玉米同工酶基因定位的一种方法

同工酶是基因表达后的产物,是分子水平上的表型,酶在结构上的差异主要来源于基因。因此,对同工酶的深入研究,必然涉及到基因水平。在国外,早就有人对同工酶的基因进行了定位研究,特别是玉米同工酶的基因定位进展最快。Nielsen等人利用三体     

遗传基因组学(Genetical genomics)的研究进展

遗传基因组学(geneticalgenomics)是将微阵列技术和数量性状座位(QTL)分析结合起来,全基因组水平上定位基因表达的QTL(eQTL).它为研究复杂性状的分子机理和调控网络提供全新的手段.遗传基因组这个概念和研究策略在2001年由Janson和Nap首先提出,到目前为止,遗传基因组学已应用于酵母、老鼠、人以及玉米等植物.研究结果表明:基因表达水平的差异是可遗传的复杂性状;eQTL可以分为顺式作用eQTL和反式作用eQTL,顺式作用eQTL就是某个基因的eQTL定位到该基因所在的基因组区域,表明可能是该基因本身的差别引起mRNA水平的差别,反式作用就是eQTL定位到其他基因组区域,表明其他基因的差别控制该基因mRNA水平的差异.将eQTL结果、基因功能注解以及多种统计分析方法相结合,不仅能更准确地鉴别控制复杂性状及其相关基因表达的候选基因,而且能构建相应的基因调控网络.     

高通量测序技术结合正向遗传学手段在基因定位研究中的应用

传统的利用正向遗传学方法的基因定位一般是通过构建遗传连锁图谱进行的,该过程步骤繁琐、耗时耗力,很多情形下定位精确度低、区间大。随着高通量测序技术的快速发展以及测序成本的不断降低,多种简单快捷的利用测序手段定位基因的方法被开发出来,包括对突变体基因组直接测序定位、突变体材料构建混池测序定位和遗传分离群体测序构建图谱定位等,还可以对转录组和部分基因组进行测序定位。这些方法可以在核苷酸水平鉴定突变位点,并已推广到复杂的遗传背景中。近期报道的一些测序定位甚至是在不依赖于参考基因组序列、遗传杂交和连锁信息的情况下完成的,这使得很多非模式物种也能开展正向遗传学研究。本文就这些新技术及其在基因定位中的应用进行了综述。     

沙冬青AmNAC6基因的克隆与功能初步分析

以强抗逆植物沙冬青(Ammopiptanthus mongolicus(Maxim. ex Kom.) Cheng f.)为材料,克隆获得一个NAC转录因子基因Am NAC6的全长cDNA,并对其序列特征、蛋白质亚细胞定位和表达模式进行了分析。研究结果表明,Am NAC6基因的编码蛋白由304个氨基酸组成,具有NAC家族典型的结构特征,亚细胞定位实验证实该蛋白分布于细胞核内。表达图谱分析结果显示,在室内培养的沙冬青幼苗中,Am NAC6的转录水平受干旱、高盐、低温和高温胁迫的影响,其中在干旱诱导下该基因的转录水平上调较为明显;野外生长植株的嫩叶中,该基因的转录水平在中秋和初冬略低于其他季节,春季则低于其在侧根、嫩枝、花蕾和未成熟果荚中的转录水平。此外,本研究还将Am NAC6基因成功地构建到植物表达载体。     

限制性酶切片段遗传分析例解

DNA分子经过限制酶作用后,可产生特异性的酶解片段,这些片段可用凝胶电泳法进行分离、鉴别。借助于一道系谱题中的电泳分析图和2012年江苏高考生物学试卷第32题的前3问,就性染色体在两性中的不同而导致限制性酶切片段的差异进行了遗传分析与例题讲解,从而为高中生物学“伴性遗传”和“基因工程”中基因的定位和基因分离、DNA分子碱基序列分析等知识提供较好的教学参考。     

橡胶草APX基因家族的全基因组鉴定及表达分析

该研究利用生物信息学方法,在橡胶草(Taraxacum kok-saghyz)全基因组中鉴定出7个TkAPXs基因家族成员,进一步分析发现7个成员中有1对是复制基因(TkAPX4/TkAPX6)。进化分析结果显示,7个基因可分为4个亚组;染色体定位分析表明,TkAPX基因家族成员分布广泛,7个TkAPXs基因位于7条不同的染色体上;亚细胞定位结果表明,TkAPX1、TkAPX3、TkAPX5和TkAPX7定位于细胞质,TkAPX4和TkAPX6定位于质膜,TkAPX2定位于叶绿体。启动子区域顺式作用元件分析结果显示,橡胶草APX基因含有大量的应激反应元件,推测APX基因可能对各种外界刺激和胁迫存在灵敏的应激反应机制。实时荧光定量PCR分析表明,橡胶草7个TkAPXs基因家族成员在花萼、花瓣、花梗中表达量均较低,大多数TkAPXs在根茎叶中的表达水平大于花及胶乳,其中TkAPX1在根和茎中的表达水平最高,推测TkAPX1基因可能在橡胶草生长发育过程中起重要作用。进一步对TkAPXs基因家族在逆境胁迫(冷、热、盐、旱)和激素(乙烯、茉莉酸甲酯)处理下的表达分析显示,TkAPX3在根及叶中的表达水平均较对照有大幅度升高,推测TkAPX3基因可能在橡胶草应答逆境胁迫和激素处理反应过程中起重要作用。     

RT-PCR克隆籼稻叶绿素a/b结合蛋白基因全长cDNA及序列的in silico分析

根据日本晴cab4基因序列(GenBank:AK104499.1)设计引物,用RT-PCR的方法从籼稻9311中克隆了叶绿素a/b结合蛋白基因的全长cDNA,命名为cab-9311(cab gene from 9311)。insilico分析表明:cab-9311与cab4基因同源性为99%,编码的蛋白含有244个氨基酸,与cab4基因编码的蛋白同源性为98%。蛋白分子质量为26.9kD,理论等电点为6.52。第54位～第216位氨基酸是一个典型的叶绿素a/b结合蛋白功能域(chlorophyll a/bbinding domain)。跨膜分析和蛋白质三级预测显示,该蛋白在C端有一个典型的跨膜区。亚细胞定位分析表明该蛋白定位于叶绿体,是一个叶绿体内囊体膜上的锚定蛋白。     

家养动物复杂性状基因定位的统计分析和实验设计

复杂性状基因定位的研究是人类、动植物研究中的1个热点领域。在畜禽的研究中,其目的是定位与生产性状、繁殖性状和疾病相关的基因。在人类中,复杂性状基因定位的研究具有极大的挑战性。尽管基因定位的结果积累得很快,但能得以确认的结果却很少。关于畜禽基因定位的研究结果同样也增长很快,目前在鸡、猪、奶牛等物种中几个大尺度的基因定位工作也正在开展中。虽然在不远的将来能够得到新的、可确信的结果,但是如何精确地理解这些复杂性状的基因仍然需要一定的时间。近来,复杂性状基因定位的方法已被用于通过基因表达的数据研究转录调节因子的定位工作中,这是基因定位研究中1个新的领域。基因定位的统计分析和实验设计是基因定位研究中的关键性步骤,研究的目的在于讨论畜禽复杂性状基因定位的统计分析和实验设计的研究进展及今后的发展。     

遗传与基因表达数据的整合—— eQTL的方法及应用

高通量的基因型分析和芯片技术的发展使人们能够进一步研究哪些遗传差异最终影响基因的表达。通过表达数量性状座位(eQTL)作图方法可对基因表达水平的遗传基础进行解析。与传统的QTL分析方法一样, eQTL的主要目标是鉴别表达性状座位所在的染色体区域。但由于表达谱数据成千上万, 而传统的QTL分析方法最多分析几十个性状, 因此需要考虑这类实验设计的特点以及统计分析方法。本文详细介绍了eQTL定位过程及其研究方法, 重点从个体选择、基因芯片实验设计、基因表达数据的获得与标准化、作图方法及结果分析等方面进行了综述, 指出了当前eQTL研究存在的问题和局限性。最后介绍了eQTL研究在估计基因表达遗传率、挖掘候选基因、构建基因调控网络、理解基因间及基因与环境的互作的应用进展。     

幽门螺菌的分子生物学研究进展

本叙述了幽门螺菌的基因定位,表面相关成分的超微结构及编码基因,尿素酶的结构和基因以及其他进展。最后阐述了几种分子水平上幽门螺菌的鉴定方法并对以后的研究提出了展望。     

浅谈性别决定方式

性别决定和分化机理的研究是生命科学的一个热点领域。结合中学教材上基因定位知识．从基因型和环境2方面总结了动物和植物性别决定的方式,并从染色体水平和基因水平对其进行了初步剖析。     

高原鼢鼠prestin基因的组织特异性表达与适应地下生活的关系

高原鼢鼠是青藏高原特有的地下鼠,地下鼠具有准确的空间定位能力。prestin蛋白是在耳蜗特异性表达且与回声定位有关的蛋白分子。为了探讨prestin基因与高原鼢鼠地下空间定位之间的关系,我们克隆了高原鼢鼠prestin基因的编码区序列,并与其他物种的prestin基因序列进行序列比对;运用PAML软件对高原鼢鼠的prestin基因进行进化分析;根据已克隆的序列,应用实时荧光定量的方法测定高原鼢鼠耳蜗、尾部、足垫和鼻垫组织中prestin基因mRNA的表达水平。研究结果表明,与人、大鼠、小鼠、裸鼢鼠、家兔和牛6种哺乳类动物相比,高原鼢鼠prestin基因编码的氨基酸序列显示存在9个氨基酸残基突变;Test2模型未检测到统计上显著的正选择位点;高原鼢鼠耳蜗prestin基因mRNA的表达水平显著高于高原鼠兔(P<0.05),高原鼢鼠耳蜗和尾部prestin基因mRNA的表达水平显著高于足垫和鼻垫（P<0.01）。以上结果说明,prestin基因不仅在高原鼢鼠耳蜗中表达,而且在尾部、足垫和鼻垫组织中也有表达。高原鼢鼠在地下洞道生活过程中,可能利用尾巴、前后足和鼻子辅助感知低频声波,从而准确地进行空间定位。     

巧思妙求氨基酸

通过典型例题分析、归纳了求多肽中某种氨基酸个数的方法,如原子守恒法、特殊关系式法、特征原子数法和数学归纳法等.     

小麦显性雄性不育单基因Ta1的端体分析

目前,世界上发现的多种核不育材料,均未见进行基因定位的报道。定位小麦核不育基因的困难在于携带不育基因的不育株只能做母本,对它很难进行单体分析。我们采用一套新的定位程序和方法,首先把太谷核不育小麦的显性不育单基因Ta 1定位在D组的某一染色体上。在此基础上又用端体分析进一步把Ta 1基因定位在4D染色体短臂上,并测出该基因与着丝点间的遗传距离大约是31.1个交换单位。本文是Ta 1基因端体分析的总结。     

植物细胞外源蛋白亚细胞定位的机制及其应用

为将不同的生理功能区隔化,植物细胞分化出具有特异性结构特征的细胞器.分化的细胞内膜系统和分子水平的蛋白质转运调控机制为外源蛋白亚细胞定位表达提供了显著的有利条件.当蛋白质被加载适当的定位信号或启动子时,蛋白质的分选途径便确定下来,同时决定蛋白质的表达终点.本文根据相关研究主题分析了蛋白质亚细胞定位机制,重点阐述包括ER腔、质外体、液泡、蛋白体等细胞器和内膜结构在内的蛋白定位因素,同时探讨了目前蛋白定位因素的应用情况.本文确定亚细胞定位因素将成为植物基因工程领域控制亚细胞水平表达的重要技术策略.     

一条大鼠睾丸新基因的生物信息学分析及真核表达

目的:探讨大鼠睾丸组织一条新基因的生物信息学特征和真核表达。方法:构建pEGFP-N1载体的融合质粒进行真核表达,利用生物信息学手段分析基因和蛋白功能。结果:生物信息学分析表明RSA14-44的编码区序列与人类及鼠源RAS同源基因家族核酸序列达到85%以上的同源性;RSA14-44蛋白没有典型的跨膜结构域,也没有典型的N末端信号肽;与人类RhoA蛋白序列达到了89%的同源且具有Rho家族成员的GAAX盒和p-loop结构的基序特征;RSA14-44蛋白大部分氨基酸序列与Rho家族7个已知结构域高度同源;RSA14-44基因真核表达定位于细胞质。结论:RSA14-44基因真核表达定位于CHO-K1细胞质,;编码蛋白质与Rho家族同源性高,为进一步研究其生物学功能提供参考。     

一条大鼠睾丸新基因的生物信息学分析及真核表达

目的：探讨大鼠睾丸组织一条新基因的生物信息学特征和真核表达。方法：构建pEGFP-N1载体的融合质粒进行真核表达,利用生物信息学手段分析基因和蛋白功能。结果：生物信息学分析表明RSA14-44的编码区序列与人类及鼠源RAS同源基因家族核酸序列达到85%以上的同源性;RSA14-44蛋白没有典型的跨膜结构域,也没有典型的N末端信号肽;与人类RhoA蛋白序列达到了89%的同源且具有Rho家族成员的GAAX盒和p-loop结构的基序特征;RSA14-44蛋白大部分氨基酸序列与Rho家族7个已知结构域高度同源;RSA14-44基因真核表达定位于细胞质。结论：RSA14-44基因真核表达定位于CHO-K1细胞质,;编码蛋白质与Rho家族同源性高,为进一步研究其生物学功能提供参考。     

人丝氨酸蛋白酶抑制因子Hespintor的基因克隆与序列分析

目的:克隆得到人丝氨酸蛋白酶抑制因子Hespintor基因,并应用生物信息学方法进行序列分析。方法:提取HepG2细胞总RNA,RT-PCR扩增Hespintor基因片段,连接至pMD 20-T克隆载体中,转化JM109宿主菌,蓝白斑法筛选阳性克隆菌落,菌落PCR及测序鉴定。利用在线工具软件对Hespintor进行信号肽预测、亚细胞定位、结构域、三级结构、基因染色体定位及组织分布表达分析。结果:人丝氨酸蛋白酶抑制因子Hespintor基因全长285bp,共编码94aa,其中1-23aa编码信号肽,符合亚细胞定位于细胞外的预测;53-93aa编码一个典型的Kazal结构域。Hespintor基因的染色体定位于5号染色体短臂3区3带1亚带(5q33.1);正常组织中仅在睾丸有表达,而肿瘤组织中仅在生殖细胞瘤有表达。结论:Hespintor是一个在机体中静止表达的Ka-zal型丝氨酸蛋白酶抑制因子家族的分泌型新成员。     

小麦显性雄性不育单基因Tal的端体分析

目前,世界上发现的多种核不育材料,均未 见进行基因定位的报道。定位小麦核不育基因 的困难在于携带不育基因的不育株只能做母 本,对它很难进行单体分析。我们采用一套新 的定位程序和方法,首先把太谷核不育小麦的 显性不育单基因Ta 1定位在D组的某一染色 体上。在此基础上又用端体分析进一步把Ta 1 基因定位在4D染色体短臂上,并测出该基因 与着丝点间的遗传距离大约是31.1个交换单 位。本文是Ta 1基因端体分析的总结。     

植物落花落果的分子机理研究进展

落花落果是花、果实、种子从母体脱落的一种普遍存在的自然现象。发生器官脱落的区域为离区(abscission zone,AZ)。离区分化形成离层,离层与脱落息息相关。离层的发育和功能行使是多酶、多激素、多基因参与调控的复杂而精确的过程。落花落果不仅是作物栽培和育种中的典型农艺性状,而且是植物器官脱落的主要形式之一。减少植物落花落果或控制某些植物适度落花落果,提高作物和果蔬类植物的产量和品质,是人类在作物驯化上努力的目标。该文基于前人对植物器官脱落的生理生化和分子生物学机制的研究,主要从植物落花落果的细胞学基础、生理生化机制、遗传学规律、分子生物学和相关基因定位、转录组分析方面阐述落花落果分子机理,重点从落花落果的分子生物学和相关基因定位两个方面进行剖析落花落果的作用机制,以便为作物遗传育种研究提供理论指导。