基于Cyt b基因序列分析的松毛虫种群遗传结构研究

为了揭示松毛虫种群的遗传结构,采用DNA序列测定的方法测定了松毛虫不同种群的线粒体细胞色素b (Cyt b)基因的部分序列,并利用分子生物学软件分析其核苷酸组成、转换和颠换、氨基酸组成、遗传距离及亲缘关系。结果显示:在获得的Cyt b 基因387bp的序列中碱基A,T,C,G平均含量分别为40.1%、33.5%、9.5%、16.9%,A+T含量明显高于G+C含量表现出强烈的A、T偏向性,密码子第3位点的A+T含量高达86.5%,这种偏向性在种群间无明显差异。碱基替换主要发生在密码子第三位,转换大于颠换,且种群内替换高于种群间。该序列片段中共有39个核甘酸位点发生变异,遗传距离为0.000-0.100,显示出较小的遗传变异。蛋白质氨基酸由除谷氨酸以外的19种氨基酸组成。聚类分析结果表明马尾松毛虫和油松毛虫亚种遗传距离较近,种群间的遗传分化与生态环境有关。     

大黄鱼与小黄鱼细胞色素b基因全序列的比较分析

对大黄鱼、小黄鱼线粒体细胞色素b基因进行了PCR扩增及序列测定,得到1140bp的全序列。大黄鱼和小黄鱼的碱基组成相似,前者T、C、A、G含量分别为28.4%、33.0%、23.2%和15.4%,A+T含量为51.6%;后者T、C、A、G含量分别为26.7%、34.1%、23.8%和15.4%,A+T含量为50.5%。大、小黄鱼cytb基因中三联体密码子中碱基的使用频率很相似,第一位较均一,第二位富含T,第三位富含C。大小黄鱼cytb基因存在明显差异,序列相似性仅为88.95%;两序列间具有126个差异位点;碱基转换/颠换率为3.1,碱基替换多发生在密码子第三位;碱基转换中C\T显著高于A\G,表现出转换偏歧。     

小蔗螟Cytb基因序列的分析研究(鳞翅目:螟蛾总科:草螟亚科)

扩增并测定了小蔗螟线粒体细胞色素b(Cyt b)基因,其序列全长1146 bp,利用分子生物学软件分析了包括小蔗螟在内的4目(鳞翅目、双翅目、鞘翅目、缨尾目)共19条Cyt b基因序列.分析结果显示:鳞翅目昆虫AT含量明显低于其它昆虫,其中小蔗螟AT含量为75.1%;AT含量与A或T碱基使用的偏倚没有明显的相关性;碱基替换主要发生在密码子第三位,并且颠换率远大于转换率;密码子使用频率与基因碱基组成AT偏倚有相关性;相比于核苷酸数据,氨基酸所显示的遗传距离更为准确;使用Cyt b基因构建的系统进化树支持昆虫的单源进化学说.     

大豆GmC4H基因的克隆及同源基因的生物信息学分析

本研究分别在大豆品种中豆27和九农20中克隆大豆肉桂酸-4-羟化酶基因(Glyma.20G114200),得到长度为1 797 bp的C4H基因c DNA序列。比对两者c DNA序列发现4个碱基差异位点。通过对二者氨基酸序列进行理化性质及结构与功能分析发现,C4H基因编码蛋白的5~24位氨基酸之间和32~55位氨基酸之间存在跨膜区域;C4H蛋白含有细胞色素P450结构域。大豆C4H基因的四个拷贝分别分布于第2、第10、第14和第20号染色体上,Glyma.20G114200与Glyma.10G275600的蛋白质同源性高,而另外两个同源基因Glyma.02G236500和Glyma.14G205200的蛋白质同源性高。结果表明,可能大豆4个C4H同源基因在进化过程中发生了功能的较大分化。     

线粒体COI基因在少鳞鳜属(Coreoperca)鱼类条形码区段的变异分析

为了研究线粒体COI基因作为DNA条形码对少鳞鳜属(Coreoperca)鱼类进行物种鉴定的可行性.采用PCR扩增与测序技术与GenBank已有序列联合分析的方法,对少鳞鳜属3种84个个体的条形码区段进行比较分析.结果表明,碱基T(U)的平均含量为30.3％,C的平均含量为27.8％,A的含量为23.1％,G的含量为18.8％.在4种碱基中,G的含量最低,其在第三密码子的使用率上也低至9.3％.少鳞鳜属3种鱼类种内平均遗传距离值为0.003 8,种间为0.146 3,种间遗传距离是种内的38倍;通过构建的系统发育树,少鳞鳜属中的分支明确,种间无交叉情况,说明种间具有明显差异,种内没有亚种的分化.研究证明,线粒体COI基因可作为条形码序列对少鳞鳜属鱼类物种鉴别的有效片段,并且还为其物种的鉴定与分类提供辅助方法.     

基于线粒体COⅠ基因的齿小蠹属昆虫DNA条形码研究

齿小蠹属（鞘翅目： 小蠹科）昆虫是植物检疫中经常截获的类群, 为探讨线粒体细胞色素C氧化酶亚基Ⅰ(COⅠ)基因的特定区段作为DNA条形码快速准确鉴定齿小蠹种类的可行性, 以齿小蠹属昆虫为研究对象, 测定分析了线粒体COⅠ基因462 bp碱基序列。序列分析结果显示： 变异位点为259个, 保守位点203个, 简约信息位点181个, 自裔位点78个。所有位点中, A, G, C和T碱基平均含量分别为30.7%, 16.5%, 17.0%和35.8%。A+T含量较高, 为66.5%, 明显高于G+C含量, 表现明显的A+T碱基偏嗜, 且A与T含量相当, 符合昆虫线粒体基因碱基组成的基本特征。转换与颠换结果显示： 该段序列未达到饱和, 可以得到准确的进化分析。利用Kimura 2-parameter模型分析遗传距离得到, 同物种间的遗传距离介于0.002~0.007之间, 不同种间的遗传距离介于0.056~0.431间, 平均遗传距离为0.199, 说明该段序列能够区分不同物种。基于COⅠ基因序列构建的邻接法系统发育树（NJ树）显示, 同一物种聚为同一小支, 且分支自展值均为100%; 近缘种能聚集在一起, 且置信度很高（≥97%）。结果表明应用基于COⅠ基因片段的DNA条形码进行齿小蠹属昆虫分类鉴定具有可行性。     

中华大蟾蜍γ-肌动蛋白基因Bbgγ-Actin的克隆与生物信息学分析

旨在获得中华大蟾蜍肌动蛋白序列全长。以中华大蟾蜍(Bufo bufo gargarizans)耳后腺为材料,提取总RNA,通过转录组高通量测序快速得到中华大蟾蜍肌动蛋白基因(Bbg Actin)cDNA全长2 055 bp,通过RT-PCR技术对其ORF序列进行验证,并对Bbg Actin基因进行分析。序列分析表明,Bbg Actin基因开放阅读框长1 131 bp,编码376个氨基酸。通过BLAST P程序分析,所得序列与Gen Bank数据库中肌动蛋白基因序列相似度均在89%以上,氨基酸序列的相似性达90%以上。系统进化分析表明,Bbg Actin与γ-Actin聚为一类,所得中华大蟾蜍肌动蛋白属于γ-Actin。首次获得了中华大蟾蜍γ-Actin cDNA全长序列。     

牛科动物HSL基因序列分析及其分子进化研究

在对牛科中4种动物即牦牛、瘤牛、普通牛和水牛HSL基因外显子Ⅰ部分核苷酸序列进行测定的基础上,与Gen-Bank中其他物种相应基因核苷酸序列、氨基酸序列进行了比对分析,并构建了牦牛与其他物种间分子系统进化树。结果表明:牦牛与普通牛、瘤牛、水牛、猪、人、小鼠、大鼠7个物种HSL基因外显子Ⅰ部分核苷酸序列间保守性较高,同源性大小依次为99.8%、99.6%、97.4%、90.6%、88.4%、83.5%、82.3%。相应氨基酸序列间保守性更高,同源性分别为100%、100%、98.2%、94.0%、92.2%、89.8%、89.8%。牦牛与各物种该基因部分核苷酸序列间碱基变异类型主要表现为碱基转换和颠换,无碱基插入和缺失发生,碱基转换的频率高于颠换的频率;在核苷酸水平上的多数碱基替换都是同义替换;序列间单碱基变异位点大多出现在同一位点,多发生在密码子第3位,其次是第1位,最少发生在第2位,符合分子进化的中性学说。HSL基因外显子Ⅰ部分核苷酸序列进行多序列对位排列构建的各物种间分子系统进化树结果表明,普通牛和瘤牛首先聚为一类,再分别与牦牛、水牛、猪、人聚类,最后与大鼠、小鼠聚为一类。该聚类结果与动物学上的分类结果一致,表明HSL基因外显子Ⅰ部分核苷酸序列适合于构建物种间分子系统进化树。研究表明,牦牛、普通牛和瘤牛3个物种间的遗传距离大小相近,牦牛和水牛间的遗传距离与普通牛、瘤牛和水牛间的遗传距离大小相当。牦牛、普通牛和瘤牛3个物种间的遗传距离远小于它们各自与水牛这一物种的遗传距离,它们三者之间的亲缘关系也相对于它们各自与水牛间的亲缘关系都较近,故将牦牛、普通牛和瘤牛划分在同一个属——牛属(Bos)更为合理。     

乙型肝炎病毒全基因序列的测定

测定７ 例慢性 Ｈ Ｂ Ｖ 携带者 Ｈ Ｂ Ｖ 基因组全序列,经同源性比较,确定基因型。２ 例基因型为 Ｂ 型,余均为 Ｃ 型;血清型ａｄｒ ４ 例,ａｄｗ ３ 例。各序列间 Ｘ 基因差异最大。未见 Ａ１８９６ 、 Ｔ１７６２ Ａ１７６４等重要位点的变异。结合已有的２ 株 Ｈ Ｂ Ｖ 中国流行株全基因序列,初步建立以中国流行株序列为基础的 Ｈ Ｂ Ｖ 标准序列,该标准序列与国外标准序列仅有２２ 个位点的差异     

乙型肝炎病毒全基因序列的测定

Seven cases of chronic hepatitis B virus carriers were included for sequencing of whole gene sequences of hepatitis B virus (HBV). The serotype of 4 strains of HBV were adr, and 3 strains were adw. Two strains were classified to genotype B, and the other 5 strains to genotype C. No significant mutations, such as A¹⁸⁹⁶, T¹⁷⁶²A¹⁷⁶⁴ were present. With other reported 2 complete sequences of HBV strains prevailing in mainland China, 7 strains of HBV whole sequences of genotype C from mainland China were analyzed to produce the consensus sequence of HBV of China. Comparing of the consensus sequence with that from Genbank, there were only 22 sites with different nucleotides.     

人博卡病毒基因克隆及衣壳编码基因序列变异分析

为了解人博卡病毒(Human Bocavirus,HBoV)VP1基因进化关系;阐明HBoV目前具体的变化规律,用PCR的方法扩增了1株HBoV的全基因和9株HBoV的VP1基因,克隆并测序,在此基础上,将HBoV的全基因序列和衣壳序列分别与细小病毒亚科其他14个有代表性的病毒进行遗传分析,构建进化树,对目前所有可得到的HBoV的17个衣壳蛋白进行二级结构分析和抗原性分析。结果显示:HBoV全基因序列与B19关系较远,但衣壳序列遗传关系较近。以有典型性的猫瘟细小病毒(Feline parvovirus,FPV)衣壳蛋白为参照,分析多个HBoV衣壳序列之间的变异情况,显示HBoV衣壳的二级结构基础表现出较高的保守性,序列之间的变化主要发生在高抗原区域和感染活性区域。衣壳病毒变异情况显示HBoV在稳定自身的情况下表现出一定的活跃性以逃避免疫反应,也表现出一定的感染适应力。     

两种鹤科动物MHC-Ⅰ基因高变区的对比分析

主要组织相容性复合体（MHC）是脊椎动物基因组中高度多态的基因家族,其编码产物在脊椎动物免疫系统中起着重要作用。受湿地生境污染和破坏等因素的影响,全球现存鹤科（Gruidae）动物大都已处于受胁状态。为了解鹤科动物MHC-I基因序列信息,本研究设计通用引物对灰鹤（Grus grus）和肉垂鹤（Bugeranus carunculatus）MHC-I基因进行分离。结果从1只灰鹤和1只肉垂鹤血液基因组中分别分离到2条和3条长约1 500 bp的序列片段,这暗示鹤科动物至少存在两个MHC-I基因座位。分离到的核苷酸序列均可翻译成正常的氨基酸,表明它们具有一定的生物学功能。MHC-I抗原结合区的核苷酸和氨基酸变异率,灰鹤分别为5.0%和9.6%,肉垂鹤为9.1%和14.6%。两种鹤抗原肽结合位点的非同义替代率与同义替代率的比值分别为7.348 8和2.145 2,表明其受到强烈的正选择作用。贝叶斯系统发生树显示,鹤科动物MHC-I基因并未按物种聚类,暗示MHC-I基因跨物种多态性的存在。本研究获得的MHC-I基因通用引物及序列信息,可为今后濒危鹤科动物的保护遗传学研究奠定基础。     

乙肝病毒表面抗原和抗体双阳性者中病毒S区基因序列分析

为了解乙肝病毒 (HBV)表面抗原和抗体双阳性患者中病毒的基因型及其HVBS区是否有变异。用放射免疫试剂检测HBsAg阳性样品中的抗 HBs抗体 ,用聚合酶链反应法检测双阳性样品中的HBVDNA ,然后对阳性样品进行克隆和基因序列分析 ,并将所得序列与HBV不同基因型的代表株进行比较分析。结果显示 389例HBsAg阳性样品中有 10例为抗HBs抗体阳性 ;该 10例双阳性样品中有 5例为HBVDNA阳性 ;序列分析显示该 5株HBV均为B基因型 ,其中 4株为adw亚型 ,1株为adr亚型 ;其中有 2株在S区的“a”决定簇的氨基酸发生了变异     

普通烟草ARF基因家族序列的鉴定与表达分析

ARF(AUXIN RESPONSE FACTOR)基因含有一个B3功能域和具有转录激活或抑制活性的中心功能域,在植物发育过程中起到非常重要的作用。本研究采用生物信息学方法,根据拟南芥ARF基因序列鉴定了普通烟草基因组中的ARF基因,并对家族成员进行了序列特征、系统发生、亚细胞定位和表达模式分析。目前在普通烟草基因组中共得到50个ARF基因成员,其基因结构相对复杂,一般含有10个外显子。亚细胞定位结果表明,少数ARF蛋白定位到线粒体或叶绿体,大多数未检测到定位信号。转录组数据分析表明,ARF基因具有不同的组织表达模式,部分基因表现出组织特异性。这些研究结果为普通烟草ARF基因家族功能的深入研究奠定了基础。     

Gene amplification in Bacillus subtilis

A strain of Bacillus subtilis that carries in its genome a staphylococcal chloramphenicol acetyltransferase gene (from pC194) responds to growth at different concentrations of chloramphenicol by an alteration in the number of copies per genome of the sequences encoding the gene. Growth at 20 micrograms chloramphenicol ml-1 results in a 15-fold amplification of the sequences, whereas growth in the absence of chloramphenicol results in their loss. The mechanism of in situ amplification probably has much in common with that involved in 'R factor transitioning'. The hybridization procedures that have been used for accurately determining the number of copies of the amplified DNA sequences are potentially useful for plasmid copy number determination. The findings reported here also provide a potentially useful alternative to more conventional cloning strategies that are based on autonomous plasmids in B. subtilis. The particular advantages that can be envisaged include enhanced stability of the cloned sequences and control of the number of copies that are present.     

短小芽孢杆菌肉碱转运系统opuC基因的克隆与序列分析

以前期获得的ω-1-羟基脂肪酸高产突变菌株短小芽孢杆菌(Bacillus pumilus)M-F641的总DNA为模板,利用Primer Premier 5.0软件设计4对引物,对决定长链脂肪酸无效降解途径中肉碱转运的OpuC转运系统的基因进行克隆,成功获得了opuCA、opuCB、opuCC和opuCD的基因序列,并利用MEGA 3.1、DNAStar等软件进行序列分析.研究内容将为进一步利用短小芽孢杆菌长链脂肪酸高效转化生产ω-1-羟基脂肪酸菌株奠定基础.     

甘蓝型油菜PGK基因的克隆与表达分析

为研究甘蓝型油菜磷酸甘油酸激酶(PGK)基因表达特性,在对拟南芥PGK基因家族生物信息学分析的基础上,通过电子克隆方法获得3个甘蓝型油菜PGK基因(BnPGK1、BnPGK2、BnPGK3)。分别设计特异引物,以甘蓝型油菜雄性不育系09A和保持系09B的cDNA为模板克隆BnPGK基因全长序列。根据获得的cDNA序列设计实时荧光定量特异引物,采用实时荧光定量PCR技术,研究油菜雄性不育系与保持系PGK基因表达差异。结果显示:BnPGK基因在甘蓝型油菜雄性不育系09A和保持系09B的根、茎、叶、花蕾中均有表达,属组成性表达。除茎中的BnPGK3外,BnPGK其它基因在根、茎、叶中的表达均表现为09A高于09B,而在花蕾中均为09B高于09A,BnPGK1和BnPGK3在09B中的表达量是09A中的2倍以上。     

枯草芽孢杆菌渗透压调节基因proB的克隆和表达

用PCR扩增的方法从耐盐的枯草杆菌中克隆出一个13kb长的DNA片段,经功能检测,证明正向插入片段与大肠杆菌的脯氨酸营养缺陷特性(proB-)能够营养互补。含有该重组质粒的大肠杆菌DH5α在基本培养基上的耐盐能力从2%提高至4%。通过引物步行法测定了该插入片段的核苷酸序列。利用DNAsis软件进行序列分析发现,该片段第122～1235bp核苷酸编码一个由370个氨基酸组成的蛋白质分子,其上游存在非典型的-10区,典型的-35区和核糖体结合位点,起始密码子处有最佳翻译起始效率的侧翼核苷酸序列。将其与Genebank中的已知基因的序列和编码的氨基酸序列进行同源性比较,结果表明该片段与枯草杆菌168的核苷酸序列、氨基酸序列的同源性分别为81%和90%。证明该基因确实是一个proB基因。通过与三十个不同种属微芽生物proB基因的氨基酸序列比较,发现该蛋白存在有可能与形成酶的活性中心和三维结构有密切关系的几个绝对保守的区域。