拟南芥AtADF5的亲缘关系较近,氨基酸序列的同源性为83%。上述结果表明植物ADF基因在进化中具有高度保守性。RT-PCR分析表明,GhADF2在纤维中优势表达,而GhADF5基因则在子叶中表达量最高。另一方面,GhADF3和GhADF4似乎不具有组织特异性或偏爱性表达。同一组织中不同GhADF基因表达量有较大的差异,表明它们可能涉及棉花不同组织生长发育过程的调节。而且,在进化过程中,各ADF同分异构体之间可能发展形成某种功能上的差异性。     

基因差异表达分析技术进展

比较了目前几种主要的基因差异表达分析技术并简要地归纳了各种基因差异表达分析方法的特点,重点介绍了经典的基因差异表达分析技术———差异显示技术及其改进与完善,最后根据差异显示技术在高等植物方面已取得的成就乐观地展现了该技术在园艺植物研究上的应用前景.     

棉花143-3L基因的分子鉴定及其在纤维发育中优势表达分析

14-3-3蛋白以二聚体形式存在于所有真核生物中,是一种高度保守的调节蛋白,在细胞生长、增殖、凋亡、信号转导等生命活动中发挥着重要调控作用。我们在棉纤维cDNA文库中分离克隆到1个基因(cDNA),编码14-3-3蛋白类似物,命名为Gh14-3-3L(Gossypiumhirsutum14-3-3-like)。该cDNA长度为1,029bp,包含762bp开放阅读框,其编码蛋白由253个氨基酸组成。Gh14-3-3L与其他真核生物的14-3-3蛋白具有较高的同源性,并具有14-3-3蛋白的基本结构:二聚体结构域、磷酸化丝氨酸富集识别序列、4个CC结构和1个EFHand结构。Northern杂交分析显示Gh14-3-3L在棉纤维发育早期优势表达,且在10DPA棉纤维细胞中表达量最高,这表明Gh14-3-3L基因可能涉及棉纤维细胞伸长过程的调节。研究还表明,该基因在胚珠和花瓣组织中也有较强的表达,但在其他组织中表达较弱或不表达。     

苎麻纤维不同发育时期差异表达miRNAs的表达谱分析

miRNA在植物生长发育过程中起着重要的调控作用.本研究从苎麻纤维伸长期和胞壁加厚、端壁溶合期的中苎1号苎麻韧皮组织为材料的miRNA芯片中筛选出3个差异表达的miRNAs:miR1450、miR156h和miR172b1.利用半定量RT-PCR技术对3个差异表达miRNAs在4个苎麻纤维发育时期(苎麻纤维分生期,纤维伸长期,胞壁加厚端壁融合期和纤维成熟期)的韧皮组织以及花、叶、根和地下茎等组织和器官中的表达情况进行研究.结果表明供试的3个miRNA在苎麻纤维伸长期和胞壁加厚端壁融合期的表达量均为差异表达,进一步验证了芯片结果,其中mi1450在纤维成熟期表达量最高,在纤维伸长期的表达量最低;mi156h在花、地下茎、根和叶中的表达量显著高于4个苎麻纤维发育时期;mi172b1在纤维分生期的表达量最高,在花中的表达量最低.本研究建立了苎麻miRNA的茎环RT-PCR检测体系,为进一步研究miRNA在苎麻纤维发育过程中的作用奠定了基础.     

陆地棉SUPERMAN类似锌指蛋白基因的克隆与表达分析

锌指蛋白是生物体内数量最多的转录调控因子,它在动植物的生长发育中都起到十分重要的作用。SUPERMAN类锌指蛋白只含有1个锌指结构。我们根据这类蛋白的保守结构域设计简并引物,通过RT-PCR从棉花中获得了3个这个家族成员的EST,得到1个锌指蛋白基因的全长序列,该基因的编码区长744 bp,编码长248个氨基酸的多肽,其氨基酸序列与GenBank中登录的一个拟南芥RBE蛋白有40%的同源性。此基因被命名为GZFP。它含有保守的锌指结构并在多肽链的C-端具有富含亮氨酸的保守结构域,GZFP含有核定位信号并且没有内含子。GZFP基因在棉花花蕾、子房、花瓣和根中的表达量要高于木质部、韧皮部、叶片、纤维和种子。GZFP基因的表达量很低,在GenBank中没有任何和它同源的EST序列存在。对GZFP 5′侧翼区进行分析发现有数个花粉和根特异表达相关元件,4个与Dof蛋白作用的核心序列,4个与光诱导相关的元件。      

Mass Spectrometric Identification of In Vivo Phosphorylation Sites of Differentially Expressed Proteins in Elongating Cotton Fiber Cells

Two-dimensional gel electrophoresis (2-DE)-based proteomics approach was applied to extensively explore the molecular basis of plant development and environmental adaptation. These proteomics analyses revealed thousands of differentially expressed proteins (DEPs) closely related to different biological processes. However, little attention has been paid to how peptide mass fingerprinting (PMF) data generated by the approach can be directly utilized for the determination of protein phosphorylation. Here, we used the software tool FindMod to predict the peptides that might carry the phosphorylation modification by examining their PMF data for mass differences between the empirical and theoretical peptides and then identified phosphorylation sites using MALDI TOF/TOF according to predicted peptide data from these DEP spots in the 2-D gels. As a result, a total of 48 phosphorylation sites of 40 DEPs were successfully identified among 235 known DEPs previously revealed in the 2-D gels of elongating cotton fiber cells. The 40 phosphorylated DEPs, including important enzymes such as enolase, transketolase and UDP-L-rhamnose synthase, are presumed to participate in the functional regulation of numerous metabolic pathways, suggesting the reverse phosphorylation of these proteins might play important roles in elongating cotton fibers. The results also indicated that some different isoforms of the identical DEP revealed in our 2-DE-based proteomics analysis could be annotated by phosphorylation events. Taken together, as the first report of large-scale identification of phosphorylation sites in elongating cotton fiber cells, our study provides not only an excellent example of directly identifying phosphorylation sites from known DEPs on 2-D gels but also provides a valuable resource for future functional studies of phosphorylated proteins in this field.     

棉花LIM结构域基因(GhLIM1)的克隆和表达分析

LIM结构域蛋白是一个重要的发育调控因子,参与基因转录,细胞骨架建成和信号传导等许多发育调控过程,胞质骨架是形成和稳定细胞形态以及传递物质,能量和信息的重要成分。为研究棉花纤维细胞发育过程中胞质骨架的形成和作用机理,通过棉花纤维EST序列整合,从陆地棉徐州142胚珠（含纤维）中扩增并克隆出棉花LIM结构域基因的编码区段。该棉花LIM结构域基因（GhL1M1)长848bp,包含一个570bp的开放阅读框,推导的氨基酸序列（189个氨基酸）与拟南芥,烟草和向日葵的LIM结构域蛋白有极高的同源性,而且两个LIM结构域完整,RT-PCR和Northerm杂交分析表明,该基因（GhL1M1）在陆地棉的根,茎尖,上胚轴,叶片,花蕾,花药,胚珠和不同发育时期的陆地棉纤维（4DPA、12DPA、18DPA）以及海岛棉纤维（18DPA）和中棉纤维（12DPA）中均有表达,但GhL1M1基因在茎尖,纤维和有纤维的胚珠中表达量更高,因此GhL1M1基因应与棉花纤维发育有密切关系。     

棉花MADS-box蛋白基因(GhMADS-13)的克隆和表达分析

一组具有MADS-box结构域的转录因子在控制花器官的诱导与发育中起着重要作,以中棉所36(CCRI)均一化全长cDNA文库为基础,结合EST测序分析,分离获得一个棉花的MADS-box基因全长cDNA.该基因cDNA全长1 079 bp,包含一个732 bp的完整的开放阅读框,编码234个氨基酸,具有典型的MADS-box结构域和完整的K区,命名为GhMADS-13(GenBank:FJ409870).与拟南芥、葡萄等植物的AGL6类基因具有高度的同源性.实时定量RT-PCR分析表明,GhMADS-13在CCR136的花器官发育中早期表达量逐步增加,后期有下降趋势.推测GhMADS-13可能在开花诱导和花器官发育过程中起着重要作用.     

水稻精细胞差异表达基因RSG6的克隆和初步研究

用水稻 (Oryza sativa L.)精细胞优势表达克隆BF475207为探针,筛选水稻精细胞cDNA文库,得到一全长为1 176 bp的序列,其开放读码框编码281个氨基酸,与已知蛋白质无明显同源性,属于一新发现的基因,GenBank登录号为AF442490.Southern杂交显示该基因可能含有内含子.RT-PCR结果显示该基因在根、叶、二细胞花粉、成熟花粉、授粉子房和精细胞中均有表达,但在精细胞中的表达量要高得多,是精细胞差异表达基因.将此基因命名为RSG6 (rice sperm gene 6).将RSG6的编码区克隆到表达载体pQE30上,构建重组质粒.在大肠杆菌M15中表达出N端融合了6×His的融合蛋白.用纯化的融合蛋白免疫家兔,制得高效价、高特异性的抗体.     

水稻精细胞差异表达基因RSG6的克隆和初步研究

用水稻 (OryzasativaL .)精细胞优势表达克隆BF4 75 2 0 7为探针 ,筛选水稻精细胞cDNA文库 ,得到一全长为1176bp的序列 ,其开放读码框编码 2 81个氨基酸 ,与已知蛋白质无明显同源性 ,属于一新发现的基因 ,GenBank登录号为AF4 4 2 4 90。Southern杂交显示该基因可能含有内含子。RT_PCR结果显示该基因在根、叶、二细胞花粉、成熟花粉、授粉子房和精细胞中均有表达 ,但在精细胞中的表达量要高得多 ,是精细胞差异表达基因。将此基因命名为RSG6 (ricespermgene 6 )。将RSG6的编码区克隆到表达载体pQE30上 ,构建重组质粒。在大肠杆菌M15中表达出N端融合了 6×His的融合蛋白。用纯化的融合蛋白免疫家兔 ,制得高效价、高特异性的抗体     

棉花杜松烯合成酶基因的克隆及其表达分析

杜松烯合成酶是棉酚合成途径中的关键酶,催化(E,E)-法呢基焦磷酸(FPP)环化形成(+)-δ-杜松烯。从陆地棉Y18R中克隆分离了杜松烯合成酶基因(GhCdn),该基因的基因组序列为2 700 bp,具有6个内含子,剪切后其ORF为1 665 bp,编码554个氨基酸,该基因属于杜松烯合成酶C亚家族。应用Overlap PCR方法将其上的2个Hind Ⅲ 酶切位点钝化后,将GhCdn基因连接到表达载体pBI121上,构建出分别由组成型启动子CaMV 35S和绿色组织高效启动子Psbp驱动的2个植物表达载体pGBI-CaMV 35S-GhCdn和pGBI-Psbp-GhCdn。通过农杆菌介导法转化棉花下胚轴并进行组织培养,获得了9个35S转基因阳性愈伤系和2个P转基因阳性愈伤系。经检测,阳性愈伤组织中GhCdn基因的mRNA表达量和棉酚含量均有所增加,但35S系普遍高于P系。本研究为通过基因工程手段提高棉花组织器官中的棉酚含量提供了依据。